[发明专利]具有FLL控制回路的FLL振荡器/时钟

说明书

在所述示例中，FLL(锁频回路)振荡器/时钟发生器(100)包括自激振荡器(110)，其产生具有FLL控制频fosc的FLL clk。FLL控制回路包括将fosc转换为电阻的开关电容器电阻器分压器(130)，从而产生FLL反馈电压(Vfosc)以产生输入到振荡器(110)的回路控制信号(OSC cntrl)。作为响应，振荡器频率锁定FLL clk到fosc。在一个示例实施中，FLL(锁频回路)振荡器/时钟发生器(100)与扩频时钟(SSC)一起操作，扩频时钟(SSC)基于作为RC弛豫振荡器的负反馈而产生的截断RC转换电压提供三角SSC调制，其中截断基于作为RC弛豫振荡器的正反馈而产生的开关跳闸阈值电压。

技术领域

本发明一般涉及与锁频控制回路一起使用的自激振荡器。

背景技术

与PLL(锁相回路)相比较，自激振荡器避免了对PLL参考时钟的需求，并且需要明显更少的面积和功率，甚至是当作为FLL(锁频回路)振荡器/时钟实施时。在对于相位噪声和频率变化具有足够耐量的系统中，FLL(结合自激振荡器)是对于PLL的可接受的替换物。

一个应用是基于传输和包络检测接收系统在OOK(开关、键控)中作为调制时钟的高频(300MHz-300MHz)振荡器。因为接收器是包络检测器，所以调制时钟的相位噪声更加不重要。此外，频率中的某些变化是可接受的，因为主要是接收器/检测器响应于振幅而不是频率。

另一个应用是时钟功率转换器，其中相位噪声不是关键的，并且频率中的一些误差是可接受的。

在信号链应用中高频时钟的使用通常需要考虑EMI(电磁干扰)设计考虑。扩频技术能够用于在某个频带上扩展EMI能量，考虑到作为中心频率的百分比的频率偏差和扩频调制频率。

发明内容

为了利用基于锁频回路(FLL)的自激振荡器产生时钟以避免使用锁相回路，具有FLL控制回路的FLL振荡器/时钟包括开关电容器电阻分压器。

在所描述的示例中，使用FLL(锁频回路)振荡器电路产生时钟包括：(a)基于振荡器控制信号产生具有频率fosc的振荡器信号FLL_clk；(b)基于表示FLL振荡器的FLL_clk输出的频率的频率控制信号产生振荡器控制信号；以及(c)基于FLL_clk的频率使用开关电容器电阻器分压器产生频率控制信号，其中开关电容器电阻器分压器包括电阻器和在R-分压器节点处连接的开关电容器,通过(i)响应FLL_clk切换开关电容器以将频率fosc转换成开关电容电阻和(ii)基于由电阻器和开关电容器电阻提供的分压从R-分压器节点输出频率控制信号。

在所描述的示例中，方法包括：(a)产生对应于扩频调制功能的扩频控制信号；(b)利用扩频控制信号调制频率控制信号；(c)基于具有扩频调制的频率控制信号产生FLL控制信号；以及(d)基于FLL控制信号产生具有扩频调制的振荡器控制信号。结果，FLL振荡器产生具有扩频调制的FLL_clk。在所描述的示例中，扩频控制信号是用包括具有反相输入和非反相输入以及输出的比较器的RC弛豫振荡器产生的，其包括：(a)基于具有RC时间常数特征的RC电路，向比较器的反相输入提供负反馈RC转换电压；(b)通过在V_TH上跳闸阈值电压和V_TL下跳闸阈值电压之间切换来产生跳闸阈值电压，其中切换由比较器输出控制；(c)将跳闸阈值电压作为正反馈跳闸阈值电压提供给比较器的非反相输入，使得负反馈RC转换电压被截断(对应于V_TH和V_TL跳闸阈值电压)，并且基本是三角的；以及(d)基于基本三角截断的RC转换电压来产生扩频控制信号。

附图说明

图1示出FLL振荡器/时钟发生器的一个示例实施例，其包括自激FLL振荡器，与包括开关电容器电阻器分压器和反馈误差放大器的FLL控制回路一起操作，并且包括接合到FLL回路的SSC(扩频时钟)发生器。