[发明专利]振荡器的功率控制电路及其控制方法、集成芯片

说明书

技术领域

本发明涉及电子控制技术领域，具体的，涉及一种振荡器的功率控制电路以及该电路的控制方法，还涉及应用该电路的集成芯片。

背景技术

环形振荡器是利用门电路的固有传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接而成，环形振荡器对电压、工艺角以及温度比较敏感，当周围环境因素变化时，环形振荡器的频率、性能会随着变化，且变化较大，如果处理不当会导致PLL（锁相回路）性能变差，严重会导致PLL失锁，导致整个接收器的接收功能失效。

在传统GNSS接收机中，振荡器是采用LC振荡器，由于市场上竞争激烈，在满足高性能噪声的需求基础上，接收机中的除了高灵敏度、强抗干扰外，面积成本也提出了新的需求，虽然传统结构LC振荡器的性能较优良，但是电感占据了芯片的大部分面积，因此使用了环形振荡器来代替LC振荡器，环形振荡器相比LC振荡器而言，没有电磁耦合效益，抗干扰性要强，但是环形振荡器也有着振荡器本身固有的缺陷，例如，随着工艺、温度以及电压变化时，环形振荡器的性能与功能也是受到很大的影响。

而目前对提高环形振荡器性能的方式中，较好的做法是使用电流源而非电压源来供应差分环形振荡器的电源，可以大幅地降低差分环形振荡器的频率推动效应，而通过使用变容装置来调整差分环形振荡器的第二电容，能够使差分环形振荡器在更小的压控振荡器增益之下达到较佳相位噪声，但是，该方案在电流校准时只能满足环形振荡器的正常工作并不能保证环形振荡器的性能最优，此时的电流值并不是一个理想的控制字 ，此方案为了降低功耗将环形振荡器的输出频率进行分频，利用低频信号去做频率的校准，增加了校准延时，而且分频电路也占据了一定的功耗，在电流校准时设定的频率范围边界非常大，这就加深了对电容校准算法的压力，需要细调算法的频率范围边界也要加大，而电容阵列的加大会影响环形振荡器的功耗，在一定程度上加大了对环形振荡器性能的要求，在满足噪声要求的情况下，这种校准算法并不能保证功耗是最小的，在一定程度上浪费了功耗。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够优化振荡器的工作性能且能降低功耗的振荡器的功率控制电路。

本发明的另一目的是提供一种能够优化振荡器的工作性能且能降低功耗的振荡器的功率控制电路的控制方法。

本发明的再一目的是提供一种可优化振荡器的工作性能，且能降低功耗的集成芯片。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的振荡器的功率控制电路包括频率处理电路以及振荡器，频率处理电路接收振荡器输出的第一振荡信号，并且向振荡器发送频率微调信号；该功率控制电路还包括第一控制器以及电压幅度检测电路，电压幅度检测电路接收振荡器输出的第二振荡信号，并且检测第二振荡信号的第一电压值，且电压幅度检测电路比较第一电压值与预设电压值，并且发送电压比较结果至第一控制器；第一控制器输出粗调信号至振荡器。

由上述方案可见，振荡器会根据环境因素的变化发送振荡信号至电压幅度检测电路，通过电压幅度检测电路能够精确地检测到振荡器的振荡幅度，电压幅度检测电路先将振荡器的振幅提取出来，与预设电压值进行比较，电压幅度检测电路将会发送比较结果至第一控制器，第一控制器对该比较结果判断电压值有没有达到预设电压值范围内，然后用校准的方法得到适合振荡器当前状态的偏压电流，然后再对振荡器的频率进行校准，最后进入锁相回路的追踪过程，达到最优频率捕获，可以减少对电容校准算法的压力，通过自动去适应外界环境的变化，从而达到节省功耗，提高性能的目的。

一个优选的方案是，电压幅度检测电路包括至少一个比较器，比较器接收第二振荡信号，并比较第二振荡信号的第一电压值与预设电压值，比较器向第一控制器发送电压比较结果。

由此可见，通过电压幅度检测电路中的比较器进行比较后并输出比较结果，第一控制器可根据该比较结果判断电压值是否在预设的电压值范围内，并根据该比较结果产生粗调信号。

进一步的方案是，频率处理电路包括第二控制器、分频电路以及频率检测电路，分频电路接收振荡器发送的第一振荡信号，且分频电路将第一振荡信号进行分频后转换成分频输出信号并将分频输出信号输出至频率检测电路，频率检测电路检测分频输出信号，且频率检测电路发送频率比较结果至第二控制器，第二控制器输出频率微调信号至振荡器。