TW427052B - Crystal oscillator - Google Patents

Description

A7 ^27052 _____B7 _ 五、發明說明（1 ) 發明範疇 發明與一晶體振盪器有關，及更特別者與在不影輸出信 號之搖擺下用以調整振盪器之輸出頻率之—種電路及方法 有關。 發明背景 由一晶體振盪器所產生之中心頻率可用變換或微調晶體 之負載電容器達成之。此種振盡器之例可在WO 98/343 3 8 中找到。 以微調負載電容器之方式由於變換對干輸出信號之搖擺 有不利之影響。對此種變化之補償，已知者爲利用自動增 益控制（AGC)來保持輸出頻率搖擺爲定値。無論如何，利用 AGC導致不能不需要之其他影響，特別是當製造一振產電 路如爲一積體電路時。 第一，使用AGC需增加額外之電路。此増加額外之費用 ，甚或增加較重要之攜帶設備，增加之電力供應需求。 AGC所需額外之電路包括有電壓水平偵測器，—參考放電 壓·，一過濾器及一比較電路。比較電路將一偵測到之水平 與參考電壓加以比較，並同時調整振盪器心中之電流以獲 得一定値之搖擺。 第二，添加之AGC電路形成—反饋電路意謂在某一可信 賴之輸出搖擺下導出有—安定之時間。 發明4目的爲提供一具有一定値搖擺且無上述缺點之可 微調晶體振烫器。 297公釐） I- 裝--------訂----------線 • - {請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t' 4270 52 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 ) 發明摘要 按照發明之第一方面，提供 整之負載電容器，及用 器包含有〜 心頻率之裝置及按照所選丄負栽電容器獲得-特別之, 之裝置。 、 栽電容來曳動晶體心電流 按照所提發明之另—方面，提 日

