振荡器自动校准装置及其校准方法
【专利摘要】本发明揭示了一种振荡器自动校准装置，包括振荡器单元，所述振荡器单元输出一振荡信号；检测单元，所述检测单元接收一比较信号和所述振荡信号，通过比较所述比较信号和所述振荡信号，得到一对比信号，并输出所述对比信号；检索单元，所述检索单元具有一标准对比信号与校准控制字关系对照表，当所述检索单元接收到所述对比信号时，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到一校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。本发明还揭示了该装置的自动校准方法。本发明的振荡器自动校准装置能够高效率地校准振荡器的频率。
【专利说明】振荡器自动校准装置及其校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及振荡器【技术领域】，特别是涉及一种振荡器自动校准装置及其校准方法。
【背景技术】
[0002]振荡器由于制造工艺的误差，同一晶圆(wafer)的不同地方的晶片(die)会产生不同的振荡频率，因此在使用振荡器之前需要对振荡器的振荡频率进行校准。振荡器中设置有控制字，控制字可以调整振荡器内部的电流或电压实现振荡器频率的调整，该控制字以数字形式存储在电路中，在控制振荡频率时，将控制字转换成相应的模拟量来控制振荡器输出的振荡频率。
[0003]如图1所示，图1为现有技术中振荡器自动校准装置的示意图，在现有技术中，所述振荡器自动校准装置包括一振荡器单元、一检测单元和一自动校准单元，所述振荡器单元与所述检测单元、所述自动校准单元信号连接，所述检测单元与所述自动校准单元信号连接。
[0004]图2为现有技术中振荡器自动校准方法的流程图，如图2所示，首先，进行步骤S11，初始化控制字Vl-ο’，所述控制字Vl-ο’控制所述振荡器单元11输出一振荡信号V2-0’ ；进行步骤S12，所述检测单元12通过计较所述振荡信号V2-0与一比较信号V3得到一对比信号V4-0’ ;进行步骤S13，所述自动校准单元13判断所述对比信号V4-0’是否符合要求，如果不符合要求，所述自动校准单元13调整所述控制字V1-0’为控制字Vl-1` (如通过加法计算或减法计算)，控制字Vl-1`控制所述振荡器单元11输出振荡信号V2-1’，所述检测单元12通过计较所述振荡信号V2-1 ’与所述比较信号V3 ’得到对比信号V4-1’，所述自动校准单元13判断所述对比信号V4-1’是否符合要求，如果不符合要求，所述自动校准单元13调整所述控制字Vl-1 ’为控制字V1-2’，再循环重复上述过程；直到所述控制字Vl-n’符合要求，进行步骤S14，当前控制字Vl-n’为校准控制字Vl-n’，所述校准控制字Vl_n’，控制所述振荡信号V2’得到校准。
[0005]在现有技术中，为了使所述振荡信号V2’得到校准，往往需要进行多次步骤S12和步骤S13之间的循环才能使所述比较信号V4’符合要求，该方法浪费时间，没有效率。因此，如何提供一种振荡器自动校准装置及其校准方法，能够高效率地校准振荡器的频率，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种振荡器自动校准装置及其校准方法，能够高效率地校准振荡器的频率。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种振荡器自动校准装置，包括:
[0008]振荡器单元，所述振荡器单元输出振荡信号，所述振荡信号具有参考状态和待校准状态；[0009]检测单元，所述检测单元接收一比较信号和所述振荡信号，通过比较所述比较信号和所述振荡信号，得到一对比信号，并输出所述对比信号，当所述振荡信号为参考状态时，所述对比信号为参考状态，当所述振荡信号为待校准状态时，所述对比信号为待校准状态；
[0010]自动校准单元，当所述振荡信号为待校准状态时,所述自动校准单元接收所述对比信号，输出一校准控制字，所述振荡器单元接收所述校准控制字；
[0011]检索单元，当所述对比信号为参考状态时，所述检索单元接收所述校准控制字与所述对比信号,并建立一标准对比信号与校准控制字关系对照表；当所述对比信号为待校准状态时，所述检索单元接收所述对比信号，查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到所述校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
[0012]进一步的，所述自动校准单元为一算数器。
[0013]进一步的，所述振荡器单元为谐波振荡器或弛张振荡器。
[0014]进一步的，所述比较信号的频率小于所述振荡信号的频率。
[0015]进一步的，本发明还提供一种振荡器自动校准方法，包括:
