CN115276649A - 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 - Google Patents
振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115276649A CN115276649A CN202211083842.9A CN202211083842A CN115276649A CN 115276649 A CN115276649 A CN 115276649A CN 202211083842 A CN202211083842 A CN 202211083842A CN 115276649 A CN115276649 A CN 115276649A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switch
- module
- capacitor
- signal
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 93
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 24
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101000912503 Homo sapiens Tyrosine-protein kinase Fgr Proteins 0.000 description 1
- 102100026150 Tyrosine-protein kinase Fgr Human genes 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
- H03L7/0995—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator comprising a ring oscillator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
本申请公开一种振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路。所述振荡器电路，包括：压控振荡模块、电压转换模块、分频器模块、互斥开关组成的两路电容模块和积分模块；所述压控振荡模块，接收所述积分模块输出的电压控制信号，并产生相应的频率信号；所述电压转换模块，对所述频率信号进行电压转换；所述分频器模块，对电压转换后的频率信号进行分频，得到分频时钟信号；所述互斥开关组成的两路电容模块，以所述分频时钟信号为控制信号，控制其中的一路电容电路进行充电，而控制另一路电容电路进行放电，并输出电压信号；所述积分模块，接收所述电压信号，并输出所述电压控制信号。本申请方案，提高振荡器电路输出信号的频率稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路。
背景技术
振荡器电路负责驱动整个芯片工作，是芯片不可缺少的组成部分。振荡器一般分为石英振荡器、LC振荡器和RC振荡器等。由于RC振荡器具有结构简单、容易振荡、面积小、功耗低、易于集成的优点，被广泛应用于集成电路中。RC振荡器主要由基准电流源、充放电电容、比较器和RS触发器四部分构成。
随着半导体技术的发展，芯片对于振荡器稳定性的要求也越来越高。RC振荡器具有频率稳定性不高的劣势，由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较容易受到温度和电源电压的影响。现有技术也存在有采用VAF(Voltage AveragingFeedback)电路进行改进的方式，然而该结构采用比较器配合双边充放电电容，电路成本及功耗较高。
发明内容
本申请实施例提供振荡器电路，可以提高振荡器电路输出信号的频率稳定性。
一方面，本申请提供一种振荡器电路，包括：依次连接并形成环路的压控振荡模块、电压转换模块、分频器模块、互斥开关组成的两路电容模块和积分模块；
所述压控振荡模块，接收所述积分模块输出的电压控制信号，并产生相应的频率信号；
所述电压转换模块，对所述频率信号进行电压转换；
所述分频器模块，对电压转换后的频率信号进行分频，得到分频时钟信号；
所述互斥开关组成的两路电容模块，以所述分频时钟信号为控制信号，控制其中的一路电容电路进行充电，而控制另一路电容电路进行放电，并输出电压信号；
所述积分模块，接收所述电压信号，并输出所述电压控制信号。
结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述互斥开关组成的两路电容模块，包括：电流源、第一电容、第二电容、第一开关和第二开关；
所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第一开关和所述第二开关的控制极有效电平的电压极性相反。本实现方式中，可以通过两路电容电路轮流进行充放电动作，解决现有的RC振荡器由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较易受温度和电源电压的影响的问题，还可以解决电容充放电的延迟问题，而导致积分器无法准确工作的问题，且可以降低振荡器电路的成本。