供-所需輸出頻率之—種方法，^㈣器電路提 出頻率調整晶體振盘器電路之負載含爲獲得所需輸 選之負載電容器用以戈動晶體心c步驟及按照所 圖面重要説明 /IU 對所提發明有一較好之了解，、 jfi si b ί ^ ji 舉之方式做爲參考並 併用圖面且以較佳晰數示出有效之執行情形，兑中· 圖1示出按照所提發明之-晶體振盘器。’、 細説明 圖1示出按照所提發明之-晶體振堡器包含有-晶體i 及用以提供-輸出信號/5之振盘電路3。振盘電路如依—積 體電路來形成較爲有利。 首先提出振盛器電路3元件之説明，基本之振盘電路由近 於晶體1處與之跨接之一電晶體Q1之基極與一集極所形成 。一負載電容器Cmin與晶體1成併聯連接及由Q2及電阻 Rmin提供一電流電源。 在已知之技藝中並提供有q3用來形成一微分放大電路。 提供一第二微分對q4、Q5來代替直接從Q1及Q3之集 極引出輸出信號。Q4之基極一如Q3加有相同電壓之偏壓 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ297公釐） .. ^--------訂---------線- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4270 5 2 五、發明說明（3 ) 二以、=壓vbias經一去耦合電容器31及電阻33固定 厫、先決定之電壓上。Q5將基極加有與Q1相同電壓之 。第二微分對已提供意謂振盪器電路（近於Q1處）並未 由輸〒加載，因輸出信號取之Q4及Q5各別之集極，且受 比較器29《限制來提供一標準cm〇s時鍾信號（他·輸出）。 爲了調整輸出頻率，振盘電路3有一排負載電容器^至 C6。將ci至C6中—電容器經一對各別之9至i9中之開關 對與fmin併聯。每一開關對由D0至D5控制線一組中各別 疋來控制。如此所需之輸出頻率可由選擇適當之負載電 、，來ie出此一方式爲精於此一技藝之士所熟知。 按發明，提供一排電流開關用以抵消輸出信號中任何 之心動每—電流開關包含有R1至R4中之一電阻器及相 關疋開關T1至T4(最好爲TETs)。由D2至D5控制線之各 別之一將R1至R4中之一電流電阻器關入至電路。且藉具 有添加之電阻値經由DO及D1相關之控制線獲得較精細之 調整之可能’電阻値對如此較精細之調整言在一積體電路 之應用上實際上爲一實質上甚大之値。因之，在所造之具 體實施例中由控制線D0及D i控制之電流電阻器已予以取 消。 利用D0至D5控制線選擇一特別之負載電容器即選擇電 晶體Q2之射極電阻之特別値，且因此達成選擇一不同之振 a器心電流。選擇R1-R4之電阻器値來產生心電流如此補 償振盪器輸出信號中之任何擺·^。 控制線D0及D5由一暫存器2 V來設定，此處稱之爲，，微 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵0 xlif公爱） ------I---------裘--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α270 52 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 碉"暫存器。由微調暫存器21來之控制線D0-D5上之輸出 値乃由一基本帶處理器23按照由一頻率測定裝置7測得之 輸出頻率來設定。 在運用中，在正常情況用於振盪器之中心或開始點因控 制、.泉D5爲動作及D4至DO控制線爲不動作。即意謂1 9a及 19b爲關入，如此在跨按於晶體丨之間將（：6與Cmin併聯。 近來，當控制線D5使用時，電流開關T4爲關入，如此電 阻R4與Rinin成併聯連接，藉以設定振盪器心電流。 在此最初開始情況，由噸率測定器裝置$測定輸出頻率。 執行頻率測定例如是在裝置產品之測試時。如頻率未在範 圍之内，則基本帶處理器23經匯流排25予以定址。 取決於需調整多少輸出頻率，基本帶處理器在一新資料 上將決定一新資料値送出至6位元微調暫存器2丨。由此經 D5設定DO値。因此可利用此微調値變換其c丨至C6負載 電容將之與晶體1併聯連接，亦同時藉適當之電流電阻器 R1至R4之投入調整心電流。 變動負載電容器可變換輸出頻率，及理論上企圖變動輸 出信號之擺動，由於微調値亦變動心電流，則輸出擺動依 採爲定値。 可反複頻率之測定及設定微調値至輸出信號爲所需之頻 率止。此微調値即永久保存於基本帶處理器23之記憶體中 ，且在加上電源時微調暫存器21在振盪器使用壽命期間可 確保再叫出正確之頻率。 此6位元微調暫存器使得可選擇負載電容之料個 本紙張尺度刺中_家鮮（CNS)A4祕（2W χ 297公爱） I * ft ^1« 1 1 t ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 I C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 427052 發明說明（5) 整振產器之頻率。 以上發明陳述當負載雷交哭_ & ^ 於山，'戰"*奋态變動時可保持一定値搖擺之 輸出仏被，及較之先前使肖+ _u_ 雷m十一 技術需要爲小電流。且 :=:僅"增加振I器心中之簡單之電咖。此特色 :' =㈣大之電容器意謂在積體電路中僅需要較小 疋珍面積即能貫現本發明之實情。 近來’即然無回饋迴路.斑 即無相關之安定時間 錢件-可信賴之定繼前 爲ΐ=Γ:!Γ器21爲一6位元之暫存器，其可能 為任何體積，例如如果輸出頻率中雨 體積可能較大。 财中而爲-較大量〈調整則 另：即然所選具體實施例用於使做六負載電容器 中=四電流電阻nRMu ，但電流電阻器對 〈比値可爲1:】或爲任何其他比値。 路 ，：爾’然所陳述之發明與產品試驗之微調頻率有 斫有可能本發明在使用時用做調之用。 仁 ------------，4-------I ------- I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8- 私紙張尺度適用中國國家鮮（CNS)M規格（g 297公釐）

Claims (1)

