本發(fā)明涉及低頻精密振蕩器。

背景技術(shù)：

可以出于如使處理器核或無線電的操作同步；記錄時間；發(fā)起周期性活動等等這樣的目的而在電子系統(tǒng)中使用時鐘信號。典型電子系統(tǒng)包括一個或多個振蕩器以生成周期信號，從其導(dǎo)出系統(tǒng)的時鐘信號。一種振蕩器類型是張弛振蕩器（relaxationoscillator），諸如基于電阻器-電容器（rc）的振蕩器，其具有張弛頻率，所述張弛頻率為振蕩器的一個或多個電容和一個或多個電阻的函數(shù)。另一種振蕩器類型是基于晶體的振蕩器，其具有通過振動壓電晶體的機械諧振而被設(shè)置的諧振頻率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在示例實施例中，一種技術(shù)包括使用第一振蕩器來對集成電路（ic）的無線電的操作進行計時。本技術(shù)包括間歇性地使用第一振蕩器來對ic的第二振蕩器進行頻率調(diào)諧。

根據(jù)另一示例實施例，一種裝置包括第一振蕩器、第二振蕩器和調(diào)諧電路。第一振蕩器提供第一時鐘信號，并且第二振蕩器提供第二時鐘信號。調(diào)諧電路對觸發(fā)事件進行響應(yīng)以至少部分地基于第一時鐘信號的頻率來對第二振蕩器進行調(diào)諧。

根據(jù)又另一示例實施例，一種裝置包括集成電路（ic），其包括無線電、用以為無線電提供時鐘信號的基于晶體的振蕩器、基于電阻器-電容器（rc）的振蕩器以及調(diào)諧電路。該調(diào)諧電路對觸發(fā)事件進行響應(yīng)以至少部分地基于由基于晶體的振蕩器提供的時鐘信號的頻率來間歇性地對基于rc的振蕩器進行調(diào)諧。

優(yōu)點及其它特征從以下繪圖、描述和權(quán)利要求將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)示例實施例的電子系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)示例實施例的圖1中的電子系統(tǒng)的微控制器單元（mcu）的示意圖。

圖3是根據(jù)示例實施例的圖2的基于電阻器-電容器（rc）的振蕩器的振蕩器核的示意圖。

圖4a和4b是根據(jù)示例實施例的圖3的振蕩器核的波形。

圖5是根據(jù)示例實施例的mcu的時鐘系統(tǒng)的示意圖。

圖6a和6b是根據(jù)示例實施例的描繪用以提供低頻精密振蕩器的技術(shù)的流程圖。

圖7是根據(jù)示例實施例的張弛振蕩器的示意圖。

圖8圖示根據(jù)示例實施例的圖7的張弛振蕩器的振蕩器核的波形。

圖9是根據(jù)另外的示例實施例的mcu的時鐘系統(tǒng)的示意圖。

圖10和11是根據(jù)示例實施例的調(diào)諧判定邏輯電路的示意圖。

圖12a和12b是根據(jù)示例實施例的具有相對大的溫度系數(shù)的振蕩器的示意圖。

具體實施方式

諸如基于微控制器單元（mcu）的平臺的電子系統(tǒng)可以使用具有相對高的頻率（例如，在1兆赫（mhz）以上的頻率）和相對高的精度（例如，在±百萬分之40（ppm）之內(nèi)的精度）的時鐘信號來使系統(tǒng)的某些組件的操作同步。例如，電子系統(tǒng)可以用具有±40ppm的精度的38.4mhz時鐘信號對近距離無線電進行計時。電子系統(tǒng)還可以使用一個或多個相對低頻時鐘信號來使系統(tǒng)的其它組件的操作同步。例如，電子系統(tǒng)可以出于如生成實時時鐘（rtc）；提供周期性喚醒以用于處理器核執(zhí)行校準(zhǔn)及其它操作；觸發(fā)系統(tǒng)的組件檢查傳感器輸入；對事件定時器進行計時等等這樣的目的而包括相對低頻的千赫茲（khz）頻率范圍時鐘信號。這些低頻組件中的一個或多個（諸如，精密事件定時器）可以被用來精確地對電子系統(tǒng)的操作進行定時，并且照此，電子系統(tǒng)使用相對精確的低頻時鐘信號來對這些組件的操作進行計時。

