[发明专利]自校准RC振荡器及其自校准方法

权利要求书

1.一种自校准RC振荡器，其特征在于，包括RC模拟电路模块、RC数字自校准电路模块和寄存器；

所述RC数字自校准电路模块与所述寄存器信号连接，与所述RC模拟电路模块信号连接，所述RC模拟电路模块与所述寄存器信号连接；

所述RC数字自校准电路模块用于接收所述RC模拟电路模块输出的振荡时钟信号，将所述振荡时钟信号的频率与预设时钟信号的频率进行比较，根据比较结果确定控制所述RC模拟电路模块中电流镜的控制位，使得所述振荡时钟信号的频率和所述预设时钟信号的频率相等，并将所述控制位存入所述寄存器；

所述RC模拟电路模块用于当所述RC模拟电路模块工作时，从所述寄存器中获取所述控制位，使用所述控制位有选择地控制所述电流镜的开启组数，使得所述RC模拟电路模块输出所述预设时钟信号。

2.根据权利要求1所述的自校准RC振荡器，其特征在于，所述RC数字自校准电路模块用于：

在自校准RC振荡器的校准使能位拉高的情况下，通过分频器按照预设分频数对所述RC模拟电路模块输出的第一振荡时钟信号进行分频，得到分频时钟；

使用所述预设时钟信号对所述分频时钟在一个周期内进行计数；

若计数值大于所述预设分频数，则将所述控制位中的至少一个高位0修改为1，使得所述计数值等于所述预设分频数；

若所述计数值小于所述预设分频数，则将所述控制位中的至少一个低位1修改为0，使得所述计数值等于所述预设分频数。

3.根据权利要求1或2所述的自校准RC振荡器，其特征在于，所述RC模拟电路模块包括基准电流产生模块、RC充电比较模块和D触发器分频模块；

所述基准电流产生模块与所述RC充电比较模块电连接，所述RC充电比较模块与所述D触发器分频模块电连接；

所述基准电流产生模块用于产生零温度系数的基准电流供所述RC充电比较模块使用；

所述RC充电比较模块用于根据所述控制位控制所述电流镜中电流的大小；

所述D触发器分频模块用于对所述RC充电比较模块的输出进行分频处理。

4.根据权利要求3所述的自校准RC振荡器，其特征在于，所述基准电流产生模块包括运算放大器、第一Mos管、第二Mos管和负温度系数的电阻；

所述运算放大器与所述电阻电连接，与所述第一Mos管电连接，所述电阻与所述第二Mos管电连接；

其中，所述运算放大器工作在闭环，用于将第一基准电压加到所述电阻上，得到基准电流；

所述第一Mos管以二极管连接方式接入，用于通过所述电流镜将所述基准电流拷贝给所述RC充电比较模块；

所述第二Mos管工作在线性区，所述第二Mos管的线性区电阻为正温度系数的电阻；

所述RC数字自校准电路模块用于调节所述第二Mos管的宽长比以补偿所述电阻的负温度系数，产生零温度系数的所述基准电流。

5.根据权利要求3所述的自校准RC振荡器，其特征在于，所述RC充电比较模块包括电流镜、第一开关管、电容、比较器和反相器；

其中，所述第一开关管与所述电容并联后，与所述电流镜电连接，所述电流镜与所述比较器电连接，所述比较器与所述反相器电连接；

所述第一开关管用于为所述电容放电，所述比较器工作在开环，正输入端为第二基准电压；

当自校准RC振荡器开始振荡时，所述电容的上极板开始充电；充电至所述第二基准电压时，所述比较器的输出电压开始翻转，经过所述反相器整形后作用于所述第一开关管的栅极，导致所述第一开关管导通，使得所述电容的上级板开始经所述第一开关管对地放电。

6.根据权利要求5所述的自校准RC振荡器，其特征在于，所述电流镜包括多条支路，多条支路之间并联；

其中，一条支路包括第三Mos管，其他支路包括第四Mos管和第二开关管，每条其他支路中的第四Mos管和第二开关管串联；

所述第二开关管在所述控制位的控制下开启或关闭。