專利名稱：具有內(nèi)部 rc 振蕩器的集成電路及用于校準(zhǔn)rc 振蕩器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路及用于校準(zhǔn)RC振蕩器的方法。本發(fā)明涉及具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路并且涉及用于校準(zhǔn)集成在集成電路中的RC振蕩器的方法。
背景技術(shù)：
許多集成電路包括用于生成并提供要在電路中使用的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的RC振蕩器。例如，使用用于生成矩形時(shí)鐘信號(hào)的多諧振蕩器，其中，時(shí)鐘頻率取決于多諧振蕩器的RC時(shí)間常數(shù)?？墒?，由于生產(chǎn)容差，所以為了振蕩器的精確操作，通常必須對(duì)期望的時(shí)鐘頻率進(jìn)行修正或校準(zhǔn)。 為了這個(gè)目的，將外部時(shí)鐘信號(hào)提供給校準(zhǔn)電路，其中，外部時(shí)鐘信號(hào)是借助于晶體振蕩器或外部微控制器生成的。通過(guò)使用外部時(shí)鐘信號(hào)來(lái)確定RC振蕩器的校準(zhǔn)系數(shù)。可以在生產(chǎn)具有RC振蕩器的集成電路期間將這些校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，以使得校準(zhǔn)處理只需被執(zhí)行一次?？墒?，非易失性存儲(chǔ)器(例如一次性可編程(OTP)存儲(chǔ)器)占用集成電路上的區(qū)域，這增加了生產(chǎn)成本。在另一種傳統(tǒng)的校準(zhǔn)內(nèi)部RC振蕩器的方式中，必須給集成電路另外提供上述晶體振蕩器或微控制器，以提供外部參考時(shí)鐘信號(hào)，使得每次對(duì)集成電路上電時(shí)都執(zhí)行校準(zhǔn)。在這種情況下，校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器中?？墒?，外部部件(如晶體振蕩器或微控制器)產(chǎn)生額外的成本。此外，晶體振蕩器或微控制器的工作消耗功率，這在移動(dòng)設(shè)備中尤其是不期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路以及用于校準(zhǔn)集成在集成電路中的RC振蕩器的方法，該方法使得可以校準(zhǔn)RC振蕩器，同時(shí)改進(jìn)功率效率并且減小集成電路的面積。這個(gè)目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明另外的實(shí)施例和展開(kāi)。在一種實(shí)施例中,集成電路包括用于提供內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)部RC振蕩器,該RC振蕩器具有可調(diào)振蕩器頻率。集成電路還包括用于連接具有諧振頻率的外部LC諧振回路的端子。集成電路內(nèi)的校準(zhǔn)電路被配置成基于在集成電路的工作期間連接的LC諧振回路的諧振頻率來(lái)調(diào)整振蕩器頻率?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)諧或切換電阻值、電容值或電阻和電容值二者來(lái)對(duì)內(nèi)部RC振蕩器(例如基于RC的多諧振蕩器)的內(nèi)部振蕩器頻率進(jìn)行調(diào)整。用于集成電路的其他目的的外部LC諧振回路(例如集成電路的天線)具有由LC諧振回路的電感性部件和電容性部件確定的諧振頻率。這樣的天線或LC諧振回路不是集成電路的一部分，而是當(dāng)生產(chǎn)電路布置時(shí)或在集成電路工作期間外部連接的。LC諧振回路的諧振頻率通常通過(guò)使用精確部件或通過(guò)在生產(chǎn)期間對(duì)LC諧振回路的校準(zhǔn)來(lái)以高精度給出。在集成電路工作期間，校準(zhǔn)電路經(jīng)由集成電路的端子連接到外部LC諧振回路。校準(zhǔn)電路利用被用于集成電路的其他目的的LC諧振回路的特性尤其是LC諧振回路的諧振頻率，并且校準(zhǔn)電路將精確的諧振頻率用于校準(zhǔn)內(nèi)部RC振蕩器的振蕩器頻率。因此，不需要額外的且昂貴的部件。LC諧振回路特性的使用幾乎不需要能量，尤其是與操作晶體振蕩器或微控制器相比。此外，可以單獨(dú)將振蕩器頻率調(diào)整為連接的相應(yīng)LC諧振回路的諧振頻率。因此，RC振蕩器頻率不限制于固定的諧振頻率。例如，如果內(nèi)部振蕩器頻率對(duì)外部LC諧振回路的諧振頻率有期望的依賴性，則這是很有用的。在借助于校準(zhǔn)電路校準(zhǔn)期間，可以將振蕩器頻率設(shè)置為諧振頻率的整數(shù)倍或設(shè)置為諧振頻率的非整數(shù)倍。優(yōu)選地，將校準(zhǔn)電路配置成調(diào)整振蕩器頻率，使得振蕩器頻率基本上與諧振頻率相同。