[0016]提供一振荡器单元、一检测单元、一自动校准单元和一检索单元，所述振荡器单元与所述检测单元、所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述检测单元与所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述自动校准单元与所述检索单元信号连接，所述振荡器单元输出振荡信号，所述振荡信号具有参考状态和待校准状态；
[0017]控制所述振荡器单元分别输出若干参考状态的所述振荡信号；在每一参考状态的所述振荡信号下，所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入一比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和参考状态的所述振荡信号，得到一对比信号，此时，所述对比信号为参考状态，所述自动校准单元根据参考状态的所述对比信号，得到一校准控制字，所述控制字使参考状态的所述振荡信号得到校准，同时，所述自动校准单元将所述校准控制字输出给所述检索单元；
[0018]所述检索单元根据所有参考状态的所述对比信号和对应的所述校准控制字制得一标准对比信号与校准控制字关系对照表；
[0019]控制所述振荡器单元输出一待校准状态的所述振荡信号；所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入所述比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和待校准状态的所述振荡信号，得到所述对比信号，此时，所述对比信号为待校准状态，所述检索单元接收待校准状态的所述对比信号，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到所述校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
[0020]进一步的，所述自动校准单元为一算数器。
[0021]进一步的，所述振荡器单元为谐波振荡器或弛张振荡器。
[0022]进一步的，所述比较信号的频率小于所述振荡信号的频率。
[0023]与现有技术相比，本发明提供的振荡器自动校准装置及其校准方法具有以下优点:本发明提供的振荡器自动校准装置，所述自振荡器自动校准装置具有一检索单元，所述检索单元具有一标准对比信号与校准控制字关系对照表，与现有技术相比，当所述检索单元接收到所述对比信号时，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，直接得到一校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准，通过查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，可以避免了需要多次调整所述控制字才能得到所述校准控制字，从而节约自动校准的时间，提高效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中振荡器自动校准装置的示意图；
[0025]图2为现有技术中振荡器自动校准方法的流程图；
[0026]图3为本发明一实施例中振荡器自动校准装置的示意图；
[0027]图4为本发明一实施例中振荡器自动校准方法的流程图；
[0028]图5为本发明一实施例中振荡器自动校准的波形图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合示意图对本发明的振荡器自动校准装置及其校准方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0030]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0031]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0032]本发明的核心思想在于，提供一种振荡器自动校准装置，包括一检索单元，所述检索单元具有一标准对比信号与校准控制字关系对照表，当所述检索单元接收到所述对比信号时，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到一校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
[0033]进一步，结合上述振荡器自动校准装置，本发明还提供了 一种振荡器自动校准方法，包括以下步骤:
[0034]步骤S21,提供一振荡器单元、一检测单元、一自动校准单元和一检索单元,所述振荡器单元与所述检测单元、所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述检测单元与所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述自动校准单元与所述检索单元信号连接，所述振荡器单元输出振荡信号，所述振荡信号具有参考状态和待校准状态；