因為基于晶體的振蕩器生成相對精確的信號，所以電子系統(tǒng)可以具有專用的基于晶體的振蕩器以生成精確的低頻時鐘信號。照此，在一個方法中，電子系統(tǒng)可以具有兩個基于晶體的振蕩器：高頻基于晶體的振蕩器（即，精確的高頻振蕩器）和低頻基于晶體的振蕩器（即，精確的低頻振蕩器）。替換地，電子系統(tǒng)可以包含單個高頻基于晶體的振蕩器和電路以對振蕩器的時鐘信號進行分頻從而生成精確的低頻時鐘信號。

根據(jù)在本文中公開的示例實施例，電子系統(tǒng)使用相對精確的高頻振蕩器的輸出來間歇性地對另外相對不精確的低頻振蕩器進行調(diào)諧。更具體地，根據(jù)示例實施例，基于mcu的平臺（電子系統(tǒng)）包括張弛振蕩器（諸如，基于電阻器-電容器（rc）的振蕩器）以提供相對低頻時鐘信號，其可以被用來對與精確定時操作相關(guān)聯(lián)的平臺的低頻數(shù)字組件（諸如，精密事件定時器）進行計時。雖然張弛振蕩器典型地不與高精度相關(guān)聯(lián)，如在本文中所描述，但基于mcu的平臺還包含被用來間歇性地對張弛振蕩器進行調(diào)諧的基于晶體的振蕩器。以這種方式，基于mcu的平臺使用由基于晶體的振蕩器提供的相對精確的時鐘信號來間歇性地對張弛振蕩器進行調(diào)諧以控制由于溫度而引起的張弛振蕩器的變化，以便張弛振蕩器有效地提供精確的低頻時鐘信號。因此，根據(jù)示例實施例，基于mcu的平臺不包含用以生成精確低頻時鐘信號的基于晶體的振蕩器，由此消除與這樣的方法相關(guān)聯(lián)的費用和資源，諸如用于關(guān)聯(lián)晶體的額外封裝管腳和電容器；用于晶體的附加電路板空間等等。此外，根據(jù)示例實施例，基于mcu的平臺不對相對較高的時鐘頻率進行分頻來生成精確的低頻時鐘信號，由此避免相對高的功率消耗（例如，由于高頻振蕩器連續(xù)地操作），其對于電池供電的應(yīng)用而言可以是特別有利的。

參考圖1，作為更具體的示例實施例，電子系統(tǒng)100包括時鐘系統(tǒng)98，其包含多個時鐘源，所述時鐘源包括：用以為精確定時數(shù)字組件（諸如，電子系統(tǒng)100的精密事件定時器）提供相對精確且相對低頻的時鐘信號（例如，32.768khz時鐘信號）的張弛振蕩器116；以及基于晶體的振蕩器114，其用以為電子系統(tǒng)100的一個或多個精確定時高頻組件（諸如，近距離無線電220）提供相對精確且相對高頻時鐘信號（例如，38.4mhz用于信號的時鐘）。

如在本文中所描述，mcu24包含調(diào)諧電路112，其使用基于晶體的振蕩器114作為參考來間歇性地對張弛振蕩器116進行調(diào)諧，以便張弛振蕩器116維持相對精確的輸出時鐘信號頻率。在該上下文中，“間歇性地”對張弛振蕩器116調(diào)諧指的是有時對振蕩器116進行調(diào)諧，包括在依據(jù)對應(yīng)于周期性調(diào)度表（schedule）的時間處發(fā)起振蕩器116的調(diào)諧以及在不規(guī)則或不對應(yīng)于周期性調(diào)度表的時間處對振蕩器116進行調(diào)諧。如在本文中所描述，根據(jù)示例實施例，張弛振蕩器116的調(diào)諧可以響應(yīng)于觸發(fā)事件而發(fā)生，其中總目標(biāo)是將（由于溫度或其它因素而引起的）振蕩器的頻率的變化維持在一定的精密程度之內(nèi)。

根據(jù)示例實施例，電子系統(tǒng)100包括微控制器單元（mcu）24，其控制電子系統(tǒng)100的一個或多個組件70的各種方面。一般地，mcu24經(jīng)由通信輸入/輸出（i/o）信號74（取決于特定實施例，其可以是無線信號；基于硬接線的線纜的信號等等）與組件70通信。作為示例，組件70可以包括像以下這樣的組件：發(fā)光元件；電馬達(dá)；家用電器；庫存控制終端；計算機；平板電腦；智能功率表；無線接口；蜂窩接口；射頻（rf）前端接口；交互式觸摸屏用戶接口等等。