结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述互斥开关组成的两路电容模块，包括：电流源、第一电容、第二电容、第一开关、第二开关以及逻辑反相器；
所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述逻辑反相器的输出端，所述逻辑反相器的输入端连接所述分频器模块的输出；
所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第一开关和所述第二开关的控制极有效电平的电压极性相同。本实现方式，解决现有的RC振荡器由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较易受温度和电源电压的影响的问题，还可以解决电容充放电的延迟问题，而导致积分器无法准确工作的问题，且可以降低振荡器电路的成本。同时，本实现方式中，采用控制极性相同的第一开关和第二开关组成开关电路，无需对于开关进行特殊设计，节约设计成本。
结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述互斥开关组成的两路电容模块，还包括：复位回路；
所述复位回路包括第三开关，所述第三开关的一极接地，另一极连接所述第一电容和所述第二电容非接地的一端；所述第三开关的控制极连接复位信号。本实现方式中，可以通过复位电路将两路电容强制复位，提高系统的稳定性。
结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述压控振荡模块，包括MOS管和环形振荡器，所述MOS管连接所述环形振荡器；所述MOS管的栅极连接所述积分模块的输出。
结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述积分模块，包括运算放大器、电压源VREF、电阻R0和电容C0的积分电路；
所述运算放大器的第一输入端连接所述电压源VREF；所述运算放大器的第二输入端经所述电阻R0连接所述互斥开关组成的两路电容模块；所述运算放大器的第二输入端经所述电容C0连接所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端输出所述电压控制信号。
第二方面，本申请提供一种时钟信号生成电路，包括上述第一方面所述的振荡器电路。
结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述振荡器电路，向MCU芯片提供高速外部时钟HSE或低速外部时钟LSE信号。
结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述MCU芯片包括晶振OSC和处理器；
所述振荡器电路连接所述晶振OSC，所述晶振OSC连接所述处理器。
第三方面，本申请提供一种毫米波传感器电路，包括：信号处理模块、振荡器电路、信号发送模块、信号接收模块以及存储模块；
所述信号处理模块连接所述振荡器电路，所述振荡器电路连接所述信号发送模块；所述信号接收模块连接所述信号处理模块；所述信号处理模块连接所述存储模块；
所述振荡器电路为上述第一方面所述的振荡器电路。
本申请提供振荡器电路，包括形成反馈环路的压控振荡模块、电压转换模块、分频器模块、互斥开关组成的两路电容模块和积分模块，压控振荡模块根据积分模块输出的电压控制信号输出频率信号，电压转换模块对频率信号进行电压转换，将电压转换到可以驱动电路正常的级别，分频器模块对电压转换后的信号进行分频，得到分频时钟信号，分频时钟信号被用于控制互斥开关组成的两路电容模块中的电容进行充放电，并输出相应的电压信号，积分电路根据该电压信号输出电压控制信号，最终使得分频器模块分频后的分频时钟信号趋于稳定，提高频率输出的稳定性，并且其电路成本和功耗较低，同时本申请振荡器电路中采用的互斥开关组成的两路电容模块的设计，解决现有的RC振荡器由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较易受温度和电源电压的影响的问题，还可以解决电容充放电的延迟问题，而导致积分器无法准确工作的问题，且可以降低振荡器电路的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中的一种振荡器电路的结构示意图；
图2是本申请一个实施例中的互斥开关组成的两路电容模块的结构示意图；
图3是本申请另一个实施例中的互斥开关组成的两路电容模块的结构示意图；
图4是本申请又一个实施例中的互斥开关组成的两路电容模块的结构示意图；
图5a是本申请实施例提供的一种时钟信号生成电路的结构示意图；
图5b是本申请实施例中的一种MCU芯片的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种毫米波传感器电路的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
参见图1，在本申请的实施例中提供了一种振荡器电路。本申请实施例中的振荡器电路，可以提高输出的时钟信号的频率稳定性。
在本申请实施例中，所述的振荡器电路100，包括：依次连接并形成环路的压控振荡模块101、电压转换模块102、分频器模块103、互斥开关组成的两路电容模块104和积分模块105。
其中，压控振荡模块101接收积分模块105输出的电压控制信号，并产生相应的频率信号；
电压转换模块102，对频率信号进行电压转换；
分频器模块103，对电压转换后的频率信号进行分频，得到分频时钟信号；
