[发明专利]具有内部 RC 振荡器的集成电路及用于校准RC 振荡器的方法

说明书

技术领域

具有内部RC振荡器的集成电路及用于校准RC振荡器的方法。

本发明涉及具有内部RC振荡器的集成电路并且涉及用于校准集成在集成电路中的RC振荡器的方法。

背景技术

许多集成电路包括用于生成并提供要在电路中使用的内部时钟信号的RC振荡器。例如，使用用于生成矩形时钟信号的多谐振荡器，其中，时钟频率取决于多谐振荡器的RC时间常数。可是，由于生产容差，所以为了振荡器的精确操作，通常必须对期望的时钟频率进行修正或校准。

为了这个目的，将外部时钟信号提供给校准电路，其中，外部时钟信号是借助于晶体振荡器或外部微控制器生成的。通过使用外部时钟信号来确定RC振荡器的校准系数。可以在生产具有RC振荡器的集成电路期间将这些校准系数存储在非易失性存储器中，以使得校准处理只需被执行一次。可是，非易失性存储器（例如一次性可编程（OTP）存储器）占用集成电路上的区域，这增加了生产成本。

在另一种传统的校准内部RC振荡器的方式中，必须给集成电路另外提供上述晶体振荡器或微控制器，以提供外部参考时钟信号，使得每次对集成电路上电时都执行校准。在这种情况下，校准系数存储在易失性存储器中。可是，外部部件（如晶体振荡器或微控制器）产生额外的成本。此外，晶体振荡器或微控制器的工作消耗功率，这在移动设备中尤其是不期望的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有内部RC振荡器的集成电路以及用于校准集成在集成电路中的RC振荡器的方法，该方法使得可以校准RC振荡器，同时改进功率效率并且减小集成电路的面积。

这个目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求中描述了本发明另外的实施例和展开。

在一种实施例中，集成电路包括用于提供内部时钟信号的内部RC振荡器，该RC振荡器具有可调振荡器频率。集成电路还包括用于连接具有谐振频率的外部LC谐振回路的端子。集成电路内的校准电路被配置成基于在集成电路的工作期间连接的LC谐振回路的谐振频率来调整振荡器频率。

可以通过调谐或切换电阻值、电容值或电阻和电容值二者来对内部RC振荡器（例如基于RC的多谐振荡器）的内部振荡器频率进行调整。

用于集成电路的其他目的的外部LC谐振回路（例如集成电路的天线）具有由LC谐振回路的电感性部件和电容性部件确定的谐振频率。这样的天线或LC谐振回路不是集成电路的一部分，而是当生产电路布置时或在集成电路工作期间外部连接的。LC谐振回路的谐振频率通常通过使用精确部件或通过在生产期间对LC谐振回路的校准来以高精度给出。

在集成电路工作期间，校准电路经由集成电路的端子连接到外部LC谐振回路。校准电路利用被用于集成电路的其他目的的LC谐振回路的特性尤其是LC谐振回路的谐振频率，并且校准电路将精确的谐振频率用于校准内部RC振荡器的振荡器频率。因此，不需要额外的且昂贵的部件。LC谐振回路特性的使用几乎不需要能量，尤其是与操作晶体振荡器或微控制器相比。此外，可以单独将振荡器频率调整为连接的相应LC谐振回路的谐振频率。因此，RC振荡器频率不限制于固定的谐振频率。例如，如果内部振荡器频率对外部LC谐振回路的谐振频率有期望的依赖性，则这是很有用的。

在借助于校准电路校准期间，可以将振荡器频率设置为谐振频率的整数倍或设置为谐振频率的非整数倍。优选地，将校准电路配置成调整振荡器频率，使得振荡器频率基本上与谐振频率相同。

在一个实施例中，校准电路被配置成借助于修正字来调整振荡器频率。例如，使用修正字接通或断开电容性元件或电阻性元件，以调整振荡器频率。例如，修正字可以存储在集成电路包括的易失性存储器中。在这种情况下，每次对集成电路上电时都执行对内部RC振荡器的校准。优选地，在正常工作模式之前的上电工作模式下执行校准。一旦被校准，振荡器频率的精度通常在集成电路工作或上电期间分别都是足够的。然而，如果需要，可以在之后的工作阶段再次开始校准处理。

在集成电路的正常工作模式期间，LC谐振回路连接到集成电路的不同电路部分，例如连接到用于接收无线电信号的接收器。换句话说，在一些实施例中，LC谐振回路是用于接收无线电信号的天线。

有多种用于基于谐振频率来校准内部振荡器频率的方式。在一个具体实施例中，集成电路还包括以可切换的方式连接到端子的内部辅助振荡器。辅助振荡器被配置成基于谐振频率来生成辅助时钟信号，该辅助时钟信号例如具有等于谐振频率的时钟频率。校准电路包括被配置成基于内部时钟信号与辅助时钟信号的频率比较来确定修正字的频率比较器。