如在圖1中描繪的，根據(jù)示例實施例，mcu24的組件中的全部或部分可以是半導(dǎo)體封裝110的部分。以這種方式，可以取決于特定實施例而在單個管芯上或在多個管芯上制造mcu24的組件中的全部或部分，并且被密封而形成半導(dǎo)體封裝110。

連同圖1一起參考圖2，根據(jù)示例實施例，mcu24包含一個或多個處理器核150、數(shù)字組件90和模擬系統(tǒng)96。作為示例，處理器核150可以是32位核，諸如高級risc機器（arm）處理器核，其執(zhí)行精簡指令集計算機（risc）指令集。在另外的示例實施例中，處理器核150可以是不太強大的核，諸如8位核（例如，8051核）。作為示例，數(shù)字組件90可以是一個或多個時間精密事件定時器91、通用串行總線（usb）接口；通用異步接收機/發(fā)射機（uart）接口；系統(tǒng)管理總線接口（smb）接口；串行外圍接口（spi）接口等等。一般地，數(shù)字組件90可以經(jīng)由關(guān)聯(lián)i/o信號74-1與在mcu24外部的設(shè)備通信。

模擬系統(tǒng)96可以包括接收模擬信號的各種模擬組件和系統(tǒng)，諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）和比較器；以及提供模擬信號的模擬組件，諸如電流驅(qū)動器。一般地，模擬系統(tǒng)96經(jīng)由關(guān)聯(lián)i/o信號74-2與在mcu24外部的設(shè)備通信。

除它的其它組件之外，mcu24還可以包括被耦合到數(shù)字組件90、模擬系統(tǒng)96和處理器核150的系統(tǒng)總線130。存儲器系統(tǒng)158也被耦合到系統(tǒng)總線130。該存儲器系統(tǒng)包括存儲器控制器或管理器160，其控制對mcu24的各種存儲器組件（諸如，高速緩沖存儲器172、非易失性存儲器168（例如，閃速存儲器）和易失性存儲器164（例如，靜態(tài)隨機存取存儲器（sram））的訪問。根據(jù)示例實施例，易失性存儲器164和非易失性存儲器168可以形成mcu24的系統(tǒng)存儲器。換言之，易失性存儲器164和非易失性存儲器168具有存儲器位置，其是用于mcu24的系統(tǒng)存儲器地址空間的部分。

注意到圖2描繪示例mcu架構(gòu)的一般簡化表示，因為根據(jù)另外的實施例mcu24具有在圖2中未被描繪的許多其它組件、橋接器、總線等等。例如，根據(jù)另外的示例實施例，mcu24可以具有總線矩陣模塊，其對從側(cè)仲裁進行響應(yīng)以調(diào)節(jié)對mcu24的存儲器設(shè)備的訪問。因此，預(yù)期許多其它實施例，其在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

根據(jù)示例實施例，時鐘系統(tǒng)98包括調(diào)諧電路112，其間歇性地對張弛振蕩器116的基本（或張弛）時鐘頻率進行校準(zhǔn)或調(diào)諧以維持用于振蕩器116的相對精確的時鐘信號203。如在本文中所描述，取決于特定實施例，調(diào)諧電路112可以在其振蕩器核115方面對張弛振蕩器116進行調(diào)諧，或者可以通過調(diào)節(jié)由振蕩器核115產(chǎn)生的信號來對振蕩器116進行調(diào)諧。

一般地，調(diào)諧電路112可以被由頻率誤差測量電路184提供的信號控制。在這方面，根據(jù)示例實施例，響應(yīng)于mcu24中的周期性或非周期性事件的發(fā)生和/或張弛振蕩器116的預(yù)定環(huán)境改變（例如，溫度改變）而由調(diào)諧判定邏輯118啟用頻率誤差測量電路184。如在圖2中描繪的，根據(jù)某些實施例，調(diào)諧判定邏輯188可以接收各種事件觸發(fā)信號178，其被調(diào)諧判定邏輯188處理以便確定何時啟用頻率誤差測量電路184，如在本文中進一步描述的。

根據(jù)示例實施例，當(dāng)被啟用時，頻率誤差測量電路184執(zhí)行由張弛振蕩器116提供的時鐘信號203的頻率與由基于晶體的振蕩器114提供的時鐘信號205的比較。作為此測量的結(jié)果，頻率誤差測量電路184向調(diào)諧電路112提供信號以便對張弛振蕩器116進行重新校準(zhǔn)或重新調(diào)諧，如在本文中進一步描述的。

