[发明专利]具有高频率稳定度的振荡器电路及负温系数电流源电路

说明书

技术领域

本发明涉及振荡器，具体涉及具有高频率高稳定度的振荡器电路及负温系数电流源电路。

背景技术

UHF频段的RFID标签芯片包括天线、电源产生电路、信号前端和基带处理器。时钟产生器是信号前端的一个至关重要的单元，它用于下行链路数据的解码、上行链路数据的编码以及给基带命令处理器提供时钟，尤其是上行链路的反射调制信号需要一个较为准确的时钟，用以提供精确的控制副载波频率。UHF频段RFID的EPC C1G2RFID协议要求时钟产生电路的振荡频率精度必须控制在±4%以内，这就需要时钟产生电路的输出频率对电源电压和温度变化的适应性要很强。通过本发明的一种应用于RFID的高频率稳定度振荡器电路，通过分频处理，可以产生满足EPC C1G2RFID协议的时钟频率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供具有高频率稳定度的振荡器电路。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供构成振荡器的负温系数电流源电路。

本发明为了解决上面的技术问题，采用如下的技术方案：

具有高频率高稳定度的振荡器电路，包括：电源RC滤波电路、低压差调整电路、负温系数电流源电路、环形振荡器及电平转换电路，其特征在于：

所述电源RC滤波电路对电源滤波，以减小RFID标签芯片中整流出来的电源抖动对振荡频率的影响，并对负温系数电流源电路和电平转换电路提供工作电压；

所述低压差调整电路将所述电源RC滤波电路输出的电压进行调整，为环形振荡器提供电源；以抑制环形振荡器电源上的抖动，从而减小电源抖动对环形振荡器频率的影响；同时也隔离了环形振荡器对其它单元的影响；

所述负温系数电流源电路产生负温系数电流，输入环形振荡器，以补偿环形振荡器振荡频率随温度变化产生的偏差，提升全温度范围内振荡器振荡频率的稳定度，最终实现宽温度范围内的高振荡频率稳定度；并且，该输入环形振荡器的负温系数电流受总线控制信号的控制，使振荡频率在频率稳定度范围内可调，以确保能得到想要的振荡频率，实现频率的精确覆盖；

所述环形振荡器受所述负温系数电流源电路输出的负温系数电流控制，产生振荡电源电压输出到所述电平转换电路；

所述电平转换电路将环形振荡器产生的振荡电源电压进行转换，并进行阻抗匹配后输出。

本发明通过电源RC滤波电路进行RC滤波后，可以降低整流后的电压波动，产生较抖动较小的电源。用抖动较小的电源来给负温电流源、低压差调整器、电平转换器供电，这样负温电流源可以更稳定且受电源影响较小的电流源，低压差调整器输出电压也会呈现更低的电压抖动。用干净的低压差输出电压给环形振荡器供电，可以减小电源抖动对振荡频率的影响，同时也隔离了环形振荡器对其它单元的影响。

除在减小电源抖动和隔离电源外，本发明还采用特定负温系数的电流源，补偿振荡器振荡频率随温度的变化，最终实现了高频率稳定度的输出频率。

本发明利用特定温度系数的负温电流来补偿振荡频率随温度的变化，提升全温度范围内振荡器振荡频率的稳定度，最终实现宽温度范围内的高振荡频率稳定度；同时提供频率小步进调节功能，使振荡频率在频率稳定度范围内可调；本发明能减小环形振荡器振荡频率受工艺、电压、温度的影响，提供高频率稳定度的时钟频率。

根据本发明所述的具有高频率高稳定度的振荡器电路的优选方案，所述负温系数电流源电路包括启动电路、负温电流产生电路、开关电流源和开关电流源控制电路；

所述启动电路使所述负温电流产生电路启动工作；

所述负温电流产生电路产生负温电流输出到所述开关电流源；以补偿环形振荡器振荡频率随温度变化产生的偏差；

所述开关电流源控制电路接收总线控制信号，产生电流控制码输出到开关电流源，使振荡频率在频率稳定度范围内可调，以确保能输出想要的振荡频率；

所述开关电流源接收负温电流产生电路产生的负温电流，并受所述开关电流源控制电路输出的电流控制码的控制，输出负温系数电流到环形振荡器。

因为工艺的偏差，设计值和实际值会有一定偏差，电路中加入开关电流源可以有效的解决这个问题，实现频率的精确覆盖。

根据本发明所述的具有高频率高稳定度的振荡器电路的优选方案，所述开关电流源控制电路包括多个开关电流源控制支路，每个开关电流源控制支路的输入均接收总线控制信号，产生电流控制码输出到开关电流源。