CN106330145A - 一种晶体振荡器电路及其输出信号幅度的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法，所述方法包括：获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。本发明还公开了一种晶体振荡器电路。
Description
技术领域
本发明涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器电路及其输出信号幅度的控制方法。
背景技术
数字补偿晶体振荡器(DCXO，Digitally Compensated Crystal Oscillator)电路在现代无线通信芯片系统中得到广泛应用，通常由以下几部分组成：提供振荡所需负阻的振荡放大器，保证起振的振幅检测与控制电路，有的设计还会加上温度补偿电路来修正温度变化带来的振荡频率的漂移；其中，振荡幅度检测和控制电路用来保证起振和/或快速的启动。
在晶体振荡器起振后，对输出信号幅度很好的控制是提高晶体振荡器电路的可靠性，进而延长晶体寿命的有效方式；因此，提供一种晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方案，能够提高晶体振荡器电路的可靠性，进而延长晶体寿命，已成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种晶体振荡器电路及其输出信号幅度的控制方法，能够提高晶体振荡器电路的可靠性，进而延长晶体寿命，增强用户体验。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法，所述方法包括：获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
上述方案中，所述获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压包括：
检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压。
上述方案中，所述预设的参考电压包括第一参考电压及第二参考电压；将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号包括：
确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
其中，第一参考电压小于第二参考电压。
上述方案中，所述通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制包括：
依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
上述方案中，所述依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关包括：
依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；其中，N为正整数，M为正整数。
本发明实施例还提供了一种晶体振荡器电路，所述晶体振荡器电路包括：峰值检波器、幅度比较器及幅度控制状态机；其中，
所述峰值检波器，用于获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
所述幅度比较器，用于将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
所述幅度控制状态机，用于通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
上述方案中，所述峰值检波器，具体用于检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压。
上述方案中，所述预设的参考电压包括第一参考电压及第二参考电压；
相应的，所述晶体振荡器电路还包括参考电压生成器，用于产生所述第一参考电压及第二参考电压；
所述幅度比较器，具体用于确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
其中，第一参考电压小于第二参考电压。
上述方案中，所述幅度控制状态机，具体用于依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
上述方案中，所述幅度控制状态机，具体用于依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；其中，N为正整数，M为正整数。
本发明实施例所提供的晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法，获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。如此，能够提高晶体振荡器电路的可靠性，进而延长晶体寿命，增强用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例一晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例二晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法流程示意图；
图3为本发明实施例晶体振荡器电路的组成结构示意图；
图4为本发明实施例晶体振荡器电路示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中，获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
实施例一
图1所示为本发明实施例一晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法流程示意图，如图1所示，本发明实施例晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法包括：
步骤101：获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
这里，所述晶体振荡器电路可以为数字补偿晶体振荡器DCXO电路；
本步骤具体包括：峰值检波器检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压；所述第一检测电压也即所述晶体振荡器电路输出的峰值电压。
进一步的，所述检测可以为周期性的检测或者实时检测；所述周期可以依据实际需要进行设置。
步骤102：将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
这里，所述预设的参考电压包括：第一参考电压Vl及第二参考电压Vh；可由参考电压生成器产生所述第一参考电压及第二参考电压；其中，第一参考电压小于第二参考电压，所述第一参考电压及第二参考电压的值可以依据实际需要进行设定，在一实施例中，所述第一参考电压可以为0.7V，所述第二参考电压可以为0.75V。