參考圖3，根據(jù)示例實施例，張弛振蕩器116可以是基于電阻器電容器（rc）的振蕩器，其包含包括電阻器304和電容器308的張弛電路300。針對圖3的實施例，振蕩器核115的張弛頻率與電阻器304的電阻和電容器308的電容的積成反比。注意到根據(jù)另外的實施例，張弛電路300可以包含其它且潛在地更加復(fù)雜的rc網(wǎng)絡(luò)，諸如包含多個電容器和多個電阻器的網(wǎng)絡(luò)。此外，根據(jù)另外的示例實施例，張弛振蕩器可以是除基于rc的振蕩器之外的振蕩器。

在操作中，電容器308每個振蕩循環(huán)被充電和放電一次（即，每個針對振蕩器116的諧振循環(huán)被充電和放電一次）。更具體地，在給定振蕩循環(huán)的部分期間，振蕩器核115的開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)314，并且在其中開關(guān)314和開關(guān)318兩者斷開的小欠重疊（underlap）時間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)318以將電容器308耦合至地以使電容器308放電。在給定振蕩循環(huán)的另一部分期間，開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)318，并且在其中開關(guān)314和318兩者斷開的欠重疊之間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)314以將電容器308耦合至電源電壓以使電容器308充電。

振蕩器核115的比較器310包括被耦合到電容器308的節(jié)點306以感測電容器的電壓（在本文中稱為“vs電壓”）的輸入端子313和感測可變開關(guān)閾值電壓（在本文中稱為“vt電壓”）的輸入端子311。比較器310對在輸入端子311和313處接收到的電壓進行響應(yīng)以提供輸出電壓（在本文中稱為“vc電壓”），其是用于振蕩器核115的輸出電壓并控制開關(guān)邏輯320的操作。

更具體地，連同圖3一起參考圖4a和4b，如從時間t1至?xí)r間t2所圖示（在示例振蕩循環(huán)的示例時間段中），當(dāng)電容器308正在放電時，電容器308的vs電壓減小直至vs電壓達(dá)到下閾值（在本文中稱為“vl電壓”或“vl閾值電壓”）為止。響應(yīng)于vs電壓在時間t2處達(dá)到vl閾值電壓，比較器310取消斷言vc電壓（deassert）（例如，驅(qū)動為低），如在圖4b中描繪的。響應(yīng)于vc電壓的取消斷言，開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)318，并且在其中開關(guān)314和318兩者斷開的欠重疊時間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)314以將電容器308耦合至電源電壓從而在時間t2至t3期間使電容器308充電。此充電又發(fā)生直至vs電壓在時間t3處達(dá)到上閾值電壓（在本文中稱為“vh電壓”或“vh閾值電壓”）為止，并且當(dāng)這發(fā)生時，比較器310斷言（assert）vc電壓（例如，驅(qū)動為高）。已斷言vc電壓又使開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)314，并且在其中開關(guān)314和318兩者斷開的欠重疊時間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)318以開始另一振蕩循環(huán)。

除控制開關(guān)314和318以調(diào)節(jié)電容器308何時充電或放電之外，開關(guān)邏輯320還控制開關(guān)324和328，其控制閾值，比較器310對照該閾值比較電容器308的vs電壓（即，開關(guān)324和328的操作控制vt電壓）。以這種方式，如在圖3中所描繪的，根據(jù)示例實施例，vl和vh閾值電壓分別地由電阻器梯或網(wǎng)絡(luò)321的節(jié)點331和329提供。根據(jù)示例實施例，當(dāng)電容器308開始充電時，開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)328，并且在其中開關(guān)324和328都斷開的欠重疊時間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)324以將vh閾值電壓耦合至比較器310的輸入端子311（以在電容器308在充電的同時形成vt電壓，如在圖4a中描繪的）。當(dāng)電容器308開始放電時，開關(guān)邏輯320斷開開關(guān)324，并且在其中開關(guān)324和328都斷開的欠重疊時間之后，開關(guān)邏輯320閉合開關(guān)328，以便vl閾值電壓被耦合到比較器310的輸入端子311（以在電容器308在放電的同時形成vt電壓，如在圖4a中描繪的）。

