触发器及振荡系统技术方案

本发明专利技术提出一种触发器及振荡系统，该触发器包括：第一电压输入端；偏置电压输入端；第一偏置管，其被配置为对与触发器相连的外接装置的第一部件的缩放比例为N；比较管，其被配置为与触发器相连的外接装置的第二部件的缩放比例为N；第一开关管和第二开关管；分流管，其控制端与第一电压输入端相连，其第二端与第二开关管的第二端相连，其第一端与比较管的第一端相连，其被配置为对比较管的放大比例为M；电压输出端，分别与第一开关管的第二端、第二开关管的控制端以及比较管的第二端相连。本发明专利技术的触发器具有低功耗、低干扰、迟滞特性可调、修正占空比、对工艺不敏感的优点。

Flip flops and oscillator systems

The invention provides a trigger and oscillation system, the trigger includes a first voltage input end; bias voltage input; the first bias tube, which is configured as a first component of the external device connected with the trigger of the zoom ratio of N; compare the tube, which is configured to second parts and connected to the external trigger the zoom ratio of N device; the first switch and the second switch tube; the shunt tube, and the control end is connected with the input end of the first voltage, the second terminal and the second switch tube is connected with the end of second, the first end and the first end of the tube is connected to the amplifier is configured to comparing the proportion of pipe is M control; voltage output end, is connected with the first switch and the second end of the pipe, second switches and second tubes connected. The flip flops of the invention have the advantages of low power consumption, low interference, hysteretic characteristics, adjustable duty cycle, insensitivity to the process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种触发器及振荡系统。
技术介绍
传统的施密特触发器在翻转中间态会产生非常大的尖峰电流，这一特性导致触发器的平均功耗变高。而且由于尖峰电流影响，导致LDO(LowDropoutRegulator，低压差线性稳压器)输出发生跳变，从而干扰到其它电路模块。在晶体振荡器应用中，为了增加振荡器的噪声容限，常见的办法就是在振荡器输出增加施密特触发器。但是由于振荡器的输出一般为近似的非满摆幅的正弦波，因此传统的施密特触发器功耗会非常的大。其次，由于传统的施密特触发器正反馈比较强烈，导致迟滞区间非常大，若振荡器的幅度过小，将无时钟的输出。并且传统的施密特触发器，向上、向下的阈值电压随工艺变化明显，且其翻转的中间点约为二分之一电源电压，从而导致时钟的占空比不易控制。再加上晶体振荡器在振荡稳定后，振荡器输入端的中点电压会下降从而更加恶化输出时钟的占空比。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种触发器，具有低功耗、低干扰、迟滞特性可调、修正占空比、对工艺不敏感的优点。本专利技术的另一个目的在于提出一种振荡系统。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例提出了一种触发器，包括：第一电压输入端；偏置电压输入端；第一偏置管，所述第一偏置管包括第一端、第二端和控制端，所述第一偏置管的控制端与所述偏置电压输入端相连，所述第一偏置管被配置为对与所述触发器相连的外接装置的第一部件的缩放比例为N，所述N大于0；比较管，所述比较管包括第一端、第二端和控制端，所述比较管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述比较管被配置为对与所述触发器相连的所述外接装置的第二部件的缩放比例为所述N；第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管分别包括第一端、第二端和控制端，其中，所述第一开关管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述第一开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连，所述第二开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连；分流管，所述分流管包括第一端、第二端和控制端，所述分流管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述分流管的第二端与所述第二开关管的第二端相连，所述分流管的第一端与所述比较管的第一端相连，所述分流管被配置为对所述比较管的放大比例为M，所述M大于0；以及所述电压输出端分别与所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的控制端及所述比较管的第二端相连。根据本专利技术实施例的触发器，其偏置管、比较管分别对振荡器的第一MOS管(偏置管)、第二MOS管进行等比例的缩放，来确定翻转的中点电压。然后再通过设置分流管与比较管的比例来调节触发器的迟滞特性和调节振荡器输出时钟的占空比，最终获得高噪声容限、占空比接近50％的时钟输出。