在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)電路被配置成借助于修正字來(lái)調(diào)整振蕩器頻率。例如，使用修正字接通或斷開(kāi)電容性元件或電阻性元件，以調(diào)整振蕩器頻率。例如，修正字可以存儲(chǔ)在集成電路包括的易失性存儲(chǔ)器中。在這種情況下，每次對(duì)集成電路上電時(shí)都執(zhí)行對(duì)內(nèi)部RC振蕩器的校準(zhǔn)。優(yōu)選地，在正常工作模式之前的上電工作模式下執(zhí)行校準(zhǔn)。一旦被校準(zhǔn)，振蕩器頻率的精度通常在集成電路工作或上電期間分別都是足夠的。然而，如果需要，可以在之后的工作階段再次開(kāi)始校準(zhǔn)處理。在集成電路的正常工作模式期間，LC諧振回路連接到集成電路的不同電路部分，例如連接到用于接收無(wú)線電信號(hào)的接收器。換句話說(shuō)，在一些實(shí)施例中，LC諧振回路是用于接收無(wú)線電信號(hào)的天線。有多種用于基于諧振頻率來(lái)校準(zhǔn)內(nèi)部振蕩器頻率的方式。在一個(gè)具體實(shí)施例中，集成電路還包括以可切換的方式連接到端子的內(nèi)部輔助振蕩器。輔助振蕩器被配置成基于諧振頻率來(lái)生成輔助時(shí)鐘信號(hào)，該輔助時(shí)鐘信號(hào)例如具有等于諧振頻率的時(shí)鐘頻率。校準(zhǔn)電路包括被配置成基于內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)與輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率比較來(lái)確定修正字的頻率比較器。例如，如果振蕩器頻率低于輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率，則增加振蕩器頻率，而如果振蕩器頻率高于輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率，則減小振蕩器頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，頻率比較包括在輔助時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)定義時(shí)鐘邊沿處評(píng)估內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的邏輯狀態(tài)。例如，如果RC振蕩器的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)在輔助時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘上升沿處為高狀態(tài)，則這意味著振蕩器頻率快于或高于輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率。在這種情況下，必須減小RC振蕩器的時(shí)鐘頻率，直到振蕩器頻率等于或者低于輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率。優(yōu)選地，在這種情況下，以與輔助時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘邊沿同步的方式重新開(kāi)始內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)。如果內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)在輔助時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘上升沿處具有低狀態(tài)，則振蕩器頻率慢于或低于輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率。因此，在這種情況下必須增加振蕩器頻率。在另一具體實(shí)施例中，校準(zhǔn)電路被配置成將內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)提供給端子并且被配置成基于對(duì)在端子處得到的信號(hào)的評(píng)估來(lái)調(diào)整振蕩器頻率。換句話說(shuō)，對(duì)在LC諧振回路處的由于內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，以確定所得到的信號(hào)與內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)之間的差。例如，RC振蕩器的輸出端借助于電容器耦合到端子。在這種情況下，校準(zhǔn)電路包括檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置被配置成基于電容器上的電壓來(lái)確定內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)與在端子處得到的信號(hào)之間的相位差。例如，如果振蕩器頻率基本上等于連接到端子的LC諧振回路的諧振頻率，則將導(dǎo)致90°的相位差。因此，校準(zhǔn)電路將試著調(diào)整內(nèi)部RC振蕩器，使得達(dá)到90°的相位差。應(yīng)注意，內(nèi)部RC振蕩器的校準(zhǔn)不局限于上述電路，而是還包括使用連接到集成電路的端子的LC諧振回路的特性的其他電路。在校準(zhǔn)方法的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)集成在集成電路中的RC振蕩器進(jìn)行校準(zhǔn)。為了這個(gè)目的，將具有諧振頻率的外部LC諧振回路連接到集成電路的端子。借助于RC振蕩器生成具有振蕩器頻率的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)?；谥C振頻率調(diào)整振蕩器頻率。也可以將上述集成電路的各種實(shí)施例用于該校準(zhǔn)方法。


以下對(duì)示例性實(shí)施例的圖的描述可以更進(jìn)一步闡明和說(shuō)明本發(fā)明。具有相同結(jié)構(gòu)和相同效果的元件分別以相同的附圖標(biāo)記出現(xiàn)。在不同的圖中，只要電路或元件在其功能方面彼此對(duì)應(yīng)，那么不再針對(duì)下述各圖中的每個(gè)圖來(lái)重復(fù)描述電路或元件。圖I示出了具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路的第一示例性實(shí)施例，圖2示出了具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路的第二示例性實(shí)施例，