互斥开关组成的两路电容模块104，以所述分频时钟信号为控制信号，控制其中的一路电容电路进行充电，而控制另一路电容电路进行放电，并输出电压信号；
积分模块105，接收电压信号，并输出电压控制信号。
上述本申请实施例提供的振荡器电路，包括形成反馈环路的压控振荡模块、电压转换模块、分频器模块、互斥开关组成的两路电容模块和积分模块，压控振荡模块根据积分模块输出的电压控制信号输出频率信号，电压转换模块对频率信号进行电压转换，将电压转换到可以驱动电路正常的级别，分频器模块对电压转换后的信号进行分频，得到分频时钟信号，分频时钟信号被用于控制互斥开关组成的两路电容模块中的电容进行充放电，并输出相应的电压信号，积分电路根据该电压信号输出电压控制信号，最终使得分频器模块分频后的分频时钟信号趋于稳定，提高频率输出的稳定性，并且其电路成本和功耗较低。
下面在本申请的一个更为详细的实施例中说明上述振荡器电路。
振荡器电路，包括：依次连接并形成环路的压控振荡模块101、电压转换模块102、分频器模块103、互斥开关组成的两路电容模块104和积分模块105。
在本申请实施例中，压控振荡模块(VCO)101可以有多种实现方式，只需实现VCO101根据积分电路105输入的电压控制信号Vcont，输出对应于Vcont的频率信号即可。在一个优选的实施例中，VCO 101可以包括MOS管和环形振荡器，其中，MOS管连接环形振荡器；MOS管的栅极连接积分电路105输出的电压控制信号Vcont。如图1，采用PMOS管MP0驱动环形振荡器的架构，MP0的源极拉高，漏极连接环形振荡器，栅极连接电压控制信号Vcont，当电压控制信号Vcont的电压增大时，环形振荡器输出振荡信号的频率减小，而当电压控制信号Vcont的电压减小时，环形振荡器输出振荡信号的频率增大，以此形成了负反馈电路。
在本申请实施例中，电压转换模块102的作用是对环形振荡器输出的振荡信号进行电压转换，将其电压转换到可以驱动电子电路进行正常工作的电压范围，例如0.8V～5V。优选的，电压转换模块102，具体为升压转换电路102。在VCO 101有效输出的直流电压为VDD时，升压转换电路102可以实现将近2VDD的电压输出，在一个具体示例中，当VCO 101输出的电压为0.5V左右时，经过升压转换电路实现0.8V级别的电压输出，当VCO 101输出的电压更高时，经过升压转换电路就可以实现更大的电压输出，从而驱动电子电路在正常电压范围内进行工作。
在本申请实施例中，分频器电路103可以有多种实现方式，在此不再详细赘述。分频器模块103可以是二分频电路，对VCO 101输出的振荡信号进行二分频，以保证输出信号CLK的占空比为50％。分频器电路103输出的信号，还可以作为其它电子电路或器件的外部时钟信号FREQ，例如作为MCU的外部时钟信号驱动MCU工作，后续将进一步详细说明。
在本申请实施例中，分频器模块103输出的分频时钟信号CLK，作为互斥开关组成的两路电容模块104的输入，互斥开关组成的两路电容模块104根据分频时钟信号CLK，控制电容的充放电动作，并输出相应的电压信号。
具体的，如图2，互斥开关组成的两路电容模块，包括电流源SRC1、第一电容C1、第二电容C2、第一开关(图2中示意为开关1)和第二开关(图2中示意为开关2)；其中，所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述分频器电路输出的分频时钟信号；所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器电路输出的分频时钟信号，本实施例中，可以通过两路电容电路轮流进行充放电动作，解决现有的RC振荡器由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较易受温度和电源电压的影响的问题，还可以解决电容充放电的延迟问题，而导致积分器无法准确工作的问题，且可以降低振荡器电路的成本。
在本申请的实施例中，所述第一开关和所述第二开关的控制极有效电平的电压极性相反。例如，第一开关可以在低电平信号时处于闭合状态，而第二开关处于断开状态，从而实现两路电容电路的充电与放电的互斥状态。
在本申请的另一个实施例中，如图3还示意了另一种互斥开关组成的两路电容模块。在本实施例中，第一开关(图3中示意为开关1)和第二开关(图3中示意为开关2)的控制极有效电平的电压极性相同。互斥开关组成的两路电容电路，包括：电流源SRC2、第一电容C1、第二电容C2、第一开关、第二开关以及逻辑反相器；其中，所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述逻辑反相器的输出端，所述逻辑反相器的输入端连接所述分频器电路输出的分频时钟信号；所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器电路输出的分频时钟信号。本实施例可以解决现有的RC振荡器由于比较器和逻辑门的延时特性变化大，输出信号的频率比较易受温度和电源电压的影响的问题，还可以解决电容充放电的延迟问题，而导致积分器无法准确工作的问题，且可以降低振荡器电路的成本。同时，本实现方式中，采用控制极性相同的第一开关和第二开关组成开关电路，无需对于开关进行特殊设计，节约设计成本。
在本申请的实施例中，互斥开关组成的两路电容模块中，还可以包含有复位回路。如图4所示，具体的，复位回路包括第三开关(图4中的开关3)，所述第三开关的一极接地，另一极连接所述第一电容和所述第二电容非接地的一端；所述第三开关的控制极连接复位信号Reset。在复位信号Reset有效时，第三开关闭合接地，第一电容和第二电容的电量会被快速放电至低电平，从而提供了一种复位机制，提高了电路工作的稳定性，在异常状态时可以快速复位。
