[发明专利]低功耗振荡器

权利要求书

1.一种低功耗振荡器，其特征在于，所述低功耗振荡器包括：

时钟发生单元，包括可调振荡器和时钟发生器，所述可调振荡器用于产生时钟信号CLK；所述时钟发生器用于根据所述时钟信号CLK产生第一控制信号Ф1、第二控制信号Ф2和第三控制信号Ф3；

参考生成单元，用于生成带隙基准电压和带隙基准电流；

频率反馈控制单元，包括积分器、比较器和数字处理器；

其中，所述积分器由接收到的所述第一控制信号Ф1触发，对所述带隙基准电流进行积分，将所述可调振荡器的输出频率转换为输出电压，输出至所述比较器的一个输入端，所述比较器的另一个输入端接入所述带隙基准电压，所述比较器根据所述第三控制信号Ф3的触发锁定输出的比较信号；所述数字处理器根据所述比较信号生成频率调制比特，用以使所述可调振荡器根据所述频率调制比特改变可调振荡器中的电容值或电阻值，从而改变所述低功耗振荡器的振荡频率。

2.根据权利要求1所述的低功耗振荡器，其特征在于，所述积分器具体包括：第一开关K₁、第二开关K₂和第一电容C_INT；

根据第一控制信号Ф1控制第一开关K₁的导通和关断，根据第二控制信号Ф2控制第二开关K₂的导通和关断；设置所述第一控制信号Ф1和第二控制信号Ф2使得第一开关K₁和第二开关K₂不同时导通；

当第一开关导通时，所述带隙基准电流对所述第一电容C_INT充电得到电容积分电压；当第二开关导通时，对第一电容C_INT放电以对所述电容积分电压进行复位；

所述带隙基准电流对所述第一电容C_INT充电的时长大于所述时钟信号CLK的时钟周期的N倍；其中N为正整数；

所述比较器在所述带隙基准电流对所述第一电容C_INT充电N个所述时钟信号CLK的时钟周期后，比较所述电容积分电压和所述带隙基准电压，输出比较信号。

3.根据权利要求2所述的低功耗振荡器，所述第一电容C_INT为金属间电容，具体为Mim电容或Mom电容。

4.根据权利要求1所述的低功耗振荡器，其特征在于，当所述第三控制信号Ф3的正向脉冲上升沿锁定所述比较器输出的比较信号时，所述积分器完成对所述带隙基准电流的积分，此时积分器的输出电压为：其中，V_INT为输出电压，I_ref为带隙基准电流，f为所述可调振荡器的输出频率，C_INT为第一电容的电容值。

5.根据权利要求1所述的低功耗振荡器，其特征在于，所述可调振荡器包括可调电容；所述比较信号为数字信号；

当所述比较器输出的比较信号为第一电平时，所述数字处理器根据所述第一电平，将存储的电容初始调制比特增加后输出电容值调制比特，用以所述可调振荡器根据所述电容值调制比特增大可调振荡器中的电容值；

当所述比较器输出的比较信号为第二电平时，所述数字处理器根据所述第二电平，将存储的电容初始调制比特减小后输出电容值调制比特，用以所述可调振荡器根据所述电容值调制比特减小可调振荡器中的电容值。

6.根据权利要求5所述的低功耗振荡器，其特征在于，所述可调振荡器包括电容阵列；所述电容阵列由多个电容阵列单元组成；

所述电容值调制比特用于控制所述电容阵列中实际接入所述可调振荡器的电容阵列单元的数量；所述可调振荡器中的电容值为所述电容阵列中实际接入所述可调振荡器的电容阵列单元的电容值；

所述数字处理器还用于：将电容值调制比特存储为电容初始调制比特。