能校正自身頻率的芯片上振蕩方法以及芯片上振蕩裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能校正自身頻率的芯片上振蕩方法，包含有：利用一芯片上振蕩器來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；從一芯片外數(shù)據(jù)源接收一外部數(shù)據(jù)輸入；借由比較該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及借由利用該比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。本發(fā)明還提供一種能校正自身頻率的芯片上振蕩裝置，包含有：一芯片上振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；以及一校正單元，用來借由比較該預(yù)定頻率輸出與從一芯片外數(shù)據(jù)源所接收的一外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
【專利說明】能校正自身頻率的芯片上振蕩方法以及芯片上振蕩裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所揭露的實施例是相關(guān)于頻率校正機(jī)制，尤指一種能校正自身頻率的芯片上振蕩方法以及相關(guān)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的石英振蕩器(crystal oscillator)是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子兀件。石英振蕩器一般獨(dú)立在芯片外，并輸出一個參考時脈，經(jīng)過電路板上的走線而將該參考時脈饋入芯片中。然而，隨著集成電路的發(fā)展，消費(fèi)者對于移動裝置體積的輕薄以及價位的要求日趨嚴(yán)苛，為了縮小電路的體積以及降低成本，便發(fā)展出芯片上振蕩器(on-chip oscillator)。但已知的芯片上振蕩器需要在出廠時便調(diào)校至足夠準(zhǔn)確的程度，且在溫度發(fā)生變化的時候，需要由使用者另外加以調(diào)整，因而帶來額外的不方便。因此，本領(lǐng)域亟需一種創(chuàng)新的方式來改善已知的芯片上振蕩器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，揭露一種能校正自身頻率的芯片上振蕩方法以及相關(guān)裝置，以解決上述問題。
[0004]依據(jù)本發(fā)明一第一實施例，揭露一種能校正自身頻率的芯片上振蕩方法，包含有:利用一芯片上振蕩器來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；從一芯片外數(shù)據(jù)源接收一外部數(shù)據(jù)輸入；借由比較該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及借由利用該比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
[0005]依據(jù)本發(fā)明一第二實施例，揭露一種能校正自身頻率的芯片上振蕩裝置，包含有:一芯片上振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；以及一校正單元，用來借由比較該預(yù)定頻率輸出與從一芯片外數(shù)據(jù)源所接收的一外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
[0006]本發(fā)明所揭露的能校正自身頻率的芯片上振蕩方法以及相關(guān)裝置可以即時地對芯片上振蕩器進(jìn)行調(diào)整而不需讓使用者自行借由觀察并判斷芯片上振蕩器的頻率輸出來調(diào)整芯片上振蕩器，因此，無論是芯片上振蕩器的頻率輸出的準(zhǔn)確度因為溫度或是電壓而產(chǎn)生飄移，都能夠立即地被校正回來。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為芯片上振蕩器的示意圖。
[0008]圖2為依據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的一芯片上振蕩裝置的示意圖。
[0009]圖3為依據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的一芯片上振蕩方法的流程圖。
[0010]【符號說明】
[0011]100,202 芯片上振蕩器
[0012]200芯片上振蕩裝置
[0013]201芯片外數(shù)據(jù)源
[0014]204校正單元
[0015]2042檢測單元
[0016]2044處理單元
[0017]300流程
[0018]302 ?308步驟

【具體實施方式】
[0019]在說明書及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及后續(xù)的權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”是為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。另外，“耦接” 一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0020]請參考圖1，圖1為芯片上振蕩器100的示意圖。芯片上振蕩器100包含有一輸入端N_IN以及一輸出端N_0UT。盡管設(shè)計者可以在出廠之前對芯片上振蕩器100進(jìn)行最佳化的調(diào)整，然而在出廠之后芯片上振蕩器100有可能會因為溫度或是電壓的變化而影響了自身頻率的準(zhǔn)確度，因此，芯片上振蕩器輸入OSCin會被輸入至芯片上振蕩器100的輸入端^以便隨時對芯片上振蕩器100進(jìn)行調(diào)整，特別是在溫度或是電壓的有變化的情況之下，也就是說，當(dāng)芯片上振蕩器輸出OSCot的準(zhǔn)確度偏移量超出所能容許的范圍時，便可利用芯片上振蕩器輸入OSCin來對芯片上振蕩器100進(jìn)行頻率的微調(diào)(fine tune)甚至是粗調(diào)(coarse tune)，以使得芯片上振蕩器100的輸出端N_0UT所輸出的芯片上振蕩器輸出OSCtot可符合需求。本發(fā)明揭露了一種自動頻率校正的機(jī)制(例如以下所述的校正單元)，因此可自動地調(diào)校芯片上振蕩器輸入OSCin來實現(xiàn)頻率校正，因而不需使用者自行觀察并判斷芯片上振蕩器的頻率輸出來手動調(diào)整芯片上振蕩器。進(jìn)一步的說明將于下詳述。
[0021]請參考圖2，圖2為依據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的一芯片上振蕩裝置200的示意圖。芯片上振蕩裝置200包含有一芯片上振蕩器202及一校正單元204。芯片上振蕩器202可以是一電感電容振蕩器(LC oscillator)、一弛張振蕩器(relaxat1n oscillator)或是一環(huán)形振蕩器(ring oscillator)。然而以上僅供說明用途，本發(fā)明芯片上振蕩裝置200中所包含的芯片上振蕩器實際上并不局限于上述的振蕩器類型。另外，校正單元204包含有一檢測單元2042以及一處理單元2044。詳細(xì)的操作說明如下。