圖3示出了具有內(nèi)部RC振蕩器的集成電路的第三示例性實(shí)施例，圖4示出了集成電路的第三實(shí)施例的細(xì)節(jié)，以及圖5示出了集成電路的第三實(shí)施例內(nèi)的信號(hào)的示例性時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了集成電路10的示例性實(shí)施例，該集成電路10包括內(nèi)部RC振蕩器20、校準(zhǔn)電路40以及例如接收器60。集成電路10還包括連接外部LC諧振回路30的端子101、端子102。例如，LC諧振回路包括例如由無(wú)線電天線提供的電感31和電容32。端子101、102以及因此LC諧振回路30借助于開(kāi)關(guān)元件50連接到接收器60。此外，端子101、端子102連接到校準(zhǔn)電路40。接地GND耦合到端子102。由RC振蕩器20生成的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI被提供給校準(zhǔn)電路40。此外，校準(zhǔn)電路40耦合到RC振蕩器20以調(diào)整內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率。內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI也被提供給接收器60。應(yīng)注意，接收器60僅作為下述示例性電路塊而被示出在這幅圖中，該示例性電路塊在集成電路工作期間連接到外部LC諧振回路以例如接收無(wú)線電信號(hào)，并且被提供有內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI以進(jìn)行信號(hào)處理。換句話說(shuō)，接收器60可以用連接到LC諧振回路和內(nèi)部RC振蕩器20的任何信號(hào)處理電路來(lái)替換。應(yīng)注意，LC諧振回路30不是集成電路的一部分，而是只在集成電路10工作期間連接到端子101和端子102。當(dāng)集成電路10上電時(shí)，RC振蕩器20通常是未校準(zhǔn)的并且沒(méi)有校準(zhǔn)信息存儲(chǔ)在集成電路10內(nèi)。因此，在啟動(dòng)工作模式期間，接收器60與端子101、端子102斷開(kāi)，而校準(zhǔn)電路40連接到端子101、端子102。校準(zhǔn)電路40評(píng)估LC諧振回路30的諧振頻率，并且使用所述信息來(lái)校準(zhǔn)RC振蕩器20。換句話說(shuō)，以與LC諧振回路的諧振頻率相關(guān)聯(lián)的方式來(lái)設(shè)置還被提供給校準(zhǔn)電路40的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI，以確定用于RC振蕩器20的校準(zhǔn)信息。校準(zhǔn)信息可以存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器中，用于設(shè)置RC振蕩器20的電阻性的和/或電容性的元件的相應(yīng)配置。例如，RC振蕩器是基于RC的多諧振蕩器。在以足夠的精度校準(zhǔn)RC振蕩器之后，為了集成電路10的正常工作模式，開(kāi)關(guān)元件50可以閉合。例如，在正常工作模式中，接收器60然后經(jīng)由形成LC諧振回路30的天線接收無(wú)線電信號(hào)。圖2示出了集成電路10的另一實(shí)施例，該實(shí)施例是圖I的集成電路10的發(fā)展。在圖2的實(shí)施例中，RC振蕩器20借助于電容器45連接到端子101。圖2的實(shí)施例中的校準(zhǔn)電路40包括相位檢測(cè)器42、低通濾波器43、比較器44和修正塊41。相位檢測(cè)器42的輸入端連接到電容器45的兩端。相位檢測(cè)器42的輸出端耦合到低通濾波器43，低通濾波 器43的輸出端耦合到比較器44的同相輸入端。比較器44的反相輸入端提供有例如為集成電路的電源電壓的一半的參考電位。比較器44的輸出端耦合到修正塊41以提供比較結(jié)果。修正塊41耦合到易失性存儲(chǔ)器21以提供用于調(diào)整RC振蕩器20的振蕩器頻率的修正信息。在對(duì)RC振蕩器20的校準(zhǔn)期間，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI經(jīng)由電容器45被提供給LC諧振回路30。由RC振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)與LC諧振回路的自諧振頻率之間的頻率差被轉(zhuǎn)換為耦合電容器45的兩個(gè)管腳上的相位差。相位檢測(cè)器42生成其占空比與該相位差成比例的信號(hào)。相位檢測(cè)器42的具有該占空比的輸出信號(hào)通過(guò)低通濾波器43被轉(zhuǎn)換為DC電壓。如果RC振蕩器20的振蕩器頻率與LC諧振回路的諧振頻率相匹配，則相位差為例如導(dǎo)致50%的占空比的90°。由此，在低通濾波器43的輸出端處得到的DC電壓為提供給低通濾波器43的電源電壓的大約一半。因此，在比較器44的輸出端處的比較結(jié)果將指示RC振蕩器的振蕩器頻率是高于還是低于外部LC諧振回路的諧振頻率。換句話說(shuō)，相位檢測(cè)器42、低通濾波器43和比較器44形成下述檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置被配置成確定內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI與在端子101、端子102處得到的信號(hào)之間的相位差，其中，電容器45上的電壓被用于此目的。