除它的其它特征之外，根據(jù)某些實施例，振蕩器核115可以包括低壓差（ldo）穩(wěn)壓器334以調(diào)節(jié)較高電源電壓（在圖3中稱為“vdd1”）從而提供較低的已調(diào)節(jié)電源電壓（在圖3中稱為“vdd2”），其被用來為比較器310和開關(guān)邏輯320提供電源電壓。根據(jù)示例實施例，振蕩器核115的另一ldo穩(wěn)壓器336可以進一步調(diào)節(jié)vdd2電源電壓以提供被用來對電容器308充電的較低電源電壓（在圖3中稱為“vdd3”）。雖然比較器310具有關(guān)聯(lián)1/f噪聲，但通過每個振蕩循環(huán)切換閾值，對于在頻率方面低于振蕩頻率的1/f噪聲而言，振蕩頻率與1/f噪聲無關(guān)。

因為vh和vl閾值電壓可以是vdd3電源電壓的部分（fraction），所以這導(dǎo)致在閾值電平與充電電平之間的相對強的追蹤。該方面可以提供關(guān)于功率供應(yīng)的dc電平而言增強的頻率穩(wěn)定性。以這種方式，經(jīng)由比較器310和開關(guān)邏輯320的反饋迫使vs電容器電壓具有在vl與vh閾值之間的信號擺動，而從未被物理連接到電阻器網(wǎng)絡(luò)321的對應(yīng)節(jié)點329和331。創(chuàng)建源免疫力（supplyimmunity），因為vl和vh閾值與vdd3電源電壓成比例，并且施加于電容器308的充電電壓也與vdd3電源電壓成比例。因此，針對vdd3電源電壓中的不同dc電平，很少或不存在振蕩頻率中的改變。

影響振蕩器穩(wěn)定性的因素是溫度。根據(jù)示例實施例，可以用叉指式金屬指狀物來制造電容器308，以便電容器308的電容大體上與溫度無關(guān)。振蕩器核115的溫度穩(wěn)定性因此很大程度上是電阻器304的溫度系數(shù)的穩(wěn)定性的函數(shù)。根據(jù)示例實施例，電阻器304可以由p型和n型多晶電阻器（polyresistor）的適當(dāng)加權(quán)構(gòu)造以實現(xiàn)相對低的溫度系數(shù)（例如，±50ppm/℃的溫度系數(shù)）。

雖然rc振蕩器核115的以上描述的特征可以為張弛振蕩器116賦予相對低的溫度系數(shù)，但是振蕩器核115可以在相對寬的溫度范圍（例如，諸如從-40至+125℃的溫度范圍）上操作。在這樣的寬工作溫度范圍下，甚至相對小的溫度系數(shù)也可以使振蕩器核115的頻率變化超過期望的范圍（例如，變化超過±500ppm）。因此，出于間歇性地對張弛振蕩器116進行校準(zhǔn)或調(diào)諧以調(diào)節(jié)由于溫度改變而引起的振蕩器的頻率的變化的目的而在本文中描述了系統(tǒng)和技術(shù)。

參考圖5，根據(jù)某些實施例，向由振蕩器核115提供的vc時鐘信號施加頻率抖動（frequencydithering）；并且出于維持用于張弛振蕩器116的相對精確的時鐘信號的目的而調(diào)節(jié)此頻率抖動。更具體地，根據(jù)示例實施例，振蕩器核115可以與高于針對張弛振蕩器116的目標(biāo)頻率的標(biāo)稱頻率相關(guān)聯(lián)。作為更具體的示例，針對32.768khz頻率時鐘信號，針對振蕩器核115的標(biāo)稱頻率可以是例如40.96khz。此外，根據(jù)某些實施例，可以使用vc時鐘信號的上升沿（positivegoingedge）和下降沿兩者來對雙模分頻器514進行計時。

雙模分頻器514施加頻率抖動（dithering）以為振蕩器116提供相對精確的時鐘信號203。針對以下示例假設(shè)雙模分頻器514被二或三除。更具體地，根據(jù)示例實施例，假設(shè)分頻器514在由振蕩器核115提供的vc時鐘信號的兩個邊沿上進行操作，雙模分頻器514有時除以二并且其它時間除以三，以實現(xiàn)針對振蕩器核115的標(biāo)稱頻率的2.5的有效分頻比（divideradio）。

