本公開整體上涉及電子振蕩器的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、使用石英諧振器的電子振蕩器在soc(片上系統(tǒng))、微控制器、無線電設(shè)備等中被廣泛使用，特別是在rf(射頻)領(lǐng)域中被廣泛使用。石英諧振器的高質(zhì)量因數(shù)和低本征電阻使得其能夠以低功耗保持穩(wěn)定的振蕩。通常用于這樣的振蕩器的架構(gòu)對(duì)應(yīng)于皮爾斯(pierce)振蕩器的架構(gòu)。

2、例如在某些系統(tǒng)中，諸如在允許對(duì)物體進(jìn)行精確跟蹤等的uwb(超寬帶)系統(tǒng)中，有時(shí)需要對(duì)這樣的振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行微調(diào)。振蕩頻率的該調(diào)整通過改變與振蕩器的諧振器耦合的電荷電容元件的值來執(zhí)行。該電荷電容元件可以由分布到一個(gè)或多個(gè)電容器組中的多個(gè)電容器形成。該或這些電容器組可以與振蕩器集成在芯片上。

3、利用現(xiàn)有的振蕩器，調(diào)整電荷電容元件的值所需的準(zhǔn)確度越大，組中電容器的數(shù)目必須越多。例如，當(dāng)所使用的諧振器是壓電mems類型時(shí)，電荷電容元件所需的值通常低于石英諧振器?，F(xiàn)在，電荷電容元件的值越低，對(duì)于給定的電荷電容變化，振蕩器的振蕩頻率變化就越大。這導(dǎo)致電荷電容元件的值的調(diào)整準(zhǔn)確度必須更高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、存在對(duì)與現(xiàn)有石英和mems技術(shù)兼容并且其中振蕩頻率的準(zhǔn)確調(diào)整可易于實(shí)現(xiàn)的電子振蕩器的需求。

2、一個(gè)實(shí)施例克服了已知解決方案的全部或部分缺點(diǎn)并且提供了一種電子振蕩器，該電子振蕩器包括：諧振器，諧振器與至少一個(gè)有源電路并聯(lián)耦合，諧振器包括兩個(gè)電極，該兩個(gè)電極被耦合到不同的可變電容元件，不同的可變電容元件形成電子振蕩器的電荷電容元件；以及控制器件，控制器件被配置為獨(dú)立地控制可變電容元件的值。

3、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，控制器件包括數(shù)字電路。

4、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，可變電容元件的中的每個(gè)可變電容元件包括具有不同的值的電容器的組。

5、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，每個(gè)電容器組被配置為使得對(duì)應(yīng)的可變電容元件的值至少等于電容器組的第一電容器的值。

6、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，每個(gè)電容器組還包括至少一個(gè)第二電容器，至少一個(gè)第二電容器被耦合到開關(guān)，開關(guān)可由控制器件控制，以將第二電容器與電容器組的第一電容器并聯(lián)耦合或不并聯(lián)耦合。

7、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，電容器的組包括具有從電容器的一個(gè)組到電容器的另一組相同的值的電容器。

8、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，控制器件包括加法器，加法器被配置為將在多個(gè)位上編碼的控制信號(hào)的最低有效位與由控制信號(hào)的除了控制信號(hào)的最低有效位以外的位形成的二進(jìn)制數(shù)相加，并且控制器件被配置為將加法器的輸出信號(hào)施加到第一電容器組的至少一個(gè)控制輸入，并且將二進(jìn)制數(shù)施加到第二電容器組的至少一個(gè)控制輸入。

9、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，控制器件包括查找表(lut)、或者經(jīng)合成的組合邏輯電路、或者微控制器。

10、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，諧振器對(duì)應(yīng)于石英諧振器或微機(jī)電系統(tǒng)(mems)諧振器。

11、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，至少一個(gè)有源電路包括反相器放大器。

12、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，反相器放大器包括至少一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)晶體管。

13、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，反相器放大器還包括反饋?zhàn)杩?，反饋?zhàn)杩贡获詈系絤os晶體管。

14、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，可變電容元件各自被配置為使得對(duì)應(yīng)的值在從2pf至20pf的范圍內(nèi)可變。

15、還提供了一種rf傳輸設(shè)備，該rf傳輸設(shè)備包括至少一個(gè)根據(jù)具體實(shí)施例的電子振蕩器。

16、還提供了一種電子振蕩器的控制方法?？刂品椒òǎ簩⒅C振器與至少一個(gè)有源電路并聯(lián)耦合，諧振器包括兩個(gè)電極，該兩個(gè)電極被耦合到不同的可變電容元件，不同的可變電容元件形成電子振蕩器的電荷電容元件；以及由控制器件獨(dú)立地控制可變電容元件的值。