[0035]步骤S22，控制所述振荡器单元分别输出若干参考状态的所述振荡信号；在每一参考状态的所述振荡信号下，所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入一比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和参考状态的所述振荡信号，得到一对比信号，此时，所述对比信号为参考状态，所述自动校准单元根据参考状态的所述对比信号，得到一校准控制字，所述控制字使参考状态的所述振荡信号得到校准，同时，所述自动校准单元将所述校准控制字输出给所述检索单元；
[0036]步骤S23，所述检索单元根据所有参考状态的所述对比信号和对应的所述校准控制字制得一标准对比信号与校准控制字关系对照表；
[0037]步骤S24，控制所述振荡器单元输出一待校准状态的所述振荡信号；所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入所述比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和待校准状态的所述振荡信号，得到所述对比信号，此时，所述对比信号为待校准状态，所述检索单元接收待校准状态的所述对比信号，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到所述校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
[0038]以下结合核心思想，详细说明本发明所述振荡器自动校准装置和振荡器自动校准方法。
[0039]请参考图3，其为本发明一实施例中振荡器自动校准装置的示意图。如图3所示，在本实施例中，所述振荡器自动校准装置包括一振荡器单元101，一检测单元102、一自动校准单元103和一检索单元104。
[0040]所述振荡器单元101根据接收到的控制字Vl输出一振荡信号V2，所述振荡信号V2具有参考状态和待校准状态。其中，所述振荡器单元101可以为谐波振荡器或弛张振荡器，采用本实施例的所述振荡器自动校准装置可以对谐波振荡器或弛张振荡器输出的振荡信号进行校准。
[0041]所述检测单元102接收所述振荡信号V2，同时所述检测单元102接收一比较信号V3，所述检测单元102通过比较所述比较信号V3和所述振荡信号V2，得到一对比信号V4，并输出所述对比信号V4。较佳的，所述比较信号V4的频率小于所述振荡信号V2的频率，可以使得到校准得所述振荡信号V2更加稳定。其中，所述检测单元102不做具体的限制，可以采用本领域公知的结构，如一计数器和一比较器，所述计数器接收所述比较信号V3和所述振荡信号V2，并将所述比较信号V3和所述振荡信号V2传送给所述比较器，所述比较器根据对所述比较信号V3和所述振荡信号V2做差，得到所述对比信号V4。当所述振荡信号V2为参考状态时，所述对比信号V4为参考状态，当所述振荡信号V2为待校准状态时，所述对比信号V4为待校准状态。
[0042]所述自动校准单元103可以为常规的算数器，如加法器和减法器，当所述振荡信号V2为待校准状态时，所述对比信号V4为参考状态，所述自动校准单元103接收所述对比信号V4，并可以采用常规的方法，经过多次循环计算得到一校准控制字Vl-n，所述振荡器单元101接收所述校准控制字Vl-n。
[0043]当所述对比信号V4为参考状态时，所述检索单元104接收所述校准控制字Vl-n与所述对比信号V4，并建立一标准对比信号与校准控制字关系对照表；当所述对比信号V4为待校准状态时，所述检索单元104接收所述对比信号V4，查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到一校准控制字Vl-n，并输出所述校准控制字Vl-n给所述振荡器单元101，使所述振荡信号Vl得到校准。
[0044]以下结合图4和图5具体说明本实施例中振荡器自动校准装置的校准方法。其中，图4为本发明一实施例中振荡器自动校准方法的流程图；图5为本发明一实施例中振荡器自动校准的波形图。
[0045]首先，进行步骤S21，提供本实施例中上述的振荡器自动校准装置。
[0046]然后，进行步骤S22，采用常规的方法，初始化控制字V1-0，使所述振荡器单元分别输出若干参考状态的所述振荡信号V2-0 ；
[0047]在每一参考状态的所述振荡信号V2-0下，所述检测单元102输入所述振荡信号V2-0，同时所述检测单元102输入一比较信号V3，所述检测单元102通过比较所述比较信号V3和参考状态的所述振荡信号V2-0，得到一对比信号V4-0，此时，所述对比信号V4-0为参考状态，所述自动校准单元103根据参考状态的所述对比信号V4-0，采用常规的循环计算的方法，经过η次计算，得到一控制字Vl-n，所述控制字Vl-n使参考状态的所述振荡信号V2得到校准，则此时当前的控制字即为校准控制字Vl-n，同时，所述自动校准单元103将所述校准控制字Vl-n输出给所述检索单元104。
