[发明专利]振荡器及其控制电路

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种振荡器及其控制电路，且特别是有关于一种晶体振荡器及其控制电路。

【背景技术】

振荡器广泛地运用在各种应用领域中，用来提供系统准确且稳定的频率基准，如时钟信号。简言的，振荡器是一个频率源，一个不需要外部信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的电子装置。信号起振的过程中，振荡器通过重复的反馈、放大而产生振荡信号。因此，振荡器的效能取决于其是否能产生准确、稳定的振荡信号。

一般来说，振荡信号的频率是设计振荡器的首要考虑。然而，振幅亦是一项影响振荡器效能的重要因素。举例来说，对于使用反馈电阻与反相放大器的振荡器而言，反相放大器的特性不容易控制。于此种振荡器中，会造成振荡信号的波形可能变得很大或很小，导致振荡信号无法稳定地受到控制。而且，依据各种振荡器的电路设计的不同，所提供的振荡信号也会有所差异。

除了反相放大器的特性难以控制之外，振荡器所使用的电流也不容易调控。基于省电的考虑，振荡器的电源通常会调得很小。此时，在某些如环境恶劣、噪声干扰的情况下，振荡器会有无法起振的问题。因此，如何产生准确、稳定的振荡信号，藉以提高振荡器的效能，乃业界所致力的方向之一。

【发明内容】

本发明有关于一种振荡器及其控制电路，能产生准确、稳定的振荡信号，增加振荡器的抗噪声能力，并提高振荡器的效能。

根据本发明的一方面，提出一种振荡器。振荡器用以调整一振荡信号的振幅与位准。振荡器包括两端点、一晶体、一反馈电阻、一放大器、一峰值检测器、一中间值检测器、及一振荡控制器。两端点各用以耦接至一电容器。晶体、反馈电阻、及放大器皆耦接于两端点的间。峰值检测器耦接至两端点的其中一端点，用以检测振荡信号的振幅而产生一峰值。中间值检测器耦接至该端点，用以检测振荡信号的直流位准而产生一中间值。振荡控制器用以根据峰值及中间值产生两电源信号。两电源信号用以提供至放大器以使放大器调整振荡信号的振幅及直流位准。

根据本发明的另一方面，提出一种控制电路。控制电路适用于一振荡器。控制电路用以调整振荡器的一振荡信号的振幅与位准。控制电路包括一峰值检测器、一中间值检测器、及一振荡控制器。峰值检测器用以检测振荡信号的振幅而产生一峰值。中间值检测器用以检测振荡信号的直流位准而产生一中间值。振荡控制器用以根据峰值及中间值产生两电源信号。两电源信号用以提供至振荡器以使振荡器调整振荡信号的振幅及直流位准。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1绘示依据本发明一实施例的控制电路的方块图。

图2绘示依据本发明一实施例的振荡器的方块图。

图3绘示为图2的振荡控制器的一例的示意图。

图4绘示为图3的可变电流源的一实施例的示意图。

图5绘示为图2的振荡器于起振过程中检测振荡信号所取得的峰值及中间值的一例的时序图。

【主要组件符号说明】

110、210：峰值检测器

120、220：中间值检测器

130、230：振荡控制器

200：振荡器

202：晶体

204：反馈电阻

206：放大器

231：可变电流源

232、233：比较器

240：选择控制器

250：设定单元

C1、C2：电容器

CM1、CM2：电流镜

Ia：偏压电流

Isink：流入电流

Isource：流出电流

M：金氧半场效晶体管

n1、n2：端点

n3、n4：电源供应端

S1：振荡信号

Sel：选择信号

Vcontrol：控制信号

VDD、VSS：电压

Vlpf：中间值

Vpk：峰值

Vref：参考值

Vtarget：目标值

Spw1、Spw2：电源信号

SW：开关

T1、T2、T3、T4、T5、T6：晶体管

XIN：输入信号

XOUT：输出信号

【具体实施方式】