一種校正mems計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法及裝置，該方法包括：獲取當(dāng)前溫度值下MEMS計時時鐘的初始頻率誤差值；計算需要獲得頻率所需要的降頻參數(shù)；以初始頻率誤差值為初始值進(jìn)行依次累加，當(dāng)累加值數(shù)值大于等于1時發(fā)生溢出1；當(dāng)數(shù)值小于等于-1時發(fā)生溢出-1；當(dāng)數(shù)值大于-1且小于1時不發(fā)生溢出；采用值為降頻參數(shù)與溢出值之和的降頻比對MEMS計時時鐘的實際輸出頻率進(jìn)行降頻，獲得需要的頻率。本發(fā)明運(yùn)用0/1序列平均化MEMS計時時鐘在某一溫度下的初始頻率誤差值，實現(xiàn)了雙向溢出補(bǔ)償，擴(kuò)展方案簡單易行，具有成本優(yōu)勢。
【專利說明】一種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于校正時鐘【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種校正MEMS計時時鐘方法，特別是涉及一 種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 任何數(shù)字系統(tǒng)都是按時鐘節(jié)拍走預(yù)定功能時序來工作的，所以時鐘源必不可少。 在電子系統(tǒng)中的S0C芯片上的時鐘源，常用的有石英晶振（Crystal Oscillator)及阻容振 蕩器（RC Oscillator)。隨著 MEMS(Micr〇-Electro_Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng)）技 術(shù)的成熟，新生的MEMS時鐘（MEMS Oscillator)逐步走進(jìn)市場應(yīng)用。
[0003] 相對于傳統(tǒng)的石英晶振方式，MEMS時鐘的最大優(yōu)勢在于它的可集成性。由于MEMS 時鐘的生產(chǎn)材料也是基于Si工藝，所以很容易集成于S0C片內(nèi)，降低了對外部電路的需求， 如對外部晶體、匹配電容、PIN腳的需求，可進(jìn)一步提升系統(tǒng)應(yīng)用的集成度。此外，MEMS時 鐘還具有結(jié)構(gòu)簡單，功耗低,體積小等優(yōu)點(diǎn)。然而,MEMS時鐘也存在缺陷，就是溫度效應(yīng)，即 隨著溫度變化MEMS時鐘的時鐘輸出頻率將發(fā)生偏移。所以對于要求在寬溫度范圍內(nèi)高穩(wěn) 定時鐘的應(yīng)用場合，必須去做相應(yīng)的補(bǔ)償后方可使用，比如用于實時計時的RTC(Real Time Clock,實時時鐘）場合。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種校正MEMS計時時鐘 的溢出補(bǔ)償方法及裝置，用于解決現(xiàn)有MEMS計時時鐘的輸出頻率隨溫度變化發(fā)生偏移的 問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ) 償方法，所述校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法包括：獲取當(dāng)前溫度值下MEMS計時時鐘 的初始頻率誤差值res，〇< |res|〈l;計算需要獲得頻率

【權(quán)利要求】
1. 一種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法，其特征在于，所述校正MEMS計時時鐘的溢 出補(bǔ)償方法包括： 獲取當(dāng)前溫度值下MEMS計時時鐘的初始頻率誤差值res，0彡| res |〈1 ; 計算需要獲得頻率/:, = C = & (1 + mS')所需要的降頻參數(shù)Μ ;其中，F(xiàn)表示MEMS計時時 r r 鐘在當(dāng)前溫度值下的實際輸出頻率值，匕表示MEMS計時時鐘的標(biāo)準(zhǔn)輸出頻率值；r表示分 頻比，隨著初始頻率誤差值res的變化而變化，故有M-1彡rmin彡r彡rmax彡M+1，Μ為大于 零的正整數(shù)； 以res為初始值進(jìn)行依次累加，即sum = sum+res，當(dāng)累加值sum數(shù)值大于等于1時發(fā) 生溢出1，即溢出值〇v = 1 ;當(dāng)sum數(shù)值小于等于-1時發(fā)生溢出-1，即溢出值ov = -1 ;當(dāng) sum數(shù)值大于-1且小于1時不發(fā)生溢出，即溢出值ον = 0 ; 采用降頻比R = M+ov對MEMS計時時鐘的實際輸出頻率F進(jìn)行降頻，獲得需要的頻率 f〇。