此外，該檢測(cè)裝置被配置成檢測(cè)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI具有高于還是低于LC諧振回路的諧振頻率的頻率。比較器44的比較結(jié)果被修正塊41用于調(diào)整RC振蕩器20的振蕩器頻率。具體地，由于閉環(huán)結(jié)構(gòu)，修正塊將試著調(diào)整振蕩器頻率，使得比較器44的輸入端處的電壓盡可能地接近電源電壓的一半。RC振蕩器的實(shí)際頻率由存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器21中的校準(zhǔn)信息確定。例如，修正算法確定具有預(yù)定字長(zhǎng)的修正字。修正字的每一位都可以設(shè)置RC振蕩器的特定部件，例如接通或斷開(kāi)特定的電容值。如果修正塊41確定RC振蕩器20的振蕩器頻率被充分地校準(zhǔn)，則存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器21中的修正字對(duì)于稍后的操作來(lái)說(shuō)保持不變，在稍后的操作期間，將內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI提供給例如接收器60。圖3示出了基于圖I所示的實(shí)施例的集成電路10的另一實(shí)施例。僅為了更好地概述，在圖3中省略了接收器60?？墒牵谠搶?shí)施例中，接收器或類似的信號(hào)處理電路可以經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件50連接到端子101、端子102。集成電路10包括輔助LC振蕩器46，該輔助LC振蕩器46集成在集成電路內(nèi)并且借助于開(kāi)關(guān)元件49分別連接到端子101、端子102或LC諧振回路30。輔助振蕩器46的輸出端耦合到修正塊41，修正塊41連接到RC振蕩器20以接收內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI，并且修正塊41連接到易失性存儲(chǔ)器21以提供修正字TRW。在校準(zhǔn)工作模式期間，開(kāi)關(guān)元件50是斷開(kāi)的并且開(kāi)關(guān)元件49是閉合的，使得輔助振蕩器46連接到LC諧振回路30。輔助振蕩器46使用LC諧振回路30的LC特性來(lái)生成輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA。修正塊41接收內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI以及輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA 二者并且執(zhí)行對(duì)于兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的頻率比較。比較 結(jié)果用于借助于修正字TRW來(lái)調(diào)整RC振蕩器。例如，調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率，使得振蕩器頻率與輔助時(shí)鐘信號(hào)的頻率相比具有固定比率。輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的頻率可以是LC諧振回路30的諧振頻率或得自于所述諧振頻率的頻率。然而，在以下的描述中，假定輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的頻率基本上與諧振頻率相同，并且內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI被校準(zhǔn)成使得振蕩器頻率也基本上與諧振頻率相同。參考圖4描述在修正塊41中執(zhí)行的修正算法的詳細(xì)功能。圖4示出了修正塊41的細(xì)節(jié)連同RC振蕩器20及輔助LC振蕩器46。修正塊41包括頻率比較器47和脈沖發(fā)生器48。頻率比較器47包括兩個(gè)時(shí)鐘輸入端，LC振蕩器46和RC振蕩器20分別連接到這兩個(gè)時(shí)鐘輸入端以提供輔助時(shí)鐘信號(hào)和內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)。頻率比較器的輸出端連接到RC振蕩器20以提供N位修正字TRW。僅為了更好地概述，在圖4中沒(méi)有示出易失性存儲(chǔ)器21。LC振蕩器46的輸出端連接到脈沖發(fā)生器48，脈沖發(fā)生器48的輸出端耦合到RC振蕩器20以提供脈沖信號(hào)STP。在校準(zhǔn)工作模式期間，LC振蕩器46持續(xù)地給頻率比較器47提供輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA0此外，輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA被提供給脈沖發(fā)生器48。脈沖發(fā)生器48在輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的正時(shí)鐘邊沿或負(fù)時(shí)鐘邊沿處生成短脈沖信號(hào)STP，其中，脈沖信號(hào)STP的脈沖持續(xù)時(shí)間與輔助脈沖信號(hào)CLA的脈沖寬度相比可忽略不計(jì)。RC振蕩器20被設(shè)置成使得如果脈沖信號(hào)STP中沒(méi)有出現(xiàn)脈沖則RC振蕩器20正常工作，并且RC振蕩器20被設(shè)置成使得RC振蕩器20在脈沖信號(hào)STP中的每個(gè)脈沖處被重置。例如，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI在脈沖信號(hào)STP中脈沖的時(shí)間期間呈現(xiàn)低狀態(tài)并且在脈沖信號(hào)STP中的脈沖結(jié)束之后開(kāi)始新的時(shí)鐘周期。