[发明专利]用于产生时钟信号的电路及方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子电路，并且特别涉及用于产生时钟信号的电路及方法。

背景技术

实时时钟(RTC)器件存在于多种需要保持准确时间的电子装置中，例如，个人电脑、服务器以及嵌入式系统。RTC器件将时钟源，通常为32.768kHz石英晶体，提供的振荡信号分频为例如1Hz的时钟信号。

多数应用要求时钟精准度优于5ppm。影响时钟精准度的因素包括环境温度、环境湿度和震动，其中环境温度的影响最大。由于晶体频率随温度漂移的特性，RTC器件，特别是应用于较宽温度范围时，需要校准。

已经有多种方法被应用于补偿由温度变化引起的频率偏差。一种方法是通过调整加载到晶体的容性负载来将晶体校正到标称频率。另一种方法是通过周期性地删除或者插入时钟脉冲来调整时钟频率。这两种方法都基于晶体的频率-时间曲线，根据该曲线，使用晶体的温度作为输入计算出在某一时刻或者某一周期内的补偿方法。

通常，同一批次的晶体被认为是具有相似的频率特性，因此普遍的做法是测量一个批次里的几个晶体的频率-温度曲线，然后取这些曲线的平均作为该批次的每个晶体的曲线并且存入存储器以用于校准目的。然而，由于例如制造误差等原因，每个晶体的频率表现都是不同的。此外，在焊接晶体过程中产生的热冲击也可能改变晶体的频率。

因此，当需要高精准度或者为其他目的时，为每个晶体定制的或者特有的频率-温度曲线是非常重要的。为实现此目的，需要在几个不同的温度下分析每个晶体的频率特性，这需要将所有的测试设备在具有不同环境温度的几个测试室之间搬运，或者需要等待测试室升温/降温至期望的环境温度。为达到此目的将花费大量的人力和时间。

因此，一种有效地为每个晶体生成特有的频率-温度曲线的电路和方法将是令人期待的，并且基于每个晶体特有的频率-温度曲线而产生时钟信号的电路和方法将是有益的。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种电路，该电路包括温度传感器，配置成感测时钟源的第一温度，其中，所述时钟源用于提供振荡信号且配置成经历至少一个第二温度，其中，所述振荡信号用于被分频为时钟信号，所述第二温度是通过温度改变模块实现的，所述温度改变模块配置成改变所述时钟源附近的温度；以及校准模块，配置成基于所述第一温度，所述至少一个第二温度，参考信号以及在所述至少一个第二温度下的所述振荡信号来校准所述时钟信号。

在另一个实施例中，提供了一种电子装置，该电子装置包括一种电路，所述电路包括温度传感器，配置成感测时钟源的第一温度，其中，所述时钟源用于提供振荡信号且配置成经历至少一个第二温度，其中，所述振荡信号用于被分频为时钟信号，所述第二温度是通过温度改变模块实现的，所述温度改变模块配置成改变所述时钟源附近的温度；以及校准模块，配置成基于所述第一温度，所述至少一个第二温度，参考信号以及在所述至少一个第二温度下的所述振荡信号来校准所述时钟信号。

在又一个实施例中，提供了一种方法，该方法包括放置时钟源于至少一个第三温度；基于所述至少一个第三温度，参考信号以及在所述至少一个第三温度下的所述时钟源的振荡信号来生成至少一个校准参数；测量所述时钟源的第四温度；以及基于所述至少一个校准参数和所述第四温度校准通过分频所述振荡信号获得的时钟信号。

上文已经概括而非宽泛地给出了本公开内容的特征。本公开内容的附加特征将在此后描述，其形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式，作为修改和设计其他结构或者过程的基础，以便执行与本发明相同的目的。本领域技术人员还应当理解，这些等同结构没有脱离所附权利要求书中记载的本发明的主旨和范围。

附图说明

为了更完整地理解本公开以及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1示出了根据一个实施例的用于产生时钟信号的电路；

图2示出了根据另一个实施例的用于产生时钟信号的电路；

图3示出了图2的电路的校准模块的一个示例性构成；

图4示出了图1和图2的电路的温度改变模块的一个示例性构成；

图5示出了图1和图2的电路的温度传感器的一个示例性构成；

图6示出了根据一个实施例的电表，

除非指明，否则不同附图中的相应标记和符号一般表示相应的部分。绘制附图是为了清晰地示出本公开内容的实施方式的有关方面，而未必是按照比例绘制的。为了更为清晰地示出某些实施方式，在附图标记之后可能跟随有字母，其指示相同结构、材料或者过程步骤的变形。