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法，其特征在于，所述MEMS 計時時鐘的初始頻率誤差值res的獲取過程包括： 測量不同溫度值下的MEMS計時時鐘的實際輸出頻率值； 獲得MEMS計時時鐘在不同溫度值下的初始頻率誤差值； 通過曲線擬合方法獲得MEMS計時時鐘的溫度補(bǔ)償方案；所述溫度補(bǔ)償方案包括補(bǔ)償 公式或補(bǔ)償表格。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法，其特征在于：所述溢出 補(bǔ)償方法對MEMS計時時鐘的分頻校正范圍為[M-N，M+N]，其中，分頻跨度N為大于零的正 整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法，其特征在于，所述溢出 補(bǔ)償方法還包括： 通過調(diào)整分頻校正范圍的中間值Μ的取值大小實現(xiàn)校正范圍的移動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償方法，其特征在于，所述溢出 補(bǔ)償方法還包括： 通過調(diào)整分頻校正范圍的分頻跨度N的大小實現(xiàn)校正范圍的擴(kuò)大或縮小。
6. -種校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述校正MEMS計時時鐘的溢 出補(bǔ)償裝置包括： 初始頻率誤差值獲取模塊，獲取當(dāng)前溫度值下MEMS計時時鐘的初始頻率誤差值res， 0 ^ I res I <1 ； 降頻參數(shù)計算模塊，與所述初始頻率誤差值獲取模塊相連，計算獲得頻率 /。= f = (1 +概)所需要的降頻參數(shù)Μ ;其中，F(xiàn)表示MEMS計時時鐘在當(dāng)前溫度值下的實 r r 際輸出頻率值，匕表示MEMS計時時鐘的標(biāo)準(zhǔn)輸出頻率值；r表示分頻比，隨著初始頻率誤差 值res的變化而變化，故有M-1彡rmin彡r彡rmax彡M+l，Μ為大于零的正整數(shù)； 累加模塊，與所述初始頻率誤差值獲取模塊相連，以res為初始值進(jìn)行依次累加，即 sum = sum+res ;當(dāng)sum數(shù)值大于等于1時發(fā)生溢出1，即溢出值ον = 1 ;當(dāng)sum數(shù)值小于等 于-1時發(fā)生溢出-1，即溢出值ov = -1 ;當(dāng)sum數(shù)值大于-1且小于1時不發(fā)生溢出，即溢 出值OV = 0 ; 補(bǔ)償模塊，與所述累加模塊和降頻參數(shù)計算模塊分別相連，采用降頻比R = M+ov對 MEMS計時時鐘的實際輸出頻率值F進(jìn)行降頻，獲得需要的頻率
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校正MEMS計時時鐘的溢出補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述初始 頻率誤差值獲取模塊包括： 實際輸出頻率采集單元，測量不同溫度值下的MEMS計時時鐘的實際輸出頻率值； 初始頻率誤差獲取單元，獲得MEMS計時時鐘在不同溫度值下的初始頻率誤差值； 溫度補(bǔ)償單元，與所述實際輸出頻率采集單元和初始頻率誤差獲取單元分別相連，通 過曲線擬合方法獲得MEMS計時時鐘的溫度補(bǔ)償方案；所述溫度補(bǔ)償方案包括補(bǔ)償公式或 補(bǔ)償表格。
【文檔編號】H03B5/04GK104143960SQ201410331284
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張斌陽, 張明雄, 傅有煒, 徐晨曦 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司