时钟产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种时钟产生电路。
【背景技术】
[0002] 在现有时钟信号产生电路中，一般低成本的自振电路本身是很不准确定，就其频 率来说存在可能多达20 %的频率误差。
[0003] 图1为一种现有的自振时钟产生电路。所述自振时钟产生电路包括；与口 11和奇 数个反相器12。
[0004] 所述奇数个反相器串联，所述与口 11的输出端连接串联的第一个反相器12,串联 的最后一个反相器12的输出端连接所述与口 11的一输入端，所述与口 11的另一输入端输 入使能信号EN。
[0005] 使能信号可W触发所述自振时钟产生电路工作，从而输出自振时钟信号。送种电 路虽然结构简单，成本低，但是产生的自振时钟信号是存在较大频率误差的。
【发明内容】
[0006] 本发明解决的问题是现有时钟产生电路产生的时钟信号频率精度低。
[0007] 为解决上述问题，本发明提供一种时钟产生电路，适于输出目标时钟信号，包括：
[0008] 自振时钟产生单元，适于产生自振时钟信号；
[0009] 采样单元，适于利用基准时钟信号对所述自振时钟信号进行采样，W获得所述自 振时钟信号的M个周期时间内包含的基准时钟信号的周期个数N，所述基准时钟信号的频 率大于所述自振时钟信号的频率；
[0010] 计算单元，适于获得分频系数 ，化ef为所述基准时钟信号的 频率，Ftag为所述目标时钟信号的频率；
[0011] 分频器，适于基于所述分频系数divider对所述自振时钟信号进行分频处理，W 获得所述目标时钟信号。
[0012] 可选的，所述分频器为sigma-delta小数分频器。
[0013] 可选的，所述M为2的指数次方，所述计算单元包括；乘法器和移位除法器，所述乘 法器的输出端连接所述移位除法器的输入端。
[0014] 可选的，所述分频器的精度和所述目标时钟信号的相对误差相关。
[0015] 可选的，所述分频器的小数位个数为S，所述目标时钟信号的相对误差为T，则S > IogzTo
[0016] 可选的，所述采样单元的采样时间与所述目标时钟信号的相对误差相关。
[0017] 可选的，所述目标时钟信号的相对误差为T，则
为所述自振时 钟信号的频率。
[0018] 可选的，所述自振时钟产生单元包括；与口和奇数个反相器，所述奇数个反相器串 联，所述与口的输出端连接串联的第一个反相器，串联的最后一个反相器的输出端连接所 述与口的一输入端，所述与口的另一输入端输入使能信号。
[0019] 本发明的时钟产生电路可W利用一个利用精准的基准时钟信号对存在频率误差 的自振时钟信号进行校正，从而获得精准的目标时钟信号。
【附图说明】
[0020] 图1是现有自振时钟产生电路的结构示意图；
[0021] 图2是本发明实施例的时钟产生电路的结构示意图；
[0022] 图3是本发明实施例的信号波形示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0024] 如图2所示，本发明实施例提供一种时钟产生电路，适于输出目标时钟信号。所述 时钟产生电路包括：
[0025] 自振时钟产生单元1，适于产生自振时钟信号；
[0026] 采样单元2,适于利用基准时钟信号对所述自振时钟信号进行采样，W获得所述自 振时钟信号的M个周期时间内包含的基准时钟信号的周期个数N，所述基准时钟信号的频 率大于所述自振时钟信号的频率；
[0027] 计算单元3,适于获得分频系数
，化ef为所述基准时钟信号的 频率，Ftag为所述目标时钟信号的频率；
[0028] 分频器4,适于基于所述分频系数divider对所述自振时钟信号进行分频处理，W 获得所述目标时钟信号。
[0029] 本实施例技术方案的原理是，芯片中至少存在一个精准的时钟源可W产生精准的 基准时钟信号，比如26Mhz基准源。在送种情况下，利用精准的基准时钟信号对存在频率误 差（如20%左右的频率误差）的自振时钟信号进行校正，W获得精准的目标时钟信号。
[0030] 首先，获得自振时钟信号和基准时钟信号的频率关系，再进一步计算出自振时钟 信号与目标时钟信号的频率关系。依据自振时钟信号与目标时钟信号的频率比值作为分频 器的分频系数，从而获得一个比较精准的目标时钟信号。
[0031] 具体的，由于自振时钟信号的M个周期时间内包含N个周期的基准时钟信号，所W 自振时钟信号的频率化SC和基准时钟信号的频率化ef满足：
[003引由公式1可W得出，自振时钟信号的频率化SC和目标时钟信号的频率Ftag的比 值：
[0035] 因此，利用自振时钟信号的频率化SC和目标时钟信号的频率Ftag的比值divider 作为分频器的分频系数，对自振时钟信号进行分频处理，可W获得目标时钟信号。
[0036] 下面对本实施例技术方案所包含的各个单元做详细说明。
[0037] 所述自振时钟产生单元1可W采用现有自振时钟产生电路实现，例如，如图1所 述，自振时钟产生单元1可W包括；与口 11和奇数个反相器12,所述奇数个反相器串联，所 述与口 11的输出端连接串联的第一个反相器12,串联的最后一个反相器12的输出端连接 所述与口 11的一输入端，所述与口 11的另一输入端输入使能信号EN。但是自振时钟产生 单元1产生的自振时钟信号是存在较大频率误差的。