根據(jù)示例實施例，雙模分頻器514是除以二還是除以三由施加于其控制端子515的信號控制。針對圖5的示例實施例，此控制信號由調(diào)諧電路112提供，并且更特別地，由調(diào)諧電路112的σ-△（sigmadelta）調(diào)制器512提供。σ-△調(diào)制器512產(chǎn)生控制信號，其是在σ-△調(diào)制器512的輸入處接收到的校準(zhǔn)字510的函數(shù)。σ-△調(diào)制器512的輸出變化，并且由雙模分頻器514除以二所花費的時間對比除以三所花費的時間由σ-△調(diào)制器的輸出控制。

因此，由振蕩器核115提供的時鐘信號的頻率抖動由如由σ△調(diào)制器512所控制的到雙模分頻器514的輸入的抖動控制。

根據(jù)示例實施例，校準(zhǔn)字510由頻率誤差測量電路184控制。以這種方式，頻率誤差測量電路184出于將時鐘信號203調(diào)諧至精確頻率（例如，32.768khz的頻率）的目的而調(diào)整校準(zhǔn)字510。因此，如在圖5中描繪的，可以由張弛振蕩器116對相對精確的定時器91進行計時。

調(diào)諧判定邏輯188接收信號178，其指示事件，所述事件提示或觸發(fā)調(diào)諧判定邏輯188考慮是否要啟用頻率誤差測量電路184以對張弛振蕩器116進行重新校準(zhǔn)或重新調(diào)諧，如以上所描述。特別地，根據(jù)某些實施例，信號178中的一個可以指示mcu24的無線電220（例如，參見圖2）何時被上電，以便張弛振蕩器116的重新調(diào)諧在基于晶體的振蕩器114可用時發(fā)生。如在本文中進一步描述的，另一信號178可以是由溫度傳感器514提供的信號，調(diào)諧判定邏輯188將其用來確定從張弛振蕩器116最后一次被調(diào)諧起溫度是否已明顯改變，由此提示振蕩器116的重新調(diào)諧。

作為更具體的示例，根據(jù)某些實施例，當(dāng)自振蕩器116最后一次被調(diào)諧以來溫度改變超過4℃時，調(diào)諧判定邏輯188可以確定對張弛振蕩器116進行重新調(diào)諧或重新校準(zhǔn)。如也在圖5中描繪的，根據(jù)某些實施例，信號178中的一個可以是來自定時器91中的一個（例如，定時器91-1）的信號。在這方面，定時器91-1可以是看門狗定時器，其周期性地斷言信號178以使調(diào)諧判定邏輯188周期性地對張弛振蕩器116進行重新調(diào)諧。根據(jù)另外的實施例，可以使用其它信號178來觸發(fā)張弛振蕩器116的調(diào)諧。

根據(jù)示例實施例，頻率誤差測量電路184可以是數(shù)字計數(shù)器，其出于確定頻率誤差的目的將由基于晶體的振蕩器114提供的高頻時鐘信號205的循環(huán)數(shù)計數(shù)成由張弛振蕩器116提供的時鐘信號203的循環(huán)數(shù)。由頻率誤差測量電路184提供以設(shè)置校準(zhǔn)字510的信號又可以因此是頻率誤差的函數(shù)。作為由σ-△調(diào)制器512進行的控制的更具體示例，如果張弛振蕩器116例如正運行過快，則σ-△調(diào)制器512可以將雙模分頻器514的有效分頻比從2.60更新成2.61。

因此，參考圖6a，根據(jù)示例實施例，技術(shù)600包括使用（框604）第一振蕩器來提供第一時鐘信號并使用第二振蕩器來提供第二時鐘信號。依據(jù)技術(shù)600，響應(yīng)于觸發(fā)事件，至少部分地基于第一時鐘信號的頻率來對第二振蕩器進行調(diào)諧（框610）。

更具體地，參考圖6b，根據(jù)示例實施例，技術(shù)620包括使用（框624）基于晶體的振蕩器來為集成電路的無線電提供時鐘信號。依據(jù)框628，技術(shù)620包括對觸發(fā)事件進行響應(yīng)以至少部分地基于由基于晶體的振蕩器提供的時鐘信號而間歇性地對張弛振蕩器進行調(diào)諧。

因此，圖5的頻率調(diào)整方法將雙模分頻器放置于振蕩器核115之后。這種方法在長期期間實現(xiàn)正確的平均頻率。然而，本方法刪除了整個半循環(huán)。這可以引起兩個問題：1.輸出時鐘信號可以具有大的邊到邊定時抖動（jitter）；以及2.可能需要觀察最小的循環(huán)數(shù)來獲得正確的平均頻率。

