[发明专利]可编程晶体振荡器

说明书

背景技术

本发明涉及一种可编程晶体的振荡器。具体说，本发明尤其针对具有耦合于晶体的可调节容性负载电路的可编程晶体振荡器。

晶体振荡器广泛使用于产生计时信号给电子硬件，诸如计算机、仪表和电信设备。晶体振荡器典型地包含石英晶体和振荡器电路，它电气激励晶体，以便在由晶体的物理特性决定的谐振频率下产生振荡信号。振荡器电路或分立的输出电路(缓冲器)将振荡信号的波形控制成电子硬件可接受的计时脉冲串。

计时频率由电子硬件厂商指定，由此它在宽的频率范围内变化。但是，晶体的谐振频率由其物理特性，即尺寸、形状、晶体结构等决定。修整晶体的谐振频率可以通过选择镀敷在晶体表面的金属来实现。因此，晶体振荡器的制造是个费时费钱的复杂过程。这样，晶体振荡器的供应者便采购大量的晶体振荡器，使它们制造成具有各种各样的标准输出频率。但是，如果顾客需要自定的频率，则厂家通常必需“从零开始”，通过将晶锭切成特定尺寸的晶体片，然后使晶体片经受许多处理步骤(研磨、腐蚀和镀敷)，所有这些都被设计成用以实现顾客自定的输出频率。顾客自定的晶体振荡器是高价的，并需要长的制造投产准备阶段(数月)。

由于事实上所有晶体都能够振动，故制造效率非常高的。但是，如果晶体的谐振频率无法修整得满足一个顾客的频率指定，则通常将晶体编入产品清单，希望能用于满足另一个顾客的频率指定。在顾客自定的晶体振荡器的情况下，厂商生产过量的自定晶体，以确保能满足顾客对(输出频率以及质量这两者)需要的晶体的足够批量乃非罕见。于是将过剩的晶体振荡器列入产品清单。保持大量的晶体产品清单表示重大的制造损失。

发明概述

相容于本发明的系统和方法通过提供计射电路来解决传统方法中的一些缺点，该计费电路包括：用以产生源频率晶体的，耦合到晶体的振荡器电路以及耦合到晶体的可编程负载电路。将倍频器电路耦合到振荡器电路，以接收经过调节的源频率。另外，还包含编程电路，以提供第一编程数据给可编程负载电路来调节晶体的源频率，以及第二编程数据给倍频器电路。倍频器电路又提供输出频率，该输出频率等于经过调节的源频率和由第二编程数据指定的倍增因子的乘积。

本发明的优点将在以下描述中部分地提出，并从描述中显而易见，或可通过本发明的实践加以知道。另外，将借助于所附权利要求具体指出的诸元件和组合，来实现和获取本发明的优点。

应该理解，上述一般的描述和下面详细的描述只是示范性和解释性的，正如权利要求那样并非对本发明的限制。

这里所结合并构成本说明书一部分的附图描述了本发明的实施例，并且与描述部分一起用于解释本发明的原理。

附图概述

图1是描述根据本发明实施例一可编程晶体振荡器封装的示范性封装配置的平面图；

图2是根据本发明实施例一可编程晶体振荡器的方块图；

图3是包含在图2可编程晶体振荡器中的可编程容性负载电路的详细电路示意图；及

图4是包含在图2可编程晶体振荡器中的锁相环路电路示意图。

最佳实施例

现在将对本发明目前的较佳实施例进行详细描述，它的一个例子在附图中有描述。只要可能，在所有的附图中将使用相同的标号指示相同或类似的部件。

按本发明，可编程晶体振荡器设置有存储器，用于存储输出频率定义参数。典型地，将这些参数中的一个用于对耦合到晶体的可调容性负载电路进行编程，由此调节晶体的源(谐振)频率。将另外的参数用于对被耦合以接收经过调节的源频率的锁相环电路的输出频率进行编程。结果，通过将适当的参数作为编程数据存储在存储器中，并根据这些参数进行编程，几乎所有能够振荡的晶体都可以用于根据本发明的晶体振荡器中，随后可以对它们编程，以产生宽范围的特定的输出频率。另外，可以迅速而低成本地进行这样的频率编程。

在图1中根据本发明描述了可编程晶体振荡器的实施例。该振荡器20可以生产成各种各样的工业标准尺寸，并且根据振荡器拟在其具体应用中的安装方式而有两种基本封装配置，即引脚穿孔和表面安装(SMD)。这里描述的实施例具有六个输入/输出(I/O)终端，它们由标记时钟脉冲终端21、专用程序输入终端22、接地(VSS)终端23、电源(VDD)终端24、标记输出终端25和时钟信号输出(F_out)/编程时钟脉冲输入(CLK_in)终端26构成。如下面将详细描述的，将编程数据在由提供给终端26的时钟脉冲(CLK_in)控制的时刻通过终端22送入。