1. 427052 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種晶體振盪器電路，包括： —可調整之負載電容器，及用於控制負載電容器以獲 得一特別之中心頻率之裝置；及 用於依據所選之負載電容器而曳動一晶體心電流之裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之晶體振盪器電路，其中可調整 之負載電容器包括一排電容器及用以將電容器在電路中 關入或打開之切換裝置。 3. 如申請專利範圍第2項之晶體振盪器電路，其中在一排 中每一電容器可單獨與振盪器電路連接或分離。 4. 如申請專利範圍第1，2或3項之晶體振盪器電路，其中 用以曳動一晶體心電流之裝置包含一排電阻器及用以將 電阻器在電路中打開或關入之裝置。 5. 如申請專利範圍第4項之晶體振鸯器電路，其中一排中 之每一電阻器可單獨與振盪器電路連接或分離。 6. 如申請專利範圍第1 -3項之任何一項之晶體振盪器電路 ，其中用於控制負載電容器之裝置包含一多數之控制線 用以決定何一電容器連接至振盪電路= 7. 如申請專利範圍第4項之晶體振盪器電路，其中用於控 制負載電容器之裝置包含一多數之控制線用以決定何一 電容器連接至振盪電路。 8. 如申請專利範圍第5項之晶體振盪器電路，其中用於控 制負載電容器之裝置包含一多數之控制線用以決定何一 電容器連接至振盪電路。 9. 如申請專利範圍第6項之晶體振盪器電路，其中該控制 -9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 CB D8 4^?〇 '申請專利範圍 線亦決定何一電流電阻器連接至振盪器電路。 10,如申請專利範園第7項之晶體振盪器電路，其中該控制 綠亦決定何一電流電阻器連接至振盪器電路。 如申請專利範圍第8項之晶體振盪器電路，其中該控制 線亦決定何一電流電阻器連接至振盪器電路。 12. 如申請專利範圍第5項之晶體振盪器電路’其中該控制 線之狀態由包含二進值之暫存器來設定，二進狀態之每 —位元代表各別之控制線之狀態。 13. 如申請專利範圍第12項之晶體振盪器電路，其中二進值 接照在振贫器輸出所測之頻率來決定。 K —種由—晶體振盪器電路提供一所需輸出頻率之方法， 衾方法包含碉整晶體振盪器之負載電容器以獲得所需之 輪出頻率之步驟及按照所選之負載電容器之使用曳動一 晶體心電流之步騾。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中負載電容器之調整 ，由一排電容器，在電路中將電容器關入或打開而達成 之。 16. 如申請專利範圍第15項之方涛_^中在排中之每一電容 器可單獨在電路中關入或打 如申請專利範圍第14至其中晶體心電流 由一排電阻器中將電阻器在電關入或打開來曳動。 18.如申請專利範圍第17項之方法’其中每—電阻器可單獨 在電路中關入或打開D 19_如申請專利範圍第14至16項之任何一項之方法，其中 . 装 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消貴合作社印製 -10-

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由一 開 20·如申 將電 21. 如申 將電 22. 如申 含有 各別 23. 如申 含有 各別 24‘如申 含有 各別 25. 如申 在輸 26. 如申 在輸 27. 如申 在輸 28. 如申 所需 29·如申 4270 5 2 六、申請專利範圍 請專利範園第17项之方、本 在’其中由—多數之控制線 谷器或電阻器在電路申腿 ^關入或打開 請專利範圍第18項之太法 万去，其中由—多數之控制線 谷器或Α阻器·在電路中關入或打開 請專利範圍第I9項之方沐 .,t Λ 士 万去，其中控制線之狀態由包 一二進值之暫存器來設定，_ 又一進值心每一位元代表 之控制線之狀態。 請專利範圍第20項之方法，其中控制線之狀態由包 一二進值之暫存器來設I二進值之每-位元代表 之控制線之狀態。 請專利範圍第21項之方法’其t控制線之狀態由包 一二進值之暫存器來設定，二進值之每—位元代表 之控制線之狀態。 請專利範園第22項之方法，其中二進值按照振堡器 出所測量之頻率來設定。 清專利範園第23項之方法，其中二進值按照振盪器 出所測量之頻率來設定。 請專利範圍第24項之方法，其中二進值按照振盪器 出所測量之頻率來設定。 請專利範圍第1 4至1 6項中任何—項之方法，其中 頻率為在晶體振盡器電路生產時所設定者a 請專利範圍第17項之方法’其中所需頻率為在晶體 -11 - 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS ) 格（21〇X297公釐 I.--.------1------ΐτ------t - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I·) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 427052 B8 D8 六、申請專利範圍 振盪器電路生產時所設定者。 3〇·如申請專利範圍第18項之方法’其中所需頻率為在晶體 振盪器電路生產時所設定者。 31. 如申請專利範圍第19項之方法，其中所需頻率為在晶體 振盪器電路生產時所設定者。 32. 如申請專利範圍第22項之方法’其中所需頻率為在晶體 振盪器電路生產時所設定者。 33·如中請專利範圍第25項之方法’其中所需頻率為在晶體 振盪器電路生產時所設定者。 & -12- 本紙張度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)