本步骤具体包括：确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
在本发明实施例中，所述第一比较结果为00，相应的，所述第一控制信号为+N，即当前默认的控制字的值加N；N为正整数，可以依据需要进行设定；优选的，N的值为1；所述默认的控制字用于指示当前晶体振荡器电路中处于开启状态的电流源的数目；
所述第二比较结果为11，相应的，所述第二控制信号为-M，即当前默认的控制字的值减M；M为正整数，可以依据需要进行设定；优选的，M的值为1；
所述第三比较结果为01，相应的，所述第二控制信号为0，即保持当前默认的控制字不变。
步骤103：通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制；
本步骤具体包括：幅度控制状态机依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制；
其中，所述晶体振荡器电路包括一个以上电流源，每个电流源可以对应一个电流源开关；
所述依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关包括：
幅度控制状态机依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；以开启当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源，或者关闭当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源的数目不变。
实施例二
图2所示为本发明实施例二晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法流程示意图，如图2所示，本发明实施例晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法包括：
步骤201：获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
这里，所述晶体振荡器电路可以为DCXO电路；
本步骤具体包括：峰值检波器检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压；所述第一检测电压也即所述晶体振荡器电路输出的峰值电压。
进一步的，所述检测可以为周期性的检测或者实时检测；所述周期可以依据实际需要进行设置。
步骤202：判断所述第一检测电压是否小于第一参考电压，或者大于第二参考电压，或者大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压；如果小于第一参考电压，执行步骤203；如果大于第二参考电压，执行步骤204；如果大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压，执行步骤205；
这里，所述第一参考电压及第二参考电压的值为预先设置，具体值可依据实际需要进行设定；可由参考电压生成器产生所述第一参考电压及第二参考电压；其中，第一参考电压小于第二参考电压；在本发明实施例中，所述第一参考电压可以为0.7V，所述第二参考电压可以为0.75V。
步骤203：输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号，并执行步骤206；
在本发明实施例中，所述第一比较结果为00，相应的，所述第一控制信号为+N，即当前默认的控制字的值加N；N为正整数，可以依据需要进行设定；在本发明实施例中，N的值为1；所述默认的控制字用于指示当前晶体振荡器电路中处于开启状态的电流源的数目。
步骤204：输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号，并执行步骤207；
在本发明实施例中，所述第二比较结果为11，相应的，所述第二控制信号为-M，即当前默认的控制字的值减M；M为正整数，可以依据实际需要进行设定；在本发明实施例中，M的值为1。
步骤205：输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号，并执行步骤208；
在本发明实施例中，所述第三比较结果为01，相应的，所述第二控制信号为0，即保持当前默认的控制字不变。
步骤206：通过所述第一控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制，并执行步骤209；
在本发明实施例中，所述晶体振荡器电路包括一个以上电流源，每个电流源可以对应一个电流源开关。
本步骤具体包括：幅度控制状态机依据产生的第一控制信号控制晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，以开启当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源，改变所述晶体振荡器电路电流的大小，进而实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
步骤207：通过所述第二控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制，并执行步骤209；
本步骤具体包括：幅度控制状态机依据产生的第二控制信号控制晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，以关闭当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源，改变所述晶体振荡器电路电流的大小，进而实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
步骤208：通过所述第三控制信号控制晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制；
本步骤具体包括：幅度控制状态机依据产生的第三控制信号保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变，以保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源的数目不变，实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
步骤209：结束本次处理流程。
实施例三
图3为本发明实施例晶体振荡器电路的组成结构示意图；如图3所示，本发明实施例晶体振荡器电路的组成包括：峰值检波器31、幅度比较器32及幅度控制状态机33；其中，
所述峰值检波器31，用于获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
