[发明专利]双模振荡源自动切换的振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种提供时钟源的振荡器。

背景技术

定时电路或需要基准时钟源的电路应用场合(以下简称定时电路)一般需要振荡器作为时间基准。

作为通用电路，其基准振荡源一般只有一个，而且多是晶体振荡源。在某些应用场合，受温度、过载等环境和机械应力影响，可能会使晶体谐振器偏离谐振条件；或损伤甚至损坏而停止振荡，造成定时等功能失效。而使用非晶体的振荡源，振荡频率和长期稳定性均远低于晶体谐振器。因此，定时电路应用场合仅使用单一振荡源存在一定的不足和风险。

也有使用两种基准振荡源的情况，如MicroChip公司生产的部分PIC单片机，除可外接晶体作为基准振荡源外，还可使用其内部的振荡器作基准振荡源。其在应用时，给电路设计者提供了一种灵活的选择，可以根据需要选用内部或外部振荡器，但一旦选定，就不可更换。即实际工作的振荡器也只有一个。这种应用与单一振荡源存在的不足和风险类似。

发明内容

本发明的目的是解决现有振荡器中使用单一振荡器存在的不足，提供的一种双模振荡源自动切换的振荡器，在其中一个振荡源失效时自动启用另一个振荡源，并且输出信号在振荡源切换时能够平稳过渡，不会影响到后级工作。

实现本发明目的的技术解决方案为：

双模振荡源自动切换的振荡器，其特征在于包括：

第1振荡源和第2振荡源，它们的输出经过或门电路(300)后输出振荡信号；

一个监控电路，其一端与第1振荡源的输出端相连，另一端与第2振荡源的或非门(200)的输入端相连，当振荡器选择信号空置或为低电平时，监控电路会自动选择第1振荡源，并对第1振荡源进行监控，当第1振荡源失效时立即启动第2振荡源。第1振荡源恢复振荡时，第2振荡源自动停振。

两个振荡源中可以指定第1振荡源作为主振荡源，同时，还可以增加一个振荡器选择信号控制端。当振荡器选择信号空置或为低电平时，监控电路会自动选择第1振荡源，并对第1振荡源进行监控。当第1振荡源失效时，立即启动第2振荡源。第1振荡源恢复振荡时，第2振荡源自动停振。

在上述基本技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

振荡器输出的或门电路300与第1振荡源和第2振荡源的输出端之间分别连有第1分频器和第2分频器，使两个振荡器通过适当分频来实现同频。监控电路与第1振荡源输出端之间连接第三分频器，用于调整振荡转换时间。

整个技术方案的核心就是监控电路，由它来实现振荡源的切换功能。

监控电路可以使用可重触发的单稳电路或看门狗电路实现，单稳电路或看门狗电路的时间比监控电路的正常输入脉冲信号的周期大1-2倍即可。也可由需要的转换时间精度来确定单稳电路或看门狗电路的时间，或确定第3分频器的分频数。3个分频器可根据实际应用条件来灵活设置。

本技术方案有多种实施方式。可采用半导体集成电路手段将振荡源及其监控电路集成在一个半导体集成电路芯片内，从而实现小型化。

发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、能够在第1振荡源失效时，立即自动启动第2振荡源，使电路继续正常工作。本发明实现的重点是监控电路，它可以用简单的逻辑电路对第1振荡源的信号输出进行实时监控，当波形异常时，就会触发相应的切换动作。

2、由于在任一时刻仅有一个振荡器工作，可以使得双振荡源的振荡器功耗降低。

附图说明：

图1是本发明的结构原理图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明包括：

第1振荡源和第2振荡源，它们的输出经过或门电路300后输出振荡信号；

一个监控电路，其一端与第1振荡源的输出端相连、另一端与第2振荡源的或非门200的输入端相连。

另外，振荡器输出的或门电路300与第1振荡源以及第2振荡源的输出端之间分别连接第1分频器和第2分频器。监控电路与第1振荡源的输出端之间连接第3分频器。

第1振荡源是主振荡器，第2振荡源是辅振荡器，X1、X2是第1振荡源外接元件的引出脚，Y1、Y2、Y3是第2振荡源外接元件的引出脚。

OSC_selector振荡器选择信号，可由外接或内部产生。振荡器选择信号悬置或低电平时，为自动选择状态；高电平时，选择第2振荡源为振荡输出源。

自动选择工作过程如下：