換句話說(shuō)，借助于脈沖信號(hào)STP來(lái)使內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的時(shí)鐘周期的開(kāi)始與輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的時(shí)鐘周期的開(kāi)始同步。因此，脈沖信號(hào)STP用作RC振蕩器20的啟動(dòng)/停止信號(hào)。沒(méi)有更詳細(xì)地示出或描述可復(fù)位RC振蕩器20尤其是多諧振蕩器的電路實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)檫@樣的電路在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。頻率比較器47評(píng)估輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA和內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI在輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的預(yù)定時(shí)鐘邊沿(即時(shí)鐘上升沿或下降沿)處的狀態(tài)。在該評(píng)估中，假定如果時(shí)鐘信號(hào)CLA、CLI 二者在評(píng)估時(shí)刻具有相同的狀態(tài)，則內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率過(guò)高。類似地，假定如果內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的狀態(tài)與輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的狀態(tài)不同，則振蕩器頻率過(guò)低。這種假定是基于下述事實(shí)在理想的已校準(zhǔn)情況下，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的時(shí)鐘邊沿將與輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的時(shí)鐘邊沿一致?；谠诿總€(gè)評(píng)估時(shí)刻的評(píng)估，相應(yīng)地，修正字TRW適于分別調(diào)整RC振蕩器20和內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率。圖5示出了用圖4中示出的布置執(zhí)行的示例性校準(zhǔn)處理的時(shí)序圖。最上面的圖示出了具有恒定時(shí)鐘頻率的輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA，該恒定時(shí)鐘頻率基于外部LC諧振回路的諧振頻率。中間的圖示出了由脈沖發(fā)生器48在輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的每個(gè)正時(shí)鐘邊沿處生成的脈沖信號(hào)STP。第三幅圖示出了校準(zhǔn)處理期間的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI。可以看出，在脈沖信號(hào)STP的高狀態(tài)期間，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI處于低狀態(tài)并且在脈沖信號(hào)STP的末尾以新的時(shí)鐘周期開(kāi)始。應(yīng)指出，為了更好地概述，沒(méi)有按比例繪制脈沖信號(hào)STP的持續(xù)時(shí)間。因此，在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，時(shí)鐘信號(hào)CLA的時(shí)鐘周期的開(kāi)始與時(shí)鐘信號(hào)CLI的時(shí)鐘周期的開(kāi)始之間的時(shí)間偏移可忽略不計(jì)。在第一時(shí)鐘周期Pl期間，通過(guò)最初的修正字TRW設(shè)置或調(diào)整內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI。如可以從圖中看出的那樣，第一周期Pl中內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的時(shí)鐘周期明顯短于輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的時(shí)鐘周期。因此，RC振蕩器20的振蕩器頻率過(guò)高。因而，在第二時(shí)鐘周期P2開(kāi)始時(shí)，頻率比較器47檢測(cè)到內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI已經(jīng)處于高狀態(tài)，這使得頻率比較器47通過(guò)調(diào)整修正字TRW (例如通過(guò)變更修正字TRW的一位)來(lái)減小RC振蕩器20的振蕩器頻率。在修正字TRW被調(diào)整之后，新的時(shí)鐘周期P2在RC振蕩器20中開(kāi)始，導(dǎo)致內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的新的時(shí)鐘周期。然而，可以從圖中看出，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率仍然過(guò)高。因此，在第三時(shí)鐘周期P3開(kāi)始時(shí)，在頻率比較器47中執(zhí)行如之前所述那樣的類似處理，再次導(dǎo)致對(duì)修正字TRW的調(diào)整以及針對(duì)時(shí)鐘周期P3開(kāi)始內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的新的時(shí)鐘周期。