根據(jù)另外的實施例，可以使用在圖7中描繪的張弛振蕩器700來代替張弛振蕩器116。如所示出，張弛振蕩器700提供時鐘信號703。不同于張弛振蕩器116，張弛振蕩器700直接地調(diào)整振蕩器700的振蕩器核702的振蕩頻率。這導(dǎo)致相對細(xì)小的頻率調(diào)諧，由此導(dǎo)致對于相對短間隔測量而言的相對較高準(zhǔn)確度平均頻率。張弛振蕩器700的特定優(yōu)點在于振蕩器700的輸出可以是相對精確的，即使是對于相對短間隔測量而言。

更具體地，根據(jù)示例實施例，振蕩器核702是基于rc的芯，其具有與圖3的振蕩器核115相似的設(shè)計，其中相似的參考數(shù)字被用來表示相似的元件。然而，不同于振蕩器核115，振蕩器核702具有抖動的vh和vl閾值電壓。在這方面，開關(guān)324和328被用于振蕩器核702的開關(guān)710、712、714和716替換。

開關(guān)710、712、714和716被用來選擇性地將比較器310的輸入端子311分別地耦合至電阻分壓器721（替換振蕩器核115的電阻分壓器321）的節(jié)點723、725、727和729。節(jié)點723、725、727和729分別地與稱為vh2、vh1、vl1和vl2的閾值電壓相關(guān)聯(lián)。更具體地，開關(guān)710和712在電容器充電期間控制施加于比較器310的輸入端子311的上閾值；并且開關(guān)714和716在電容器放電期間控制施加于比較器310的輸入端子311的下閾值。根據(jù)示例實施例，σ-△調(diào)制器720在電容器308的充電期間選擇兩個上vh1和vh2閾值電壓中的一個（經(jīng)由適當(dāng)開關(guān)710和712的閉合及其它開關(guān)710和712的斷開），并且當(dāng)電容器308放電時通過開關(guān)714和716的使用來使下閾值電壓vl1和vl2電平的選擇抖動。電壓閾值抖動又允許對振蕩頻率的相對細(xì)小的頻率調(diào)整。

更具體地，連同圖7一起參考圖8，根據(jù)示例實施例，σ-△調(diào)制器720可以施加閾值抖動以使電容器308在給定振蕩循環(huán)期間在vh1較低上閾值電壓與vl2較高下閾值電壓之間充電和放電，并且隨后在另一振蕩循環(huán)期間在vh2較高上閾值電壓與vl1較低下閾值電壓之間變化。根據(jù)示例實施例，此電壓閾值抖動可以允許以細(xì)小步幅（諸如，振蕩頻率的±3%）調(diào)整振蕩頻率。因此，由rc振蕩器700提供的時鐘信號703的定時抖動可以是相對小的，并且因此可以使用少得多的求平均時間來獲得期望的間隔準(zhǔn)確度。

參考圖9，使用以上描述的閾值電平抖動的時鐘系統(tǒng)900（替換時鐘系統(tǒng)98）包括rc振蕩器700；調(diào)諧電路904（替換調(diào)諧電路112），其包括對校準(zhǔn)字910進行響應(yīng)的σ△調(diào)制器720；頻率誤差測量電路184；以及調(diào)諧判定邏輯188。

根據(jù)另外的示例實施例，可以在張弛振蕩器的核內(nèi)部使用抖動來調(diào)整除閾值電平之外的參數(shù)。例如，可以通過使用σ-△調(diào)制器來使電容器308的電容抖動而對振蕩頻率進行調(diào)諧。以這種方式，根據(jù)某些實施例，電容器308可以由具有開關(guān)的電容器組形成，該開關(guān)可以被選擇性地斷開和閉合以便選擇電容308；并且此選擇可以被由σ-△調(diào)制器提供的抖動控制。作為另一示例，根據(jù)另外的示例實施例，電阻器304可以由通過關(guān)聯(lián)開關(guān)被選擇性地耦合到復(fù)合電阻和從其解耦合的電阻器組提供。此耦合和解耦合可以被σ-△調(diào)制器控制。

使閾值電平抖動的特定優(yōu)點在于可以保持三個不同的調(diào)整完全分開：1.可以在制造時調(diào)整電容器308的電容以在期望頻率的小百分比之內(nèi)粗略地修整張弛振蕩器700的振蕩頻率兩次；2.可以在正常操作期間動態(tài)地使閾值電平抖動以對張弛振蕩器700進行細(xì)小調(diào)諧；以及3.可以基于實驗室測量對電阻器304的電阻進行編程以選擇p多晶和n多晶電阻器的相對百分比以便使振蕩器核的溫度穩(wěn)定性最大化。

