[发明专利]一种高精度有源RC振荡器及其高精度校准方法

权利要求书

1.一种有源RC振荡器高精度校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供目标频率及要求的输出频率的可调范围；已知固定电流源的电流值I0、可变电阻的理想值R0、可变电容的理想值C0；设可变电流源为I，可变电容为C，可变电阻为R；

定义参数α、β、γ，

（1）

（2）

（3）

从α、β、γ中先选择其中一个作为第一参数，在剩余的两个参数中选择其中一个作为第二参数，最后剩余的参数作为第三参数，对应地从可变电流源、可变电容及可变电阻中选择第一变量、第二变量及第三变量；根据目标频率及要求的输出频率的可调范围分别计算第一参数、第二参数及第三参数的取值范围；根据第一参数、第二参数及第三参数的取值范围分别确定第一变量、第二变量及第三变量相应的控制位的可调范围；

在第一变量的可调范围内调整第一变量的控制位，并计算输出频率与目标频率的差值，当差值最小时，在第二变量的可调范围内调整第二变量的控制位，并计算输出频率与目标频率的差值，当差值最小时，在第三变量的可调范围内调整第三参数的控制位，并计算输出频率与目标频率的差值，当差值最小时，完成校准；

其中，第一参数、第二参数及第三参数的取值范围的计算方法包括：

令目标频率为f₀，要求的输出频率的可调范围为（f₀*a1，f₀*b1），a1为比例下限，b1为比例上限；

根据输出频率的可调范围，设第一参数的取值范围为(e1，f1)，e1≤a1，f1≥b1；计算第一最大步进百分比f_step1：

（4）

根据第一最大步进百分比，更新输出频率的可调范围为（f₀*a2，f₀*b2），a2为第一次更新的比例下限，b2为第一次更新的比例上限，且

（5）

（6）

设第二参数的取值范围为(e2，f2)，e2≤a2，f2≥b2；计算第二最大步进百分比f_step2：

（7）

根据第二最大步进百分比，更新输出频率的可调范围为（f₀*a3，f₀*b3），a3为第二次更新的比例下限，b3为第二次更新的比例上限，且

（8）

（9）

设第三参数的取值范围为(e3，f3)，e3≤a3，f3≥b3。

2.根据权利要求1所述的有源RC振荡器高精度校准方法，其特征在于，第一参数为α，第二参数为β，第三参数为γ；相应地第一变量为可变电流源，第二变量为可变电容，第三变量为可变电阻。

3.根据权利要求2所述的有源RC振荡器高精度校准方法，其特征在于，第一变量、第二变量及第三变量的控制位的可调范围的确认方法包括：

令可变电流源的控制位为y，可变电容的控制位为z，可变电阻的控制位为x；y、z、x与α、β、γ之间的关系为：

（10）

（11）

（12）

其中，i1、c1、r1分别为单位电流值、单位电容值及单位电阻值；根据第一参数、第二参数、第三参数的取值范围分别确定各控制位的可调范围。

4.根据权利要求1或2所述的有源RC振荡器高精度校准方法，其特征在于，校准时，调整第一变量的控制位和/或第二变量的控制位和/或第三变量的控制位采用二分法进行调整。