[实用新型]一种晶体振荡器系统以及晶体振荡器频率校准装置

说明书

本实用新型公开了一种晶体振荡器系统以及晶体振荡器频率校准装置。所述具有频率自校准功能的晶体振荡器系统包括晶体振荡器、晶体振荡器驱动模块、外接电容、控制模块、电容匹配模块以及负载电容测量模块；外接电容一端与晶体振荡器连接，另一端接地；电容匹配模块与外接电容连接，提供一个并联电容给外接电容，外接电容与并联电容一起构成负载电容；负载电容测量模块测量负载电容，并将负载电容测量结果发送给控制模块；控制模块与电容匹配模块连接，根据负载电容测量结果调整电容匹配模块输出的并联电容数值，使负载电容与给定的目标值相等。本实用新型可以将晶体振荡器的振荡频率一次校准到位。

〖技术领域〗

本实用新型涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器系统以及晶体振荡器频率校准装置。

〖背景技术〗

时钟信号是具有固定频率的信号，是时序逻辑的基础，可以决定逻辑单元中的状态何时更新，因此数字信号必须在时钟信号的控制下才能进行精确地运算。一般地，时钟信号由振荡器产生。振荡器按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器等。晶体振荡器因为具有高精度和高稳定度的性能，被广泛应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等技术领域。

为了获得固定频率的时钟信号，必须对晶体振荡器的振荡频率进行校准。现有的晶体振荡器常采用两种方法进行频率校准：(1)直接测量晶体振荡器频率，然后采用频率校准模块调节晶体振荡器频率，这种方法对频率校准模块的精度要求很高，而且频率校准模块的结构很复杂；(2)测量晶体振荡器频率，调节晶体振荡器内部电容、电阻等器件，直到晶体振荡器的输出频率达到目标值，这种方法往往需要多次调整才能使晶体晶体振荡器的输出频率达到目标值，不能一次调整到位。

晶体振荡器的振荡频率与负载电容C_L有关，负载电容C_L的值由晶体振荡器制造商给出。当晶体振荡器的负载电容C_L与晶体振荡器制造商给定的电容值保持相同时，晶体振荡器的振荡频率与标定的频率相等且保持不变。通过将负载电容C_L调整到晶体振荡器制造商给定的电容值，即可实现晶体振荡器频率与晶体振荡器制造商给定的频率值相等。

〖实用新型内容〗

本实用新型的第一个目的旨在提供一种具有频率自校准功能的晶体振荡器系统。

为了实现本实用新型的第一个目的，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种具有频率自校准功能的晶体振荡器系统，包括晶体振荡器、晶体振荡器驱动模块以及外接电容；晶体振荡器驱动模块与晶体振荡器连接，提供偏置电压驱动晶体振荡器起振并维持振荡；外接电容一端与晶体振荡器连接，另一端接地；其特征在于：

所述晶体振荡器系统还包括控制模块、电容匹配模块、负载电容测量模块；所述电容匹配模块与外接电容连接；所述电容匹配模块提供一个并联电容给外接电容；所述并联电容与外接电容组成负载电容；所述控制模块与负载电容测量模块、电容匹配模块连接；所述控制模块控制负载电容测量模块测量负载电容；所述负载电容测量模块将负载电容测量结果发送给控制模块；所述控制模块调整电容匹配模块输出的并联电容数值，使负载电容与给定的目标值相等。

进一步地，所述晶体振荡器系统还包括第二外接电容；所述第二外接电容具有与外接电容相同配置的元器件。

进一步地，所述负载电容测量模块包括电流源模块、参考电压产生器、电压比较器、参考时钟源、计数器；所述控制模块分别与电流源模块、参考电压产生器、参考时钟源、计数器连接；所述电流源模块的输出端与外接电容的一端连接；所述外接电容的另一端接地；所述参考时钟源与计数器连接；所述参考电压产生器的输出端与电压比较器的一个输入端连接；所述电压比较器的另外一个输入端与外接电容和电流源模块的公共端连接，输出端与控制模块连接。