所述幅度比较器32，用于将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
所述幅度控制状态机33，用于通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制；
这里，所述晶体振荡器电路可以为DCXO电路。
进一步的，所述峰值检波器31获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压包括：
所述峰值检波器31检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压Vpeak；所述第一检测电压也即所述晶体振荡器电路输出的峰值电压；
相应的，所述晶体振荡器电路还可以包括振荡器核心电路34，用于输出所述正弦波；
这里，所述检测可以为周期性的检测或者实时检测；所述周期可以依据实际需要进行设置。
进一步的，所述预设的参考电压包括第一参考电压Vl及第二参考电压Vh；第一参考电压小于第二参考电压；所述第一参考电压及第二参考电压的值可以依据实际需要进行设定，在一实施例中，所述第一参考电压可以为0.7V，所述第二参考电压可以为0.75V；
相应的，所述晶体振荡器电路还包括参考电压生成器35，用于产生所述第一参考电压及第二参考电压；
所述幅度比较器32将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号，包括：
所述幅度比较器32确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
相应的，所述幅度比较器32可以包括：第一比较器及第二比较器；所述第一比较器对应的参考电压为第一参考电压，所述第二比较器对应的参考电压为第二参考电压；如图4所示为本发明实施例晶体振荡器电路示意图；
在本发明实施例中，所述第一比较结果为00，相应的，所述第一控制信号为+N，即当前默认的控制字的值加N；N为正整数，可以依据需要进行设定；优选的，N的值为1；所述默认的控制字用于指示当前晶体振荡器电路中处于开启状态的电流源的数目；
所述第二比较结果为11，相应的，所述第二控制信号为-M，即当前默认的控制字的值减M；M为正整数，可以依据需要进行设定；优选的，M的值为1；
所述第三比较结果为01，相应的，所述第二控制信号为0，即保持当前默认的控制字不变。
进一步的，所述幅度控制状态机33通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制，包括：
所述幅度控制状态机33依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制；
其中，所述晶体振荡器电路包括一个以上电流源，每个电流源对应一个电流源开关；所述电流源开关可以位于所述振荡器核心电路34中；
所述幅度控制状态机33依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，包括：
所述幅度控制状态机33依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；以开启当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源，或者关闭当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源的数目不变。
进一步的，所述晶体振荡器电路还包括时钟缓冲器36及时钟分频器37；所述时钟缓冲器36及时钟分频器37用于产生所述峰值检波器31、幅度比较器32及幅度控制状态机33的时钟信号。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶体振荡器电路输出信号幅度的控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压包括：
检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述预设的参考电压包括第一参考电压及第二参考电压；将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号包括：
确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
其中，第一参考电压小于第二参考电压。
4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制包括：
依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关包括：
依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；其中，N为正整数，M为正整数。
6.一种晶体振荡器电路，其特征在于，所述晶体振荡器电路包括：峰值检波器、幅度比较器及幅度控制状态机；其中，
所述峰值检波器，用于获取晶体振荡器电路当前的第一检测电压；
所述幅度比较器，用于将所述第一检测电压与预设的参考电压进行比较，并依据比较结果产生对应的控制信号；
所述幅度控制状态机，用于通过所述控制信号调节晶体振荡器电路的电流大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出信号幅度的控制。
7.根据权利要求6所述晶体振荡器电路，其特征在于，所述峰值检波器，具体用于检测晶体振荡器电路当前输出的正弦波的幅度，并将检测得到的幅度量转换成对应的电压值；所述对应的电压值为第一检测电压。
8.根据权利要求6或7所述晶体振荡器电路，其特征在于，所述预设的参考电压包括第一参考电压及第二参考电压；
相应的，所述晶体振荡器电路还包括参考电压生成器，用于产生所述第一参考电压及第二参考电压；
所述幅度比较器，具体用于确定所述第一检测电压小于第一参考电压时，输出第一比较结果，依据所述第一比较结果产生第一控制信号；
确定所述第一检测电压大于第二参考电压时，输出第二比较结果，依据所述第二比较结果产生第二控制信号；
确定所述第一检测电压大于等于第一参考电压且小于等于第二参考电压时，输出第三比较结果，依据所述第三比较结果产生第三控制信号；
其中，第一参考电压小于第二参考电压。
9.根据权利要求6或7所述晶体振荡器电路，其特征在于，所述幅度控制状态机，具体用于依据所述控制信号控制晶体振荡器电路中的电流源开关，通过控制所述电流源开关调节所述晶体振荡器电路电流的大小，以实现对所述晶体振荡器电路的输出幅度的控制。
10.根据权利要求9所述晶体振荡器电路，其特征在于，所述幅度控制状态机，具体用于依据所述控制信号，控制当前晶体振荡器电路中处于关闭状态的N个电流源开关开启，或者控制当前晶体振荡器电路中处于开启状态的M个电流源开关关闭，或者保持当前晶体振荡器电路中处于开启/关闭状态的电流源开关的数目不变；其中，N为正整数，M为正整数。
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