參考圖10，根據(jù)示例實施例，溫度傳感器514可以由與絕對溫度成比例（ptat）參考1000（諸如，ptat電流源）形成。ptat參考1000提供成比例地指示給定溫度改變的信號。調(diào)諧判定邏輯188還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）1010，其被以相對低的采樣頻率（例如，4hz的采樣頻率）采樣。調(diào)諧判定邏輯188還可以包括邏輯1014，其用以比較連續(xù)樣本（如adc輸出所指示的）以便確定（判定邏輯1018）溫度是否已在時間連續(xù)樣本之間改變達(dá)預(yù)定閾值。例如，根據(jù)某些實施例，此閾值可以是4℃。在這方面，如果已滿足閾值，根據(jù)某些實施例，調(diào)諧判定邏輯188生成信號1024以啟用頻率誤差測量電路184從而引起張弛振蕩器的重新調(diào)諧。否則，無操作信號1020可以被生成。

作為另一變化，根據(jù)更好的示例實施例，可以使用如在圖11中所示出的調(diào)諧判定邏輯1120。針對本實施例，調(diào)諧判定邏輯1120使用通過由兩個振蕩器所生成的兩個時鐘信號的頻率差提供的溫度信號。更具體地，針對圖11的實施例，溫度傳感器1110包括具有相對低的關(guān)聯(lián)溫度系數(shù)的張弛振蕩器116、700和具有相對高的關(guān)聯(lián)溫度系數(shù)的振蕩器1112。換言之，與由振蕩器1112提供的時鐘信號相比，由張弛振蕩器116、700提供的時鐘信號關(guān)于溫度變化很少。

針對本實施例，調(diào)諧判定邏輯1120包括基于計數(shù)器的頻率比較器1130，其提供表示頻率差的信號。以這種方式，頻率比較器1130比較由溫度傳感器1110的振蕩器生成的時鐘信號。比較器1130對以下進行計數(shù)：給定時段內(nèi)的時鐘信號之一的循環(huán)數(shù)對比在相同時段期間的其它時鐘信號的循環(huán)數(shù)，并且比較器1130生成表示誤差（即，表示溫度測量結(jié)果）的信號。調(diào)諧判定邏輯1120的邏輯1134指示連續(xù)樣本之間的改變。如果調(diào)諧判定邏輯1120的邏輯1138指示頻率改變超過閾值，則邏輯1138斷言信號1142以引起張弛振蕩器的重新調(diào)諧。否則，生成無操作信號1146（即，不發(fā)起重新調(diào)諧）。

根據(jù)某些實施例，具有相對高的關(guān)聯(lián)溫度系數(shù)的振蕩器1112可以包括ptat源，諸如圖12a的振蕩器1200。振蕩器1200包括奇數(shù)個反相器1206的環(huán)1204。取決于特定實施例，可以實現(xiàn)任何奇數(shù)個反相器1206。為了賦予溫度不穩(wěn)定性，反相器1206中的至少一個從被ptat電流源1210控制的電流源1214接收其電源電流。例如，根據(jù)某些實施例，電流源1214可以向反相器1206供應(yīng)電流；并且電流源1214可以使由ptat電流源1210提供的電流鏡像（mirror）。

參考圖12b，根據(jù)另外的示例實施例，具有高關(guān)聯(lián)溫度系數(shù)的振蕩器1250可以包括奇數(shù)個反相器1258的環(huán)1254。取決于特定實施例，可以實現(xiàn)任何奇數(shù)個反相器1258。針對振蕩器1250，由被耦合在反相器1258之一的輸入端子與另一反相器1258的輸出端子之間的電阻器1262引入溫度不穩(wěn)定性。此外，如所示出，電容器1264被耦合在反相器1258的輸入端子與地之間。

根據(jù)另外的實施例，可以使用其它高溫度系數(shù)、溫度傳感器及其它振蕩器。

雖然已關(guān)于許多實施例描述了本技術(shù)，但將領(lǐng)會到的是許多修改和變化從其可以是可適用。意圖在于所附權(quán)利要求覆蓋如落在本技術(shù)的范圍之內(nèi)的所有這樣的修改和變化。