[发明专利]频率产生器及频率信号产生方法

说明书

技术领域

本发明是有关于用作时钟电路的频率产生器及电子装置中基准频率。

背景技术

机械共振器，作为计数器、计算器及控制系统中的基本部分，其结构包括钟摆、摆轮、音叉及石英晶体。机械共振器的性能受温度的影响，其随着温度的波动而使其共振频率增大或减小。设计得较好的机械共振器，其频率改变受温度改变的影响较小，但是，需完全消除温度改变的影响是非常困难的。对于共振器，用来衡量其共振频率与温度关系的系数称之为共振器温度系数，当然，共振频率还受其它环境因素影响，因此，共振器具有各种系数，如与湿度、加速度、重力、辐射、光照及老化等相关的系数。

准确及稳定的基准频率在现代计算器与通讯设备开发中非常有用。通常，石英晶体共振器被用于产生基准频率，由于其受温度影响表现得非常稳定以及不会产生明显的时漂。但是，在现代计算器及通讯设备的各元器件中，石英晶体共振器一般比其它组件大，石英晶体共振器必须是密封封装的，由于其尺寸太大而不能整合于硅芯片的表面也不易封装于硅晶粒的邻近处。

最近几年，微机电系统(micro electromechanical system，MEMS)已蓬勃发展，当然包括微机共振器已得到了很好发展。微机共振器相对于石英晶体共振器的尺寸显得非常小，因此，其可以整合于硅芯片中，此硅芯片中具有电子电路，用于驱动微机共振器。但是，由于形成微机共振器的所采用的材料及布局设计的限制，使得其共振频率受温度影响较石英晶体共振器的共振频率受温度影响较大，由于此原因，使得微机共振器在多数应用中仍未取代石英晶体共振器。

发明内容

本发明内容的一目的是在提供一种频率产生器及频率信号产生方法，借以产生频率信号。

为达上述目的，本发明的一方面提出了一种频率产生器，包含：一第一机械共振器，具有一第一预定共振频率，适用于根据该第一预定共振频率产生一第一机械共振频率信号；一第二机械共振器，具有一第二预定共振频率，适用于根据该第二预定共振频率产生一第二机械共振频率信号，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有相同的频率系数，该频率系数为第一机械共振器与该第二机械共振器的环境条件函数，且该第一机械共振器与该第二机械共振器具有不同的尺寸；以及一电路，连接于该第一机械共振器及该第二机械共振器，适用于响应该第一频率信号与该第二频率信号以及根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率的一差频以产生一差频信号。

在本发明一实施例中，该第一机械共振器包含一第一悬挂共振板，该第二机械共振器包含一第二悬挂共振板，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板具有不同的尺寸。

在本发明一实施例中，该第一机械共振器包含一第一悬挂共振板，该第二机械共振器包含一第二悬挂共振板，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板具有不同的形状。

在本发明一实施例中，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板透过相同的材质形成。

在本发明一实施例中，该第一机械共振器与该第二机械共振器的频率系数具有实质上相同的频率系数函数，该函数与温度、加速度、湿度、重力、辐射、光照及老化中的至少之一有关。

在本发明一实施例中，该电路包含一混频电路，适用于响应该第一预定共振频率及该第二预定共振频率而产生一该第一机械共振频率信号及该第二机械共振频率信号的混频信号。

在本发明一实施例中，还包含一滤波电路，适用于根据该第一预定共振频率及该第二预定共振频率对该混频电路的一输出信号进行滤波以产生一输出信号，该输出信号包含该差频信号。

在本发明一实施例中，该第一机械共振频率与该第二机械共振频率处于相同环境。

为达上述目的本发明的另一方面还提出了一种频率信号产生方法，包含：使用一第一机械共振器产生一第一频率信号，该第一机械共振器具有一第一预定共振频率；使用一第二机械共振器产生一第二频率信号，该第一机械共振器具有一第一预定共振频率，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有相同的频率系数，该频率系数为一该第一机械共振器与该第二机械共振器的环境的函数，该第一机械共振器与该第二机械共振器具有不同的尺寸；以及响应该第一频率信号与该第二频率信号以及根据该第一预定共振频率与该第二预定共振频率的一差频以产生一差频信号。

在本发明一实施例中，该第一机械共振器透过一第一悬挂板形成，该第二机械共振器透过一第二悬挂板形成，该第一悬挂共振板与该第二悬挂共振板为相同材质。

在本发明一实施例中，该第一机械共振器与该第二机械共振器的频率系数具有实质上相同的频率系数函数，该函数与温度、加速度、湿度、重力、辐射、光照及老化中的至少之一有关。