[0022]請一并參考圖3，圖3為依據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的一芯片上振蕩方法300的流程圖。倘若大體上可達(dá)到相同的結(jié)果，并不需要一定遵照圖3所示的流程中的步驟順序來進(jìn)行，且圖3所示的步驟不一定要連續(xù)進(jìn)行，亦即其他步驟亦可插入其中，此外，圖3中的某些步驟亦可根據(jù)不同實施例或設(shè)計需求省略之。該方法主要至少包含有以下步驟:
[0023]步驟302:利用一芯片上振蕩器來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；
[0024]步驟304:從一芯片外數(shù)據(jù)源接收一外部數(shù)據(jù)輸入；
[0025]步驟306:借由比較該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及
[0026]步驟308:借由利用該比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
[0027]如圖2所示，芯片上振蕩裝置200中的校正單元204會同時接收來自芯片上振蕩器202的一輸出端的一預(yù)定頻率輸出0SC’QUT以及從一芯片外數(shù)據(jù)源201 (例如USB3.0的傳送端)所接收的一外部數(shù)據(jù)輸入INdata(例如USB3.0所定義的具有固定頻率的數(shù)據(jù)型樣，像是TSEQ、TS1、TS2)，并且利用校正單元204中的檢測單元2042來針對預(yù)定頻率輸出0SC’QUT以及外部數(shù)據(jù)輸入INdata進(jìn)行比較，舉例來說，檢測單元2042可以針對預(yù)定頻率輸出0SC’QUT以及外部數(shù)據(jù)輸入INdata執(zhí)行相位差異檢測的操作。然而以上僅供說明用途，本發(fā)明芯片上振蕩裝置200中的檢測單元2042并不限定執(zhí)行相位檢測的操作。例如在其他的設(shè)計變化中，檢測單元2042亦可以針對預(yù)定頻率輸出0SC’QUT以及外部數(shù)據(jù)輸入INdata執(zhí)行頻率差異檢測的操作。另外，本實施例中所述的芯片外數(shù)據(jù)源201可以是通訊系統(tǒng)中相對于芯片上振蕩裝置200所在的一本地端的一對方端(link partner),而外部數(shù)據(jù)輸入INDATA可以是由該對方端所傳送至該本地端的一數(shù)據(jù)信號，且該數(shù)據(jù)的主要頻率為芯片上振蕩裝置200所欲產(chǎn)生的一預(yù)定頻率。然而以上僅供說明用途，本發(fā)明芯片上振蕩裝置200中的外部數(shù)據(jù)輸入INdata并不局限于由該對方端所傳送至該本地端的數(shù)據(jù)信號。例如在其他的設(shè)計變化中，外部數(shù)據(jù)輸入INdata亦可以是由該對方端所傳送至該本地端的一參考時脈。
[0028]最后，檢測單元2042會將所檢測到的結(jié)果提供至處理單元2044以將其轉(zhuǎn)換為一比較結(jié)果CQUT，并直接回授至芯片上振蕩器202的一輸入端來當(dāng)作校正芯片上振蕩器202所需的一振蕩器輸入0SC’IN。具體地說，檢測單元2042可以即時地對芯片上振蕩器200進(jìn)行調(diào)整而不需讓使用者自行借由觀察并判斷芯片上振蕩器200的輸出端所輸出的預(yù)定頻率輸出OSC’ ουτ來調(diào)整芯片上振蕩器200。因此，無論是預(yù)定頻率輸出OSC’ ουτ的準(zhǔn)確度因為溫度或是電壓而產(chǎn)生飄移，都能夠立即地被校正回來。
【權(quán)利要求】
1.一種能校正自身頻率的芯片上振蕩方法，包含有: 利用一芯片上振蕩器來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出； 從一芯片外數(shù)據(jù)源接收一外部數(shù)據(jù)輸入； 借由比較該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及 借由利用該比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片上振蕩方法，其特征在于，借由比較該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生該比較結(jié)果的步驟包含有: 檢測該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入之間的一相位差，并且產(chǎn)生一檢測結(jié)果:以及 根據(jù)該檢測結(jié)果來產(chǎn)生該比較結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片上振蕩方法，其特征在于，該芯片上振蕩器是一電感電容振蕩器。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片上振蕩方法，其特征在于，該芯片上振蕩器是一弛張振蕩器。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片上振蕩方法，其特征在于，該芯片上振蕩器是一環(huán)形振蕩器。
6.一種能校正自身頻率的芯片上振蕩裝置，包含有: 一芯片上振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率輸出；以及 一校正單元，用來借由比較該預(yù)定頻率輸出與從一芯片外數(shù)據(jù)源所接收的一外部數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生一比較結(jié)果來校正該預(yù)定頻率輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的芯片上振蕩裝置，其特征在于，該校正單元包含有: 一檢測單元，用來檢測該預(yù)定頻率輸出與該外部數(shù)據(jù)輸入之間的一相位差，并且產(chǎn)生一檢測結(jié)果:以及 一處理單元，用來根據(jù)該檢測結(jié)果來產(chǎn)生該比較結(jié)果。
8.如權(quán)利要求6所述的芯片上振蕩裝置，其特征在于，該芯片上振蕩器是一電感電容振蕩器。
9.如權(quán)利要求6所述的芯片上振蕩裝置，其特征在于，該芯片上振蕩器是一弛張振蕩器。
10.如權(quán)利要求6所述的芯片上振蕩裝置，其特征在于，該芯片上振蕩器是一環(huán)形振蕩器。
【文檔編號】H03L1/00GK104300966SQ201310297120
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】黃怡仁, 楊堂暉, 李國豪 申請人:智微科技股份有限公司