[发明专利]无晶振CMOS时钟产生方法及电路

权利要求书

1.一种无晶振CMOS时钟产生方法，其特征在于，包括：

利用数控振荡器产生高频正弦振荡信号；

将所述高频正弦振荡信号转换为单端模式输出的方波信号；

根据预定分频比对所述方波信号进行降频处理，得到预定频率的时钟信号；

调整所述时钟信号的占空比，使所述时钟信号的占空比满足预定时钟占空比要求，输出占空比调整后的时钟信号；

其中，所述数控振荡器中的可变电容阵列受控于频率锁定控制信息，且所述频率锁定控制信息的设置方式包括：根据外部晶振的输出信号和所述降频处理后的时钟信号的频率差产生频率锁定控制信息。

2.一种无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，包括：

数控振荡器，用于产生高频正弦振荡信号，并输出；

电平转换模块，与所述数控振荡器连接，用于将所述高频正弦振荡信号转换为单端模式输出的方波信号；

可编程分频器，与所述电平转换模块连接，用于根据预定分频比对所述方波信号进行降频处理，并输出降频处理后得到的具有预定频率的时钟信号；

占空比校正电路，与所述可编程分频器连接，用于调整所述时钟信号的占空比，使所述时钟信号的占空比满足预定时钟占空比要求，输出占空比调整后的时钟信号；

频率锁定模块，与所述可编程分频器连接，且在设置频率锁定控制信息的过程中，所述频率锁定模块还与外部晶振连接，用于根据所述外部晶振的输出信号和所述可编程分频器的输出信号的频率差产生频率锁定控制信息，并输出，所述频率锁定控制信息用于控制所述数控振荡器的可变电容阵列；

非挥发性存储器，与所述频率锁定模块和数控振荡器分别连接，用于存储所述频率锁定模块输出的频率锁定控制信息，所述数控振荡器从所述非挥发性存储器处获取所述频率锁定控制信息。

3.根据权利要求2所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述数控振荡器包括：MOS管Mn1、Mn2、Mp1、Mp2和Mp3、LC谐振槽以及频率自校准模块；

所述MOS管Mn1、Mn2、Mp1和Mp2形成交叉耦合单元，用于为所述LC谐振槽提供负阻能量；

所述MOS管Mp3与所述交叉耦合单元连接，用于为所述交叉耦合单元提供偏置尾电流；

所述LC谐振槽包括：电感、固定电容和两组可变电容阵列，且所述电感、固定电容和两组可变电容阵列分别与所述交叉耦合单元连接，其中一组可变电容阵列受控于频率自校准模块，另一组可变电容阵列受控于所述频率锁定控制信息。

4.根据权利要求3所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述频率自校准模块包括：温度传感器和与其连接的模数转换器，且所述模数转换器与所述交叉耦合单元连接。

5.根据权利要求3所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，每组可变电容阵列均包括多个可变电容单元，且每一个可变电容单元均包括：一个可变电容和一个与其连接的开关管。

6.根据权利要求5所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述可变电容包括：N型MOS变容管和P型MOS变容管，且所述N型MOS变容管和P型MOS变容管并联。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述数控振荡器还包括：幅度检测单元和共模反馈单元，且所述幅度检测单元和共模反馈单元分别与所述交叉耦合单元并接。

8.根据权利要求2或3或4或5或6所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述电平转换模块包括：

第一转换子模块，用于将数控振荡器输出的高频正弦振荡信号转换为单端模式正弦信号；

第二转换子模块，用于将所述单端模式正弦信号转换为单端模式输出的方波信号。

9.根据权利要求2或3或4或5或6所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述可编程分频器为采用级联式结构设计的可编程分频器。

10.根据权利要求2或3或4或5或6所述的无晶振CMOS时钟产生电路，其特征在于，所述可编程分频器中存储有预定分频比，且该预定分频比的数值可被修改；所述预定时钟占空比要求包括：50％。