振蕩器裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及振蕩器裝置和對應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]振蕩器裝置通常被用來生成具有特定頻率的周期信號。這樣的周期信號可以例如被用作時(shí)鐘信號例如用于對數(shù)字邏輯進(jìn)行時(shí)控。在其它示例中，這樣的周期信號可以被用作載波信號用于數(shù)據(jù)通信。
[0003]例如，在用于汽車或工業(yè)應(yīng)用的集成電路(IC)例如系統(tǒng)IC中，集成振蕩器被用來供給數(shù)字邏輯和/或用于供給通信裝置。對于這樣的通信裝置例如控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)接口，有必要生成具有例如大約80MHz的高頻率的精確時(shí)鐘信號，盡管例如在其它應(yīng)用中還可以要求其它頻率。在一些應(yīng)用中，由振蕩器裝置所生成的信號的頻率變化必須被最小化，例如限制到±1%的范圍，盡管還可以要求其它精度。另一方面，對于許多應(yīng)用，所希望的是，使振蕩器裝置的功率消耗保持低，具有振蕩器裝置的低啟動時(shí)間，和/或最小化振蕩器裝置所需要的芯片面積。
[0004]在一些常規(guī)的振蕩器裝置中，在控制回路中可以使用頻率相關(guān)電阻器。然而，在一些常規(guī)的方案中頻率相關(guān)電阻器的使用可能引起鋸齒形信號，這需要濾波。這樣的濾波在一些情況下可能需要相當(dāng)大的芯片面積和/或可能使實(shí)現(xiàn)低啟動時(shí)間變得困難。
【附圖說明】
[0005]圖1是根據(jù)實(shí)施例的振蕩器裝置的示意性方塊圖；
圖2是圖示根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖；
圖3是圖示根據(jù)實(shí)施例的振蕩器裝置的圖；
圖4是圖示在一些實(shí)施例中可用的頻率可變電阻器的電路圖；
圖5是圖示在一些實(shí)施例中可用的頻率可變電阻器的電路圖；
圖6是圖示根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的振蕩器裝置的圖；
圖7圖示根據(jù)實(shí)施例的電流源的示例實(shí)現(xiàn)；
圖8圖示根據(jù)實(shí)施例的跨導(dǎo)放大器的示例實(shí)現(xiàn)；以及圖9圖示根據(jù)實(shí)施例的電流控制振蕩器的示例實(shí)現(xiàn)。
[0006]下面將參考附圖來描述圖示性實(shí)施例。要指出的是，這些實(shí)施例僅用于圖示性目的并且不被解釋為限制本申請的范圍。例如，雖然實(shí)施例可以被描述為包括多個(gè)元件，但是在其它的實(shí)施例中這些元件中的一些可以被省略和/或被替代的元件代替。在又其它實(shí)施例中，可以提供附加的元件。而且，來自不同實(shí)施例的元件可以彼此組合來形成附加的實(shí)施例，除非另外特別指出。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本文所描述或在附圖中示出的直接連接或耦合(即沒有介入元件的連接或耦合)可以被間接連接或耦合(即包括一個(gè)或多個(gè)介入元件的連接或耦合)所代替，并且反之亦然，只要維持相應(yīng)的連接或耦合的大體功能(例如用于傳送某種信息)。雖然在一些實(shí)施例中本文所描述或在附圖中示出的連接或耦合可以被實(shí)施為例如在集成電路內(nèi)使用導(dǎo)電路徑的基于導(dǎo)線的連接或耦合，但是在其它實(shí)施例中這樣的連接或耦合中的一些或所有還可以使用無線連接或耦合被實(shí)施。
[0008]下面描述的實(shí)施例中的一些涉及振蕩器裝置，其中基于參考電阻器值與頻率可變電阻器值之間的比較來控制振蕩器電路，該頻率可變電阻器值與振蕩器的輸出相關(guān)。在一些實(shí)施方式中，采樣和保持電路被用來接收依賴于參考電阻器值的信號和依賴于頻率可變電阻器值的信號。然后可以基于來自采樣和保持電路的一個(gè)或多個(gè)信號輸出來控制振蕩器。
[0009]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，在圖1中示出圖示根據(jù)實(shí)施例的振蕩器裝置的示意性方塊圖。所描繪的各種方塊可以在一些實(shí)施例中被實(shí)施為單個(gè)集成電路或其中的部分。
[0010]圖1的實(shí)施例包括參考電阻器電路10和頻率可變電阻器電路11。參考電阻器電路10可以包括具有固定值的參考電阻器。參考電阻器電路10被配置來輸出表示參考電阻器的電阻值(例如歐姆電阻，阻抗…)的第一信號例如電壓信號或電流信號。頻率可變電阻器電路11包括電阻器，該電阻器具有依賴于向頻率可變電阻器電路11供給的信號頻率的電阻值。在圖1的實(shí)施例中，如后面將更詳細(xì)解釋，這樣的信號通過振蕩器電路布置13被供給到頻率可變電阻器電路n，如由箭頭15所指示。
[0011]頻率可變電阻器電路11輸出第二信號，該第二信號表示頻率可變電阻器電路11的頻率可變電阻器的電阻值(例如歐姆電阻，阻抗…)。