在本申请实施例中，积分模块105，包括运算放大器、电压源VREF、电阻R0和电容C0组成的积分电路105；所述运算放大器的第一输入端连接所述电压源VREF；所述运算放大器的第二输入端经所述电阻R0连接所述互斥开关组成的两路电容电路104输出的电压信号Vc；所述运算放大器的第二输入端经所述电容C0连接所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端输出所述电压控制信号Vcont。
本申请的振荡器电路的电路原理如下：
振荡器电路在上电启动后，积分电路105输出的电压控制信号Vcont信号为低电平，此时MOS管MP0完全打开，环形振荡器输入的电流最大，输出的振荡信号的振荡频率最高，VCO 101的输出信号经过升压转换电路102将电压转到电路正常工作的电压范围，再经过分频器103，保证分频时钟信号CLK的占空比为50％。
在本申请实施例中，第一开关(开关1)和第二开关(开关2)的状态为互斥状态，其中之一为闭合时，另一个为断开。第一电容和第二电容的状态也为互斥状态，其中之一为放电状态，另一为充电状态。在本实施例中，C1和C2是不同大小的电容，C1和C2对应的电压为VC1和VC2。当CLK为低电平时，第一开关闭合，而第二开关断开，此时C1放电，而C2充电，此时输入到积分器的电压信号为VC1；当CLK为高电平时，第一开关断开，而第二开关闭合，此时C1充电，而C2放电，此时输入到积分器电压信号为VC2；积分器中的VREF要根据VC1和VC2设置，设VC1>VC2；CLK频率降低，此时C1放电，单个周期内对VC1电压的积分VCR电压升高，当VCR电压大于VREF时，积分器输出电压Vcont下降，环振电流增大，从而CLK频率增加，单个周期内对VC1电压的积分VCR电压降低。CLK频率升高，此时C2放电，单个周期内对VC2电压的积分VCR电压降低，当VCR电压小于VREF时，积分器输出电压Vcont升高，环振电流减小，从而CLK频率减小，单个周期内对VC2电压的积分VCR电压增加。从而，环路将循环工作，由于积分电路中运算放大器的高增益，环路最终将稳定工作。且稳定工作后的输入的稳定振荡信号的周期T仅与电容C1、C2、电压VREF、电流SCR有关，随温度的变化较小。
上述振荡器电路，可以应用于集成电路的时钟信号生成电路中，从而作为时钟信号生成电路的一部分，为电子器件提供外部时钟信号。
具体如图5a所示意，时钟信号生成电路200中包括有前述实施例所述的振荡器电路100。振荡器电路100输出的时钟信号FREQ可以但不限于向MCU芯片提供高速外部时钟HSE或低速外部时钟LSE信号。
图5b是振荡器电路应用于MCU芯片的一个具体示例。MCU芯片包括时钟信号生成电路200，时钟信号生成电路200中包括有前述实施例中的振荡器电路100。MCU 300包括晶振301和处理器302。在本示例中，振荡器电路100的输出连接晶振301，晶振301连接处理器302。
本申请提供的上述振荡器电路，还可以应用于毫米波传感器电路。
上述的毫米波传感器，可以但不限于应用于与汽车相关的产业领域中，例如毫米波传感器安装在汽车上，在汽车的行驶过程中，测定汽车与预设物体之间的距离。预设的物体，可以是有生命的物体，如行人，也可以是无生命的物体，包括障碍物或其它车辆等。预设的物体可以是静止的物体，也可以是运动的物体。预设物体可以与汽车的运动方向相同或是对向，或与汽车的运动方向成一定角度，在此不在过多赘述。
毫米波传感器的原理是向外发送毫米波的电磁波，并被预设物体反射后，接收反射的反射波，进一步根据信号测定汽车与预设物体之间的距离。
如图6所示，提供了上述毫米波传感器的毫米波传感器电路的结构示意图。
在本实施例中，毫米波传感器电路，包括：信号处理模块501、振荡器电路502、信号发送模块503、信号接收模块504以及存储模块505。
其中，信号处理模块501连接振荡器电路502，振荡器电路502连接信号发送模块503；信号接收模块503连接信号处理模块501；信号处理模块501连接所述存储模块505。
振荡器电路502的结构可参见前述实施例，其结构、工作原理与前述实施例相同，在本实施例中就不再重复叙述。
下面进一步说明在一个实施例中的毫米波传感器电路的工作过程。
在一个实施例中，在毫米波方式的距离测定时，可以但不限于使用调频连续波雷达(FMCW，Frequency Modulated Continuous Wave Radar)。FMCW雷达扫描发送的电波的频率生成发送信号，例如使用79GHz频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中，使用的电波的频率77GHz～81GHz，比通常的频带宽度如24GHz、60GHz等具有更宽的频带宽度。本申请实施例中，还可以采用比FMCW更短的时间周期发送FCM(Fast-Chirp Modulation)信号。上述的FMCW或FCM的信号序列可以存储于存储模块505中，信号处理模块501可以根据信号序列控制振荡器电路502生成相应的电信号。当然，毫米波传感器还可以存储和生成其它序列的信号，在此不作过多限定。
