[发明专利]时脉供应装置及其方法

说明书

技术领域

本发涉及一种电子时脉技术，尤其涉及一种适于电子时脉系统的时脉供应装置及其方法。

背景技术

图1为典型的电子时脉系统100的示意图。请参照图1。一般电子装置会配置电子时脉系统100，电子时脉系统100提供电子装置所需的时脉信号CLK，以使电子装置正常运作。电子时脉系统100包括频率产生模组(frequency generation module)10、锁相回路(Phase Locked Loop，PLL)20、计数器(counter)30、石英振荡器(crystal oscillator)40以及电池BAT。电子时脉系统100利用石英振荡器40与频率产生模组10来产生32,768Hz的时脉信号CLK。锁相回路20将时脉信号CLK予以倍频而其后端的电路来使用。计数器30利用时脉信号CLK来产生日期编码(data code)。

请注意到图中虚线LL’可以将此电子时脉系统100的电力使用情形分为两个区域。位在虚线LL’的左侧区域为永远开启(always on)的区域，即使电子装置关机了，为了要让电子时脉系统100在下次开机时能够显示正确日期，因此虚线LL’的左侧区域的电路需要一直运作，以使计数器30可以继续运行。此外，位在虚线LL’的右侧区域端视系统使用状态来决定，当系统的电力开启时则此区域为开启，而当系统的电力关闭时则此区域为关闭。由于可见，系统的电力关闭时，频率产生模组10仍需要持续输出时脉信号CLK至计数器30，所以关机时会持续消耗电池BAT的电力，无法做到省电。

一般来说，动态功率消耗P＝(1/2)×(C×V²×f)，其中C、V、f分别用来表示电容值、电压值、频率值，V²表示为电压的平方。理论上，若电压的振幅变小，则P值会变小，可以达到省电。然而，若电压的振幅变小，明显的坏处是噪音(noise)变大。噪音或抖动(jitter)会造成时脉信号CLK的占空比(duty cycle)不准确。因此，在典型的电子时脉系统100的架构下，若为了省电则会造成锁相回路20所输出的倍频的时脉为异常。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种时脉供应装置及其方法，藉以解决现有技术所述及的问题。

本发明提出一种时脉供应装置，其包括频率产生单元以及控制单元。频率产生单元用以反应于模式信号来决定时脉信号的振幅为第一振幅或第二振幅，且频率产生单元将外部振荡信号转换为时脉信号，其中第一振幅大于第二振幅。控制单元耦接频率产生单元并接收时脉信号，用以反应于系统状态信号来输出模式信号，并且当控制单元判断时脉信号为稳定振荡时，将时脉信号供应至外部。其中若系统状态信号为电力开启信号，则使用第一振幅作为时脉信号的振幅；以及若系统状态信号为电力关闭信号，则使用第二振幅作为时脉信号的振幅。

在本发明的一实施例中，频率产生单元包括第一驱动单元、第二驱动单元、第一反相器以及第二反相器。第一驱动单元用以将外部振荡信号转换为第一弦波信号，并且反应于模式信号来决定是否输出第一弦波信号。第二驱动单元用以将外部振荡信号转换为第二弦波信号，并且反应于模式信号来决定是否输出第二弦波信号。第一反相器耦接第二驱动单元，用以将模式信号进行反相。第二反相器耦接第一驱动单元的输出与第二驱动单元的输出，用以将第一弦波信号转换为具有第一振幅的时脉信号或是将第二弦波信号转换为具有第二振幅的时脉信号。

在本发明的一实施例中，第一驱动单元包括第一缓冲器以及第一开关。第一缓冲器用以将外部振荡信号转换为第一弦波信号。第一开关串接第一缓冲器的输出，第一开关反应于模式信号来决定是否导通。第二驱动单元包括第二缓冲器以及第二开关。第二缓冲器用以将外部振荡信号转换为第二弦波信号。第二开关串接第二缓冲器的输出，第二开关反应于模式信号的反相来决定是否导通。

在本发明的一实施例中，控制单元包括边缘检测电路。边缘检测电路接收系统状态信号与时脉信号，边缘检测电路用以反应于系统状态信号与时脉信号而输出脉冲信号与模式信号，其中脉冲信号用以禁能时脉信号输出至外部。其中，当边缘检测电路检测到系统状态信号的上升缘或下降缘并且配合时脉信号的负缘而输出脉冲信号。

在本发明的一实施例中，边缘检测电路包括第一触发器、第二触发器以及互斥或运算单元。第一触发器具有时脉端以接收时脉信号，第一触发器用以根据系统状态信号与时脉信号的负缘作输出。第二触发器具有时脉端以接收时脉信号，第二触发器用以根据第一触发器的输出与时脉信号的负缘作输出，以产生并输出模式信号。互斥或运算单元接收第一触发器的输出与第二触发器的输出，用以产生并输出脉冲信号。