[发明专利]自校准RC振荡器及其自校准方法

说明书

本发明提供一种自校准RC振荡器及其自校准方法，包括：RC模拟电路模块、RC数字自校准电路模块和寄存器；RC数字自校准电路模块用于接收RC模拟电路模块输出的振荡时钟信号，将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RC模拟电路模块中电流镜的控制位，使得振荡时钟信号的频率和预设时钟信号的频率相等，并将控制位存入寄存器；RC模拟电路模块用于当RC模拟电路模块工作时，从寄存器中获取控制位，使用控制位有选择地控制电流镜开启的组数来调节振荡电流的大小，达到调节振荡频率的作用，使得RC模拟电路模块输出预设时钟信号。本发明提高了RC振荡器产生的时钟信号的精确性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种自校准RC振荡器及其自校准方法。

背景技术

随着芯片产业的不断发展，数字集成电路在IC(Integrated Circuit，集成电路)产业中占据着举足轻重的地位，同时由于数字集成电路设计过程中含有大量的时序逻辑电路，这些时序逻辑电路对工作时钟的频率要求往往非常苛刻。

目前产生工作时钟的方法可以由外部晶振产生，由这种方法产生的时钟频率可以自由调节。所以只要通过调试就可以产生一个频率很精确的时钟供外部数字电路使用，但这种方法往往需要额外搭建芯片之外的外围电路才能使用。

RC(Resistance and Capacitance，电阻电容)振荡器是一种可以集成到芯片内部的时钟电路模块，利用RC充电的原理产生振荡时钟。但是这种振荡时钟的频率对工艺偏差极其敏感，如温度和工艺角的变化，最差的情况下可以达到50％的偏差，无法满足数字集成电路对时钟频率的要求。

发明内容

本发明提供一种自校准RC振荡器及其自校准方法，用以解决现有技术中RC振荡器对工艺偏差敏感，导致产生的振荡时钟不准确的缺陷，实现对RC振荡器产生的振荡时钟进行校准。

本发明提供一种自校准RC振荡器，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。

根据本发明提供的一种自校准RC振荡器，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。

根据本发明提供的一种自校准RC振荡器，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；