在振荡器电路502在信号处理模块501的控制下生成电信号之后，由信号发送模块503根据电信号作进一步处理，得到发射出去的毫米波。其处理过程，例如可以是先对振荡器电路502输出的电信号进行信号合成，使得其频率上升到规定频带的频率。经过频率上升处理的信号进一步被供给相位处理以及混频，其中相位处理可以由多个相位控制器来完成，不同的相位控制器对相位进行不同的提前或延迟，相位处理之后的信号再进行混频处理，生成发送波束，发送波束可以通过信号发送模块503中的发射天线发射出去。
发送波束经预设物体的反射，发射波束可以被信号接收模块504所接收。信号接收模块504可以是一个接收模块，或者是多个接收模块，或者在一个接收模块中设置多个接收天线，不同的接收模块或接收天线，可以接收不同方向或角度的发射波束。
信号接收模块504接收到发射波束，可以作进一步的信号处理，例如对发射波束进行降噪放大处理。再根据发送波束的频率与降噪放大处理后的信号进行混合处理，以生成差拍信号，再进一步对差拍信号进行频率转换以及模数转换处理，模数转换处理后可以得到数字信号，以供信号处理模块501确定汽车与预设物体之间的距离。
在本申请的实施例中，信号处理模块501可以对前述的数字信号进行处理，例如基于傅里叶变换确定汽车与预设物体之间的距离，当然，还可以确定汽车与预设物体之间的相对速度、相对角度等等。
上述本申请实施例中的振荡器电路，应用于毫米波传感器中，可以供毫米波传感器产生高稳定的频率信号的输出，以供毫米传感器根据该频率信号生成发送波束信号，从而提供了一种产生高稳定性频率输出的方式，且电子器件的成本低，功耗低。
以上上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种振荡器电路，其特征在于，包括：依次连接并形成环路的压控振荡模块、电压转换模块、分频器模块、互斥开关组成的两路电容模块和积分模块；
所述压控振荡模块，接收所述积分模块输出的电压控制信号，并产生相应的频率信号；
所述电压转换模块，对所述频率信号进行电压转换；
所述分频器模块，对电压转换后的频率信号进行分频，得到分频时钟信号；
所述互斥开关组成的两路电容模块，以所述分频时钟信号为控制信号，控制其中的一路电容电路进行充电，而控制另一路电容电路进行放电，并输出电压信号；
所述积分模块，接收所述电压信号，并输出所述电压控制信号。
2.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述互斥开关组成的两路电容模块，包括：电流源、第一电容、第二电容、第一开关和第二开关；
所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第一开关和所述第二开关的控制极有效电平的电压极性相反。
3.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述互斥开关组成的两路电容模块，包括：电流源、第一电容、第二电容、第一开关、第二开关以及逻辑反相器；
所述第一开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第一电容的一端接地，另一端连接所述第一开关非接地的一极；所述第一开关的控制极连接所述逻辑反相器的输出端，所述逻辑反相器的输入端连接所述分频器模块的输出；
所述第二开关的一极接地，另一极连接所述电流源；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关非接地的一极；所述第二开关的控制极连接所述分频器模块的输出；
所述第一开关和所述第二开关的控制极有效电平的电压极性相同。
4.根据权利要求2或3所述的振荡器电路，其特征在于，所述互斥开关组成的两路电容模块，还包括：复位回路；
所述复位回路包括第三开关，所述第三开关的一极接地，另一极连接所述第一电容和所述第二电容非接地的一端；所述第三开关的控制极连接复位信号。
5.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述压控振荡模块，包括MOS管和环形振荡器，所述MOS管连接所述环形振荡器；所述MOS管的栅极连接所述积分模块的输出。
6.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述积分模块，包括运算放大器、电压源VREF、电阻R0和电容C0的积分电路；
所述运算放大器的第一输入端连接所述电压源VREF；所述运算放大器的第二输入端经所述电阻R0连接所述互斥开关组成的两路电容模块；所述运算放大器的第二输入端经所述电容C0连接所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端输出所述电压控制信号。
7.一种时钟信号生成电路，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的振荡器电路。
8.根据权利要求7所述的时钟信号生成电路，其特征在于，所述振荡器电路，向MCU芯片提供高速外部时钟HSE或低速外部时钟LSE信号。
9.根据权利要求8所述的时钟信号生成电路，其特征在于，所述MCU芯片包括晶振OSC和处理器；
所述振荡器电路连接所述晶振OSC，所述晶振OSC连接所述处理器。
10.一种毫米波传感器电路，其特征在于，包括：信号处理模块、振荡器电路、信号发送模块、信号接收模块以及存储模块；
所述信号处理模块连接所述振荡器电路，所述振荡器电路连接所述信号发送模块；所述信号接收模块连接所述信号处理模块；所述信号处理模块连接所述存储模块；