[0038] 如图3所示，采样单元2可W采样自振时钟信号的突变沿来计算周期的个数，例如 采样自振时钟信号的上升沿。采样单元2依据自振时钟信号的M个周期时间，产生脉冲宽 度与该M个周期时间相同的控制信号。在该控制信号的控制下，计数器对基准时钟信号的 周期进行计数，从而获得所述自振时钟信号的M个周期时间内包含的基准时钟信号的周期 个数N。本领域技术人员可W根据上述描述，通过现有技术实现采样单元2的功能，此处不 再赏述。
[0039] 为了简化计算单元3的实现方式，选取的自振时钟信号的个数M可W为2的指数 次方，所W :
[0040] 分频系数 实际上只有一次乘法和一次除法运算。
[0041] 计算单元3包括；乘法器和移位除法器。所述乘法器适于计算N冲tag,所述移位 除法器的一输入端适于输入所述基准时钟信号的频率化ef，另一输入端连接乘法器的输出 端。移位除法器的输出端适于输出所述分频系数divider。
[0042] 本实施例所述的分频器可W使用现有技术的sigma-delta小数分频器。所述分频 器的精度和所述目标时钟信号的相对误差相关。
[0043] 具体的，所述分频器的小数位个数为S，所述目标时钟信号的相对误差为T，则2S < T，由此可知，
[0044] S > IogJ (公式 3)
[004引由公式3决定分频器的小数，例如，T = 20ppm，则S最小为19。
[0046] 当用一个较大频率的基准时钟信号去采样自振时钟信号，由于异步的不确定性， 采样一般会存在1~2个基准时钟信号周期的不确定性，由图3所示的波形图也可W看出， 送就给送种时钟关系的量化带来了误差。但是，通过增加足够的采样时间，可W将送种量化 误差消除到可接受的范围。M值决定了采样时间的大小，M值与目标时钟信号精度的关系可 W根据下面的方式来确定。
[0047] 假设，目标时钟信号的相对误差为T，在N个基准时钟信号周期内，有1~2个周期 是不准的，其误差率为2/N，则2/N < T，结合公式1可W得出：
[0049] 如果I^sc = IMhz, Rref-26Mhz，郝么M最少为3846个周期，即接近于4ms。
[0050] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本 发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当W权利要求所 限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种时钟产生电路，适于输出目标时钟信号，其特征在于，包括： 自振时钟产生单元，适于产生自振时钟信号； 采样单元，适于利用基准时钟信号对所述自振时钟信号进行采样，W获得所述自振时 钟信号的Μ个周期时间内包含的基准时钟信号的周期个数N，所述基准时钟信号的频率大 于所述自振时钟信号的频率； 计算单元，适于获得分频系数化ef为所述基准时钟信号的频率， Ftag为所述目标时钟信号的频率； 分频器，适于基于所述分频系数divider对所述自振时钟信号进行分频处理，W获得 所述目标时钟信号。2. 如权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述分频器为sigma-delta小数分 频器。3. 如权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述Μ为2的指数次方，所述计算 单元包括；乘法器和移位除法器，所述乘法器的输出端连接所述移位除法器的输入端。4. 如权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述分频器的精度和所述目标时 钟信号的相对误差相关。5. 如权利要求4所述的时钟产生电路，其特征在于，所述分频器为sigma-delta小数分 频器。6. 如权利要求5所述的时钟产生电路，其特征在于，所述分频器的小数位个数为S，所 述目标时钟信号的相对误差为T，则S > logzT。7. 如权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述采样单元的采样时间与所述 目标时钟信号的相对误差相关。8. 如权利要求7所述的时钟产生电路，其特征在于，所述目标时钟信号的相对误差为 T，则化SC为所述自振时钟信号的频率。9. 如权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述自振时钟产生单元包括；与口 和奇数个反相器，所述奇数个反相器串联，所述与口的输出端连接串联的第一个反相器，串 联的最后一个反相器的输出端连接所述与口的一输入端，所述与口的另一输入端输入使能 信号。
【专利摘要】一种时钟产生电路，适于输出目标时钟信号，包括：自振时钟产生单元，适于产生自振时钟信号；采样单元，适于利用基准时钟信号对所述自振时钟信号进行采样，以获得所述自振时钟信号的M个周期时间内包含的基准时钟信号的周期个数N，所述基准时钟信号的频率大于所述自振时钟信号的频率；计算单元，适于获得分频系数Fref为所述基准时钟信号的频率，Ftag为所述目标时钟信号的频率；分频器，适于基于所述分频系数divider对所述自振时钟信号进行分频处理，以获得所述目标时钟信号。
【IPC分类】H03K3/02
【公开号】CN105577143
【申请号】CN201410541555
【发明人】江正忠, 杜禾
【申请人】展讯通信（上海）有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日