可以從圖中看出，在時(shí)鐘周期P3期間，內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率幾乎與輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的頻率一致但仍然過(guò)高。因此，在第四時(shí)鐘周期P4開(kāi)始，進(jìn)一步減小內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率，使得在第五時(shí)鐘周期P5開(kāi)始時(shí)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI處于低狀態(tài)。因此，然后，假定內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的振蕩器頻率低于輔助時(shí)鐘信號(hào)CLA的頻率。此外，狀態(tài)的這種相對(duì)變化可以被解釋為使得可以停止校準(zhǔn)處理，或者換句話說(shuō)，找到了修正字TRW的終值。相應(yīng)地，可以停止校準(zhǔn)工作模式，并且可以將集成電路10設(shè)置成正常工作模式，在此正常工作模式期間，RC振蕩器20以所述修正字TRW來(lái)工作。應(yīng)注意，在上述例子中，在校準(zhǔn)處理開(kāi)始時(shí)振蕩器頻率過(guò)高。然而，如果在校準(zhǔn)處理開(kāi)始時(shí)振蕩器頻率過(guò)低，則頻率比較器47將以與上述過(guò)程類似的方式增加振蕩器頻率。如果使用無(wú)線電天線作為L(zhǎng)C諧振回路30，則天線的自諧振頻率通常適于要在所述天線上接收的無(wú)線電信號(hào)的頻率。例如，在喚醒接收器中，檢測(cè)是否接收到了具有所述預(yù)定頻率的無(wú)線電信號(hào)。這是通過(guò)下述方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的評(píng)估無(wú)線電信號(hào)，使得在由內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI定義的時(shí)鐘周期期間在無(wú)線電信號(hào)中出現(xiàn)確定數(shù)量的時(shí)鐘脈沖。例如，用內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLI的給定數(shù)量的時(shí)鐘周期來(lái)定義時(shí)間窗，并且在該時(shí)間窗內(nèi)對(duì)無(wú)線電信號(hào)中不同數(shù)量的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。如果被計(jì)數(shù)的時(shí)鐘脈沖的數(shù)量正確，則假定在天線上接收的無(wú)線電信號(hào)不僅是噪聲而且還是應(yīng)該在集成電路10的另外的電路部分中被處理的數(shù)據(jù)信號(hào)。因而，可以通過(guò)預(yù)先調(diào)整天線的諧振頻率來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的期望頻率，而且集成電路10和RC振蕩器20將分別適應(yīng)在各個(gè)情況下連接的天線的諧振頻率。因此，根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例的集成電路相對(duì)于對(duì)內(nèi)部RC振蕩器20的校準(zhǔn)更靈活。附圖標(biāo)記列表10集成電路20RC 振蕩器21易失性存儲(chǔ)器30LC諧振回路31電感32電容
40校準(zhǔn)電路41修正塊42相位檢測(cè)器43低通濾波器44比較器
45電容器46LC 振蕩器47頻率比較器48脈沖發(fā)生器49，50開(kāi)關(guān)元件60接收器101，102端子CLI，CLA時(shí)鐘信號(hào)
STP脈沖信號(hào)TRff修正字
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)部RC振蕩器(20)的集成電路(10)，所述內(nèi)部RC振蕩器(20)用于提供具有可調(diào)振蕩器頻率的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)，所述集成電路(10 )還包括 -端子(101，102)，所述端子(101，102)用于連接具有諧振頻率的外部LC諧振回路(30)； -校準(zhǔn)電路(40)，所述校準(zhǔn)電路(40)被配置成基于在所述集成電路(10)的工作期間連接的所述LC諧振回路(30)的諧振頻率來(lái)調(diào)整所述振蕩器頻率； -內(nèi)部輔助振蕩器(46)，所述內(nèi)部輔助振蕩器(46)以能夠切換的方式連接到所述端子(101，102)并且被配置成基于所述諧振頻率生成輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)，其中，所述校準(zhǔn)電路(40 )包括頻率比較器(47 )，所述頻率比較器(47 )被配置成基于所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)與所述輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)的頻率比較來(lái)確定修正字(TRW);以及 -其中，要連接的所述LC諧振回路(30)是用于接收無(wú)線電信號(hào)的天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路(10)，其中，所述校準(zhǔn)電路(40)被配置成調(diào)整所述振蕩器頻率，使得所述振蕩器頻率與所述諧振頻率基本相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的集成電路(10)，其中，所述校準(zhǔn)電路(40 )被配置成借助于所述修正字(TRW)來(lái)調(diào)整所述振蕩器頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的一項(xiàng)所述的集成電路(10)，還包括用于存儲(chǔ)所述修正字(TRff)的易失性存儲(chǔ)器(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的一項(xiàng)所述的集成電路(10)，其中，所述頻率比較包括評(píng)估在所述輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)的預(yù)定義時(shí)鐘邊沿處所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)的邏輯狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的一項(xiàng)所述的集成電路(10)，其中，所述校準(zhǔn)電路(40)被配置成將所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)提供給所述端子(101，102)并且被配置成基于對(duì)在所述端子(101，102)處得到的信號(hào)的評(píng)估來(lái)調(diào)整所述振蕩器頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的一項(xiàng)所述的集成電路(10)，其中，所述RC振蕩器(20)的輸出端借助于電容器(45)耦合到所述端子(101，102)，并且其中，所述校準(zhǔn)電路(40)包括檢測(cè)裝置(42，43，44)，所述檢測(cè)裝置(42，43，44)被配置成基于所述電容器(45)上的電壓來(lái)確定所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)與在所述端子(101，102)處得到的信號(hào)之間的相位差。
8.一種用于校準(zhǔn)集成在集成電路(10)中的RC振蕩器(20)的方法，所述方法包括 -將具有諧振頻率的外部LC諧振回路(30)連接到所述集成電路(10)的端子(101，102)； -借助于所述RC振蕩器(20 )生成具有振蕩器頻率的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI); -基于所述諧振頻率調(diào)整所述振蕩器頻率； -將輔助振蕩器(46)連接到所述端子(101，102)，所述輔助振蕩器(46)集成在所述集成電路(10)中； -借助于所述輔助振蕩器(46 )基于所述諧振頻率生成輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA); -基于所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)與所述輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)的頻率比較來(lái)確定修正字(TRW);以及 -其中，所述外部LC諧振回路(30)是用于接收無(wú)線電信號(hào)的天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過(guò)所述修正字(TRW)來(lái)調(diào)整所述振蕩器頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，將所述修正字(TRW)存儲(chǔ)在所述集成電路(10)的易失性存儲(chǔ)器(21)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中的一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)提供給所述端子(101，102)，并且基于對(duì)在所述端子(101，102)處得到的信號(hào)的評(píng)估來(lái)調(diào)整所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)。
全文摘要
集成電路(10)具有用于提供具有可調(diào)振蕩器頻率的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)的內(nèi)部RC振蕩器(20)。集成電路(10)還包括用于連接具有諧振頻率的外部LC諧振回路(30)的端子(101，102)以及被配置成基于在集成電路(10)的工作期間連接的LC諧振回路(30)的諧振頻率來(lái)調(diào)整振蕩器頻率的校準(zhǔn)電路(40)。內(nèi)部輔助振蕩器(46)以能夠切換的方式連接到端子(101，102)并且被配置成基于諧振頻率生成輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)。校準(zhǔn)電路(40)包括被配置成基于內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)(CLI)與輔助時(shí)鐘信號(hào)(CLA)的頻率比較來(lái)確定修正字(TRW)的頻率比較器(47)。要連接的LC諧振回路(30)是用于接收無(wú)線電信號(hào)的天線。
文檔編號(hào)H03L7/099GK102870329SQ201180011514
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者魯杰羅·萊翁卡瓦洛 申請(qǐng)人:ams有限公司