所述振荡器电路为权利要求1至6任一项所述的振荡器电路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211083842.9A CN115276649A (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 |
| CN202311117022.1A CN117176145A (zh) | 2022-09-06 | 2023-08-31 | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211083842.9A CN115276649A (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115276649A true CN115276649A (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=83757202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211083842.9A Withdrawn CN115276649A (zh) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115276649A (zh) |
-
2022
- 2022-09-06 CN CN202211083842.9A patent/CN115276649A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6732664B2 (ja) | 送受信器システム | |
| KR101935170B1 (ko) | 전압 제어 발진기용 시스템 및 방법 | |
| US10976409B2 (en) | Frequency-modulated continuous wave generator and frequency-modulated continuous wave radar system including the same | |
| US7098709B2 (en) | Spread-spectrum clock generator | |
| US9461632B2 (en) | Oscillator circuit | |
| US11342909B2 (en) | Semiconductor integrated circuit and control method of semiconductor integrated circuit | |
| US9843255B1 (en) | Charge pump apparatus, phase-locked loop, and method of operating a charge pump apparatus | |
| US11392780B1 (en) | Analog multiplier | |
| CN115276649A (zh) | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 | |
| CN218071477U (zh) | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 | |
| CN117176145A (zh) | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 | |
| CN115276648A (zh) | 振荡器电路、时钟信号生成电路及毫米波传感器电路 | |
| US11558042B2 (en) | Multi-phase signal control circuit and method | |
| CN115333484A (zh) | 一种多倍频扫频方法 | |
| CN111953344B (zh) | 电荷泵、鉴频鉴相器、锁相环、电子装置以及设备 | |
| CN112731342A (zh) | 用于多线激光雷达的驱动电路及激光发射模组 | |
| CN218897214U (zh) | 用于快速锁定的锁相环、系统、数字芯片及雷达传感器 | |
| CN115987252B (zh) | 一种三角波信号产生电路及电子设备 | |
| KR102133810B1 (ko) | Cmos 카오스 신호 발생기 회로 | |
| CN110752826B (zh) | 一种外部rc频率可调振荡器 | |
| US11954555B2 (en) | Sensor interface circuit and sensor module | |
| US20240022211A1 (en) | Semiconductor device | |
| US11669125B1 (en) | Clock generation circuit | |
| EP4080319A1 (en) | Clock signal generator, on-chip clock system, and chip | |
| US20240072728A1 (en) | Oscillator circuit arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20221101 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |