CN104300966A - 能校正自身频率的芯片上振荡方法以及芯片上振荡装置 - Google Patents

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黄怡仁
杨堂晖
李国豪
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Jmicron Tech Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

本发明提供一种能校正自身频率的芯片上振荡方法，包含有：利用一芯片上振荡器来产生一预定频率输出；从一芯片外数据源接收一外部数据输入；借由比较该预定频率输出与该外部数据输入来产生一比较结果；以及借由利用该比较结果来校正该预定频率输出。本发明还提供一种能校正自身频率的芯片上振荡装置，包含有：一芯片上振荡器，用来产生一预定频率输出；以及一校正单元，用来借由比较该预定频率输出与从一芯片外数据源所接收的一外部数据输入来产生一比较结果来校正该预定频率输出。

Description

能校正自身频率的芯片上振荡方法以及芯片上振荡装置
技术领域
本发明所揭露的实施例是相关于频率校正机制，尤指一种能校正自身频率的芯片上振荡方法以及相关装置。
背景技术
传统的石英振荡器（crystal oscillator）是利用石英晶体的压电效应来产生高精度振荡频率的一种电子元件。石英振荡器一般独立在芯片外，并输出一个参考时脉，经过电路板上的走线而将该参考时脉馈入芯片中。然而，随着集成电路的发展，消费者对于移动装置体积的轻薄以及价位的要求日趋严苛，为了缩小电路的体积以及降低成本，便发展出芯片上振荡器（on-chip oscillator）。但已知的芯片上振荡器需要在出厂时便调校至足够准确的程度，且在温度发生变化的时候，需要由使用者另外加以调整，因而带来额外的不方便。因此，本领域亟需一种创新的方式来改善已知的芯片上振荡器。
发明内容
有鉴于此，根据本发明的示范性实施例，揭露一种能校正自身频率的芯片上振荡方法以及相关装置，以解决上述问题。
依据本发明一第一实施例，揭露一种能校正自身频率的芯片上振荡方法，包含有：利用一芯片上振荡器来产生一预定频率输出；从一芯片外数据源接收一外部数据输入；借由比较该预定频率输出与该外部数据输入来产生一比较结果；以及借由利用该比较结果来校正该预定频率输出。
依据本发明一第二实施例，揭露一种能校正自身频率的芯片上振荡装置，包含有：一芯片上振荡器，用来产生一预定频率输出；以及一校正单元，用来借由比较该预定频率输出与从一芯片外数据源所接收的一外部数据输入来产生一比较结果来校正该预定频率输出。
本发明所揭露的能校正自身频率的芯片上振荡方法以及相关装置可以即时地对芯片上振荡器进行调整而不需让使用者自行借由观察并判断芯片上振荡器的频率输出来调整芯片上振荡器，因此，无论是芯片上振荡器的频率输出的准确度因为温度或是电压而产生飘移，都能够立即地被校正回来。
附图说明
图1为芯片上振荡器的示意图。
图2为依据本发明一示范性实施例的一芯片上振荡装置的示意图。
图3为依据本发明另一示范性实施例的一芯片上振荡方法的流程图。
【符号说明】
100、202    芯片上振荡器
200         芯片上振荡装置
201         芯片外数据源
204         校正单元
2042        检测单元
2044        处理单元
300         流程
302～308    步骤
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图1，图1为芯片上振荡器100的示意图。芯片上振荡器100包含有一输入端N_IN以及一输出端N_OUT。尽管设计者可以在出厂之前对芯片上振荡器100进行最佳化的调整，然而在出厂之后芯片上振荡器100有可能会因为温度或是电压的变化而影响了自身频率的准确度，因此，芯片上振荡器输入OSCIN会被输入至芯片上振荡器100的输入端N_IN，以便随时对芯片上振荡器100进行调整，特别是在温度或是电压的有变化的情况之下，也就是说，当芯片上振荡器输出OSCOUT的准确度偏移量超出所能容许的范围时，便可利用芯片上振荡器输入OSCIN来对芯片上振荡器100进行频率的微调（fine tune）甚至是粗调（coarse tune），以使得芯片上振荡器100的输出端N_OUT所输出的芯片上振荡器输出OSCOUT可符合需求。本发明揭露了一种自动频率校正的机制(例如以下所述的校正单元)，因此可自动地调校芯片上振荡器输入OSCIN来实现频率校正，因而不需使用者自行观察并判断芯片上振荡器的频率输出来手动调整芯片上振荡器。进一步的说明将于下详述。
请参考图2，图2为依据本发明一示范性实施例的一芯片上振荡装置200的示意图。芯片上振荡装置200包含有一芯片上振荡器202及一校正单元204。芯片上振荡器202可以是一电感电容振荡器(LC oscillator)、一弛张振荡器(relaxation oscillator)或是一环形振荡器(ring oscillator)。然而以上仅供说明用途，本发明芯片上振荡装置200中所包含的芯片上振荡器实际上并不局限于上述的振荡器类型。另外，校正单元204包含有一检测单元2042以及一处理单元2044。详细的操作说明如下。
请一并参考图3，图3为依据本发明另一示范性实施例的一芯片上振荡方法300的流程图。倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定遵照图3所示的流程中的步骤顺序来进行，且图3所示的步骤不一定要连续进行，亦即其他步骤亦可插入其中，此外，图3中的某些步骤亦可根据不同实施例或设计需求省略之。该方法主要至少包含有以下步骤：
步骤302：利用一芯片上振荡器来产生一预定频率输出；
步骤304：从一芯片外数据源接收一外部数据输入；
步骤306：借由比较该预定频率输出与该外部数据输入来产生一比较结果；以及
步骤308：借由利用该比较结果来校正该预定频率输出。
如图2所示，芯片上振荡装置200中的校正单元204会同时接收来自芯片上振荡器202的一输出端的一预定频率输出OSC’OUT以及从一芯片外数据源201(例如USB3.0的传送端)所接收的一外部数据输入INDATA(例如USB3.0所定义的具有固定频率的数据型样，像是TSEQ、TS1、TS2)，并且利用校正单元204中的检测单元2042来针对预定频率输出OSC’OUT以及外部数据输入INDATA进行比较，举例来说，检测单元2042可以针对预定频率输出OSC’OUT以及外部数据输入INDATA执行相位差异检测的操作。然而以上仅供说明用途，本发明芯片上振荡装置200中的检测单元2042并不限定执行相位检测的操作。例如在其他的设计变化中，检测单元2042亦可以针对预定频率输出OSC’OUT以及外部数据输入INDATA执行频率差异检测的操作。另外，本实施例中所述的芯片外数据源201可以是通讯系统中相对于芯片上振荡装置200所在的一本地端的一对方端（link partner），而外部数据输入INDATA可以是由该对方端所传送至该本地端的一数据信号，且该数据的主要频率为芯片上振荡装置200所欲产生的一预定频率。然而以上仅供说明用途，本发明芯片上振荡装置200中的外部数据输入INDATA并不局限于由该对方端所传送至该本地端的数据信号。例如在其他的设计变化中，外部数据输入INDATA亦可以是由该对方端所传送至该本地端的一参考时脉。
最后，检测单元2042会将所检测到的结果提供至处理单元2044以将其转换为一比较结果COUT，并直接回授至芯片上振荡器202的一输入端来当作校正芯片上振荡器202所需的一振荡器输入OSC’IN。具体地说，检测单元2042可以即时地对芯片上振荡器200进行调整而不需让使用者自行借由观察并判断芯片上振荡器200的输出端所输出的预定频率输出OSC’OUT来调整芯片上振荡器200。因此，无论是预定频率输出OSC’OUT的准确度因为温度或是电压而产生飘移，都能够立即地被校正回来。

Claims (10)

1.一种能校正自身频率的芯片上振荡方法，包含有：
利用一芯片上振荡器来产生一预定频率输出；
从一芯片外数据源接收一外部数据输入；
借由比较该预定频率输出与该外部数据输入来产生一比较结果；以及
借由利用该比较结果来校正该预定频率输出。
2.如权利要求1所述的芯片上振荡方法，其特征在于，借由比较该预定频率输出与该外部数据输入来产生该比较结果的步骤包含有：
检测该预定频率输出与该外部数据输入之间的一相位差，并且产生一检测结果：以及
根据该检测结果来产生该比较结果。
3.如权利要求1所述的芯片上振荡方法，其特征在于，该芯片上振荡器是一电感电容振荡器。
4.如权利要求1所述的芯片上振荡方法，其特征在于，该芯片上振荡器是一弛张振荡器。
5.如权利要求1所述的芯片上振荡方法，其特征在于，该芯片上振荡器是一环形振荡器。
6.一种能校正自身频率的芯片上振荡装置，包含有：
一芯片上振荡器，用来产生一预定频率输出；以及
一校正单元，用来借由比较该预定频率输出与从一芯片外数据源所接收的一外部数据输入来产生一比较结果来校正该预定频率输出。
7.如权利要求6所述的芯片上振荡装置，其特征在于，该校正单元包含有：
一检测单元，用来检测该预定频率输出与该外部数据输入之间的一相位差，并且产生一检测结果：以及
一处理单元，用来根据该检测结果来产生该比较结果。
8.如权利要求6所述的芯片上振荡装置，其特征在于，该芯片上振荡器是一电感电容振荡器。
9.如权利要求6所述的芯片上振荡装置，其特征在于，该芯片上振荡器是一弛张振荡器。
10.如权利要求6所述的芯片上振荡装置，其特征在于，该芯片上振荡器是一环形振荡器。
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