[发明专利]一种振荡器、自动频率校准电路和方法

权利要求书

1.一种振荡器，其特征在于，包括开关电容阵列，所述开关电容阵列包括N组开关电容单元、第一端口和第二端口，每组开关电容单元共用第一端口和第二端口，每组所述开关电容单元包括第一控制端和第二控制端，第一控制端通过第一控制开关连接容量电路，第二控制端通过第二控制开关连接容量电路，第一控制信号通过第一控制端接入，第二控制信号通过第二控制端接入，通过第一控制信号和第二控制信号控制所述容量电路的电容量，每组开关电容单元的布局相同。

2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述容量电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一变容管和第二变容管，第一控制开关的输出端分别与第一电阻和第二电阻的一端连接，第一电阻另一端与第一端口连接，第二电阻的另一端与第二端口连接，所述第二控制开关的输出端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与第一电阻的另一端通过第一变容管连接，并且第三电阻的另一端与第二电阻的另一端通过第二变容管连接。

3.根据权利要求1或2所述的振荡器，其特征在于，所述第一控制开关和第二控制开关均采用反相器。

4.一种自动频率校准电路，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的振荡器，还包括开环电压产生电路、计数器和自动频率校准数字算法模块；

自动频率校准电路的输入端通过开环电压产生电路与所述振荡器的输入端连接，所述开环电压产生电路为振荡器提供控制电压，所述振荡器的输出端连接计数器的输入端，计数器与自动频率校准数字算法模块互连，自动频率校准数字算法模块的输入端与自动频率校准电路的输入端连接，输出端分别与开环电压产生电路和振荡器的输入端相连；

计数器对振荡器输出信号进行处理以获得实际计数值，自动频率校准数字算法模块从自动频率校准电路的输入端获取目标计数值，并与实际计数值进行比较，并控制振荡器的电容量。

5.根据权利要求4所述的自动频率校准电路，其特征在于，还包括计数分频器，所述计数分频器连接于振荡器与计数器之间。

6.根据权利要求4或5所述的自动频率校准电路，其特征在于，还包括低通滤波器，所述低通滤波器连接于自动频率校准电路的输入端与开环电压产生电路之间。

7.根据权利要求6所述的自动频率校准电路，其特征在于，还包括鉴频鉴相器、电荷泵和可编程分频器，所述鉴频鉴相器和电荷泵连接于自动频率校准电路的输入端与低通滤波器之间，所述可编程分频器的输入端与振荡器的输出端连接，输出端与鉴频鉴相器的输入端连接。

8.一种自动频率校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，自动频率校准数字算法模块控制振荡器进行初始化；

S2，自动频率校准数字算法模块从自动频率校准电路的输入端获取目标计数值；

S3，计数器对振荡器的输出信号的频率进行计数，获取实际计数值；

S4，自动频率校准数字算法模块从计数器中获取实际计数值，计算实际计数值与目标计数值的差值，判断差值是否为零，如果是则结束，否则执行S5；

S5，自动频率校准数字算法模块记录差值，根据实际计数值与目标计数值的差值产生控制信号，通过控制信号控制振荡器的电容量的增减；

S6，自动频率校准数字算法模块判断是否为第N+1轮比较，若是则将实际计数值与目标计数值差值绝对值最小时产生的控制信号发送给振荡器，控制振荡器的电容量的增减，结束；否则返回S3。

9.根据权利要求8所述的自动频率校准方法，其特征在于，所述S2和S3之间包括：

S21，通过计数分频器对振荡器输出信号进行降频处理；

S3，计数器对降频处理后的输出信号的频率进行计数，获取实际计数值。

10.根据权利要求8或9所述的自动频率校准方法，其特征在于，S1的具体实现包括：将振荡器中开关电容阵列的所有开关电容单元的控制信号均设置为0，所述开关电容阵列包括N组开关电容单元，N为大于1的正整数。

11.根据权利要求10所述的自动频率校准方法，其特征在于，S5的具体实现包括：自动频率校准数字算法模块记录差值，若实际计数值与目标计数值的差值小于零，则发送减小电容量的控制信号至振荡器，若实际计数值与目标计数值的差值大于零，则发送增加电容量的控制信号至振荡器。

12.根据权利要求11所述的自动频率校准方法，其特征在于，振荡器每次接收到增加或减小电容量的控制信号时通过控制一组开关电容单元的电容量实现。