[发明专利]动态计算压控晶体振荡器的调谐值的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电子电路，具体涉及压控晶体振荡器电路。

背景技术

压控晶体振荡器在大量电子电路应用中使用。通常，调谐电压用于调节压控晶体振荡器(VCXO)的振荡频率。当调节调谐电压时，根据VCXO的具体实施，VCXO的频率随之调整。

图1表示了数字式电压晶体振荡器10的示例。在该示例中，压控晶体振荡器10包括振荡器电路12，其驱动具有不同晶体参数的晶体，如并联负载共振频率、串联共振频率、晶体静态电容、晶体动态电容。晶体振荡器通常可以配置在反馈方向，电容器阵列16用于电调节振荡频率。

例如，模数转换器20可以处理调谐电压18，存储器22使用模数转换器的输出。在一实施例中，存储器22可以包括只读存储器(ROM)或非易失性存储器(NV)，其中包含用于压控晶体振荡器的调谐配置文件。

通常，向外对系统10生成存储在存储器22中的压控晶体振荡器的调谐配置文件，随后编程、硬编码或烧录到存储器22中。对照存储在存储器22中的压控晶体振荡器的调谐配置文件，存储器22映射从模数转换器20接收的值，并基于该映射产生设定或调节可调电容器阵列的值，从而使系统10响应调谐电压18在所需频率振荡。实质上，存储器22将从模数转换器20接收的值转换为用于调整可调电容器阵列的值，以达到振荡频率。

图1的系统10的优点是允许在存储器22中写入任何调谐配置文件。然而，系统10还有许多缺点，包括片外执行电压控制振荡器的配置文件曲线的生成和电压与适当的电容调节之间的映射，且其不用特定的配置文件重新编程很难改变。此外，如果在存储器22中存储大量不同的配置文件，则如本发明的发明人意识到的，存储器的尺寸或总面积变得很大，使系统10的使用不理想。

如本发明的发明人意识到的，所需的用于压控晶体振荡器的系统将提供系统的调谐配置文件或值的动态计算，从而系统不需重新编程系统中的配置文件就能够支持宽范围的振荡频率和多种不同的晶体。正是基于这样的背景开发出多个本发明的实施例。

发明内容

根据以上内容和根据本发明一实施例的广义方面，在此公开的压控晶体振荡器可受调谐电压的控制，VCXO具有晶体和可调电容器阵列。在一示例中，VCXO包括将调谐电压转换为对应的数字值的模数转换器；存储一个或多个晶体参数的存储器；接收数字值、晶体和所需调谐配置文件的一个或多个参数的逻辑块，所述逻辑块动态地计算用于调节可调电容器阵列的一个或多个值。以这种方式，逻辑块可以实时地动态计算和调节VCXO的运行。

在一实施例中，逻辑块包括计算部分和控制部分，以及可以包括算术逻辑单元，算术逻辑单元包括用于执行乘、加和其他功能的部分。逻辑块可以包括状态机。

部分地根据数字值、一个或多个晶体参数和一个或多个调谐配置文件，逻辑块可以计算用于调节可调电容器阵列的一个或多个值。用于调节可调电容器阵列的一个或多个值可以包括电容器阵列中所需负载电容的地址或其他值。

晶体的一个或多个参数可以包括晶体静态电容、晶体动态电容、并联负载共振频率和串联共振频率。调谐配置文件的一个或多个参数可以包括起始晶体负载电容、终止晶体负载电容、所需的起始频率、所需的终止频率、所需的起始PPM偏移、所需的终止PPM偏移和/或以频率或PPM表示的所需拉动范围。存储器可以是只读存储器、非易失性存储器或易失性存储器。

根据本发明另一实施例的另一广义方面，在此公开的方法用于控制具有晶体的压控晶体振荡器(VCXO)的振荡频率。在一示例中，该方法包括存储晶体参数和调谐配置文件；将模拟调谐电压转换为数字值；及根据数字值和晶体参数，动态计算施加在VCXO上的电容值以调整振荡频率。该方法可以包括使用通过动态计算得出的电容值调节可调电容器阵列。在一实施例中，转换操作和动态计算操作实时地连续进行。

在一实施例中，存储操作存储的晶体参数可以包括晶体静态电容。存储操作存储的调谐配置文件参数可以包括最小晶体负载电容和/或最大晶体负载电容。

在另一实施例中，动态计算电容值的操作可以包括计算电容器阵列的地址。存储操作可以利用非易失性存储器器或其他类型的常规存储器。

根据本发明另一实施例的另一广义方面，在此公开的是包括压控晶体振荡器(VCXO)的集成电路，VCXO具有可调电容器阵列、将调谐电压转换为对应的数字值的模数转换器、接收数字值和一个或多个晶体参数的逻辑块，所述逻辑块动态地计算用于调节可调电容器阵列的一个或多个值。

本发明不同实施例的特征、功能和优点将从以下如附图所示的本发明实施例的具体描述明显看出。