[0012]來自參考電阻器電路10的第一信號和來自頻率可變電阻器電路11的第二信號被提供到采樣和保持電路12，該采樣和保持電路12在采樣時(shí)間例如對應(yīng)于有規(guī)律間隔的采樣時(shí)間對第一信號和第二信號進(jìn)行采樣，并且輸出相應(yīng)的采樣值直到下一個(gè)采樣時(shí)間。通常，采樣和保持電路在時(shí)間的特定點(diǎn)處對信號進(jìn)行采樣并且輸出具有基本上恒定的值的采樣值直到下一個(gè)采樣點(diǎn)即采樣值被“保持”。
[0013]在圖1的實(shí)施例中，來自振蕩器電路布置13的信號輸出控制采樣定時(shí)即上面提到的采樣時(shí)間，如箭頭16所指示。
[0014]采樣的第一信號和采樣的第二信號被饋送到振蕩器電路布置13。實(shí)施例中的振蕩器電路布置13包括可控振蕩器。本申請的上下文中的可控振蕩器可以指的是其頻率通過控制信號是可控的振蕩器。振蕩器電路布置13的振蕩器所生成的信號可以被輸出，如箭頭14所指示，并且例如被用在通信電路或數(shù)字邏輯電路中。
[0015]在一些實(shí)施例中，振蕩器電路布置13的可控振蕩器可以基于米樣的第一信號和采樣的第二信號被控制。例如，可控振蕩器可以基于采樣的第一信號與采樣的第二信號之間的差別或比較被控制。
[0016]在一些實(shí)施例中，例如，振蕩器電路布置13可以包括分頻器電路以基于上面提到的振蕩器的輸出來生成信號，該信號被饋送到頻率可變電阻器電路11如箭頭15所指示和/或到采樣和保持電路12如箭頭16所指示。例如，這些分頻信號可以是信號輸出的分頻版本如箭頭14所指示。對于根據(jù)箭頭15的信號輸出的分頻因子和對于根據(jù)箭頭16的輸出的分頻因子在一些實(shí)施例中可以彼此不同。在其它實(shí)施例中，根據(jù)箭頭15的信號輸出和根據(jù)箭頭16的信號輸出可以具有相位偏移。
[0017]在一些實(shí)施例中，通過圖1的裝置來實(shí)施控制回路，該控制回路調(diào)節(jié)振蕩器電路布置13的輸出頻率使得頻率可變電阻器電路11的頻率可變電阻器的電阻值匹配參考電阻器電路10的參考電阻器的電阻值。這樣，在一些實(shí)施例中，可以以高精度獲得預(yù)定的輸出頻率。
[0018]將參考圖3-9以后給出參考圖1所討論的各種元件和方塊的可能實(shí)施方式的細(xì)
-K-T。
[0019]在圖2中，示出圖示根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖。雖然該方法在圖2中被描繪為一系列的事件動作，但是圖示這些動作或事件的順序不要被理解為限制。例如，參考圖2所公開的動作或事件可以在控制回路中被連續(xù)執(zhí)行，如例如圖1所示出或如將參考圖3或圖6以后解釋。然而，圖2的方法的應(yīng)用不限于本文所描述或在附圖中所示出的裝置。
[0020]在20處，從參考電阻器電路中和從頻率可變電阻器電路中將信號(例如，第一信號和第二信號)提供到采樣和保持電路例如圖1的采樣和保持電路12。該信號可以表示參考電阻器電路的參考電阻器的電阻值和頻率可變電阻器電路的頻率可變電阻器的電阻值。
[0021]在21處，從采樣和保持電路12中將采樣的信號提供到振蕩器電路布置。在一些實(shí)施例中，振蕩器電路布置的振蕩器頻率可以基于采樣的信號被控制。在22處，振蕩器電路布置的輸出信號被提供到頻率可變電阻器電路，使得頻率可變電阻器電路的頻率可變電阻器的電阻值例如依賴于振蕩器電路布置的振蕩器的輸出信號。
[0022]通過連續(xù)執(zhí)行關(guān)于20、21和22的動作，可以建立控制回路，該控制回路調(diào)節(jié)振蕩器電路布置的頻率使得頻率可變電阻器的電阻值變成等于參考電阻器的電阻值。在其它實(shí)施例中，其它方案和技術(shù)可以被采用。
[0023]在圖3中，根據(jù)實(shí)施例的振蕩器裝置的進(jìn)一步實(shí)施例被示出。圖3的實(shí)施例包括頻率可變電阻器電路，該可變電阻器電路包括在由箭頭38所指示的正電源電壓與地之間耦合的頻率可變電阻器34和電流源35。在圖3中還被標(biāo)注Rs。的頻率可變電阻器34的可能實(shí)施方式將參考圖4和5以后被解釋。流經(jīng)頻率可變電阻器34的電流在圖3中被標(biāo)注
Isc 0
[0024]而且，圖3的實(shí)施例包括參考電阻器電路，該參考電阻器電路包括電流源36和還被標(biāo)注Rraf的參考電阻器33，電流源36和參考電阻器33被親合在第一電源電壓例如正電源電壓38與第二電源電壓例如地之間，如所示出的。經(jīng)由參考電阻器33流動的電流在圖3中被標(biāo)注Iref。
[0025]電流Is。依賴于頻率可變電阻器34的電阻值，該電阻值進(jìn)而又依賴于供給到頻率可變電阻器34的一個(gè)或多個(gè)控制信號的頻率，如以后將更詳細(xì)解釋。
[0026]第一信號例如電壓信號被分接在電流源35與頻率可變電阻器34之間的節(jié)點(diǎn)處并且被供給到采樣和保持電路37的第一輸入。第二信號例如電壓信號被分接在電流源36與參考電阻器33之間的節(jié)點(diǎn)處并且被供給到采樣和保持電路37的第二輸入。在圖3中，采樣和保持電路37被描繪為對于第一信號和第二信號中的每個(gè)使用一個(gè)開關(guān)和一個(gè)電容器的簡單一階采樣和保持