[0048]其中，所述自动校准单元103可以为算数器，算数器根据所述参考状态的对比信号V4，判断所述比较信号V4是否符合要求，如果不符合要求，通过做加法运算或减法运算，调整所述控制字VI，直到所述比较信号V4符合要求。但所述自动校准单元103并不限于所述算数器，常规的能够通过加减计算实现自动校准得到控制字的单元，如通过对控制字Vl做除法计算的逻辑电路，亦在本发明的思想范围之内。 [0049]然后，进行步骤S23，所述检索单元104根据所有参考状态的所述对比信号V4和对应的所述校准控制字Vl-n制得一标准对比信号与校准控制字关系对照表。
[0050]本实施例中，控制字Vl为3比特，在没有频率偏移时，振荡器所述控制字的所有状态对应的标准频率如表1所示。
[0051]表1
[0052]
【权利要求】
1.一种振荡器自动校准装置，包括: 振荡器单元，所述振荡器单元输出振荡信号，所述振荡信号具有参考状态和待校准状态； 检测单元，所述检测单元接收一比较信号和所述振荡信号，通过比较所述比较信号和所述振荡信号，得到一对比信号，并输出所述对比信号，当所述振荡信号为参考状态时，所述对比信号为参考状态，当所述振荡信号为待校准状态时，所述对比信号为待校准状态； 自动校准单元，当所述振荡信号为待校准状态时，所述自动校准单元接收所述对比信号，输出一校准控制字，所述振荡器单元接收所述校准控制字； 检索单元，当所述对比信号为参考状态时，所述检索单元接收所述校准控制字与所述对比信号,并建立一标准对比信号与校准控制字关系对照表；当所述对比信号为待校准状态时，所述检索单元接收所述对比信号，查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到所述校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
2.如权利要求1所述的振荡器自动校准方法，其特征在于，所述自动校准单元为一算数器。
3.如权利要求1所述的振荡器自动校准装置，其特征在于，所述振荡器单元为谐波振荡器或弛张振荡器。
4.如权利要求1所述的振荡器自动校准装置，其特征在于，所述比较信号的频率小于所述振荡信号的频率。
5.—种振荡器自动校准方法,包括: 提供一振荡器单元、一检测单元`、一自动校准单元和一检索单元，所述振荡器单元与所述检测单元、所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述检测单元与所述自动校准单元和所述检索单元信号连接，所述自动校准单元与所述检索单元信号连接，所述振荡器单元输出振荡信号，所述振荡信号具有参考状态和待校准状态； 控制所述振荡器单元分别输出若干参考状态的所述振荡信号；在每一参考状态的所述振荡信号下，所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入一比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和参考状态的所述振荡信号，得到一对比信号，此时，所述对比信号为参考状态，所述自动校准单元根据参考状态的所述对比信号，得到一校准控制字，所述控制字使参考状态的所述振荡信号得到校准，同时，所述自动校准单元将所述校准控制字输出给所述检索单元； 所述检索单元根据所有参考状态的所述对比信号和对应的所述校准控制字制得一标准对比信号与校准控制字关系对照表； 控制所述振荡器单元输出一待校准状态的所述振荡信号；所述检测单元输入所述振荡信号，同时所述检测单元输入所述比较信号，所述检测单元通过比较所述比较信号和待校准状态的所述振荡信号，得到所述对比信号，此时，所述对比信号为待校准状态，所述检索单元接收待校准状态的所述对比信号，所述检索单元查找所述标准对比信号与校准控制字关系对照表，得到所述校准控制字，并输出所述校准控制字给所述振荡器单元，使所述振荡信号得到校准。
6.如权利要求6所述的振荡器自动校准方法，其特征在于，所述自动校准单元为一算数器。
7.如权利要求6所述的振荡器自动校准方法，其特征在于，所述振荡器单元为谐波振荡器或弛张振荡器。
8.如权利要求6所述的振荡器自动校准方法，其特征在于，所述比较信号的频率小于所述振荡信号的频率。`
【文档编号】H03L7/24GK103873056SQ201210526391
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】郑晓, 余振强, 杨家奇, 史丹宁 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司