17、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，控制器件包括數(shù)字電路，可變電容元件中的每個(gè)可變電容元件包括具有不同的值的電容器的組，控制器件包括加法器，加法器被配置為將在多個(gè)位上編碼的控制信號(hào)的最低有效位添加到包括控制信號(hào)的其他的位的二進(jìn)制數(shù)，并且控制方法包括：在加法器的輸入處接收控制信號(hào)，然后由加法器將控制信號(hào)的最低有效位與包括控制信號(hào)的除了控制信號(hào)的最低有效位以外的位的二進(jìn)制數(shù)相加，然后由控制器件將加法器的輸出信號(hào)施加到電容器組的第一電容器的至少一個(gè)控制輸入并且將二進(jìn)制數(shù)施加到電容器組的第二電容器的至少一個(gè)控制輸入。

18、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，第一電容器組的至少一個(gè)控制輸入和第二電容器組的至少一個(gè)控制輸入是可控開關(guān)的控制輸入。

19、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，當(dāng)控制信號(hào)的最低有效位具有“0”值時(shí)，加法器的輸出信號(hào)等于包括控制信號(hào)的除了控制信號(hào)的最小有效位以外的位的二進(jìn)制數(shù)；并且當(dāng)控制信號(hào)的最低有效位具有“1”值時(shí)，加法器的輸出信號(hào)等于“1”位與包括控制信號(hào)的除了控制信號(hào)的最低有效位以外的位的二進(jìn)制數(shù)的和。

20、根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，當(dāng)控制信號(hào)的最低有效位具有“0”值時(shí)，可變電容元件的值彼此相同；并且當(dāng)控制信號(hào)的最低有效位具有“1”值時(shí)，可變電容元件的值彼此不同。

技術(shù)特征：

1.一種電子振蕩器，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述控制器件包括數(shù)字電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述可變電容元件中的每個(gè)可變電容元件包括電容器的組，所述電容器的組具有不同的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子振蕩器，其中每個(gè)電容器組被配置為使得對(duì)應(yīng)的可變電容元件的值至少等于所述電容器組的第一電容器的值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子振蕩器，其中每個(gè)電容器組還包括至少一個(gè)第二電容器，所述至少一個(gè)第二電容器由所述控制器件耦合到可控開關(guān)，以將所述第二電容器與所述電容器組的所述第一電容器并聯(lián)耦合或者不并聯(lián)耦合。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子振蕩器，其中所述電容器的組包括具有從電容器的一個(gè)組到電容器的另一組相同的值的電容器。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子振蕩器，其中所述可變電容元件中的每個(gè)可變電容元件包括電容器的組，所述電容器的組具有不同的值，并且其中所述控制器件包括加法器，所述加法器被配置為向二進(jìn)制數(shù)添加在多個(gè)位上編碼的控制信號(hào)的最低有效位，所述二進(jìn)制數(shù)由所述控制信號(hào)的除了所述控制信號(hào)的所述最低有效位以外的位形成，并且其中所述控制器件被配置為向電容器的第一組的至少一個(gè)控制輸入施加所述加法器的輸出信號(hào)，并且向電容器的第二組的至少一個(gè)控制輸入施加所述二進(jìn)制數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述控制器件包括查找表lut、或者經(jīng)合成的組合邏輯電路、或者微控制器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述諧振器對(duì)應(yīng)于石英諧振器或者微機(jī)電系統(tǒng)mems諧振器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述至少一個(gè)有源電路包括反相器放大器。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子振蕩器，其中所述反相器放大器包括至少一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體mos晶體管。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子振蕩器，其中所述反相器放大器還包括反饋?zhàn)杩?，所述反饋?zhàn)杩贡获詈系剿鰉os晶體管。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器，其中所述可變電容元件每個(gè)被配置為使得對(duì)應(yīng)的值能夠在從2pf至20pf的范圍內(nèi)變化。

14.一種射頻rf傳輸設(shè)備，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子振蕩器。

15.一種電子振蕩器的控制方法，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制方法，其中：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制方法，其中所述電容器的所述第一組的所述至少一個(gè)控制輸入以及所述電容器的所述第二組的所述至少一個(gè)控制輸入是可控開關(guān)的控制輸入。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制方法，其中：

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制方法，其中：

技術(shù)總結(jié)
本公開的實(shí)施例涉及具有可變能力的獨(dú)立控制的電子振蕩器。本描述涉及電子振蕩器，電子振蕩器包括：諧振器，諧振器被并聯(lián)耦合到至少一個(gè)有源電路，諧振器包括兩個(gè)電極，該兩個(gè)電極被耦合到單獨(dú)的可變電容元件，單獨(dú)的可變電容元件形成電子振蕩器的電荷電容元件；以及控制器件，控制器件被配置為獨(dú)立地控制可變電容元件的值。

技術(shù)研發(fā)人員：M·艾羅,F·J·拉瑪爾霍·特謝拉·尤尼奧爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：意法半導(dǎo)體國(guó)際公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19