因此，可以降低触发器的功耗，消除尖峰电流对其它模块的干扰，容易控制迟滞区间，尤其对电流镜结构晶体振荡器的占空比有非常好的修正作用，即具有低功耗、低干扰、迟滞特性可调、修正占空比、对工艺不敏感的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的触发器还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，所述外接装置为晶体振荡器，所述第一部件为所述晶体振荡器的第一MOS管，所述第二部件为所述晶体振荡器的第二MOS管。在一些示例中，所述外接装置为所述晶体振荡器的偏置电压产生电路，所述第一偏置部件为所述偏置电压产生电路的电流偏置管，所述第二部件为所述偏置电压产生电路的电压偏置管。在一些示例中，所述偏置管、所述第一开关管和所述第二开关管均为n沟道MOS管。在一些示例中，所述比较管和所述分流管均为p沟道MOS管。本专利技术第二专利技术的实施例还提出了一种振荡系统，包括：振荡器；和触发器，所述触发器为本专利技术上述实施例所述的触发器，所述触发器的第一电压输入端与所述振荡器的电压输入端相连。根据本专利技术实施例的振荡系统，其中触发器的偏置管、比较管分别对振荡器的第一MOS管(偏置管)、第二MOS管进行等比例的缩放，来确定翻转的中点电压。然后再通过设置分流管与比较管的比例来调节触发器的迟滞特性和调节振荡器输出时钟的占空比，最终获得高噪声容限、占空比接近50％的时钟输出。因此，可以降低触发器的功耗，消除尖峰电流对其它模块的干扰，容易控制迟滞区间，尤其对电流镜结构晶体振荡器的占空比有非常好的修正作用，即具有低功耗、低干扰、迟滞特性可调、修正占空比、对工艺不敏感的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的振荡系统还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，当所述振荡器的电压输入端的电压为低电平信号时，所述第一开关管导通，所述比较管关断，所述触发器输出高电平信号，所述第二开关管关断；当所述振荡器的电压输入端的电压上升至第一电压时，所述触发器输出低电平信号，所述第二开关管导通，所述分流管对所述比较管进行分流；当所述振荡器的电压输入端的电压上升至第二电压时，所述第一开关管关断，所述分流管对所述第一偏置管进行分流，其中，所述第二电压大于所述第一电压；当所述振荡器的电压输入端的电压由所述第二电压逐渐降低时，所述第一开关管导通，所述分流管对所述比较管进行分流以降低所述比较管的翻转电压。在一些示例中，还包括：反馈电阻，所述反馈电阻的一端与所述振荡器的电压输入端相连，另一端分别与所述振荡器的电压输出端和所述振荡器的第二MOS管的的漏极相连。在一些示例中，所述振荡系统为晶体振荡系统，所述振荡器为晶体振荡器。在一些示例中，所述晶体振荡器为双输入端晶体振荡器或单输入端晶体振荡器。在一些示例中，所述单输入端晶体振荡器包括偏置电压产生电路。在一些示例中，所述偏置电压产生电路包括电压偏置管及电流偏置管，所述电压偏置管及电流偏置管分别包括控制端、第一端和第二端，其中，所述电压偏置管的控制端与所述电流偏置管的第二端相连，并通过反馈电阻与所述单输入端晶体振荡器的电压输入端相连，所述电压偏置管的第一端分别与所述单输入端晶体振荡器的第二MOS管的的漏极及所述触发器的比较管的第一端相连，所述电压偏置管的第二端与所述电流偏置管的第二端相连；所述电流偏置管的控制端分别与所述单输入端晶体第一MOS管的控制端及所述触发器的第一偏置管的控制端相连，所述电流偏置管的第一端分别与所述单输入端晶体第一MOS管的源极及所述触发器的第一偏置管的第一端相连，所述电流偏置管的第二端与所述电压偏置管的第二端相连，并通过所述反馈电阻与所述单输入端晶体振荡器的电压输入端相连，其中，所述触发器的比较管被配置为对所述电压偏置管的缩放比例为N1，所述N1大于0，所述触发器的偏置管被配置为对所述电流偏置管的缩放比例为N2，其中，所述N2大于0，且所述N1大于N2。在一些示例中，所述晶体振荡器包括：幅度检测及调节电路，幅度检测及调节电路，所述幅度检测电路的一端分别与所述晶体振荡器的电压输入端及所述晶体振荡器的第二MOS管的栅极相连，所述幅度检测及调节电路的另一端与所述晶体第一MOS管的栅极相连，以检测并调整所述晶体振荡器振荡后的幅度。在一些示例中，当所述晶体振荡器的电压输入端没有振幅时，所述幅度检测晶体电路输出恒定的直流电压，以根据所述直流电压分别为所述晶体第一MOS管的栅极和所述触发器的第一偏置管的控制端提供偏置电压；当所述晶体振荡器的电压输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触发器，其特征在于，包括：第一电压输入端；偏置电压输入端；第一偏置管，所述第一偏置管包括第一端、第二端和控制端，所述第一偏置管的控制端与所述偏置电压输入端相连，所述第一偏置管被配置为对与所述触发器相连的外接装置的第一部件的缩放比例为N，所述N大于0；比较管，所述比较管包括第一端、第二端和控制端，所述比较管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述比较管被配置为对与所述触发器相连的所述外接装置的第二部件的缩放比例为所述N；第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管分别包括第一端、第二端和控制端，其中，所述第一开关管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述第一开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连，所述第二开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连；分流管，所述分流管包括第一端、第二端和控制端，所述分流管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述分流管的第二端与所述第二开关管的第二端相连，所述分流管的第一端与所述比较管的第一端相连，所述分流管被配置为对所述比较管的放大比例为M，所述M大于0；以及电压输出端，所述电压输出端分别与所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的控制端及所述比较管的第二端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种触发器，其特征在于，包括：第一电压输入端；偏置电压输入端；第一偏置管，所述第一偏置管包括第一端、第二端和控制端，所述第一偏置管的控制端与所述偏置电压输入端相连，所述第一偏置管被配置为对与所述触发器相连的外接装置的第一部件的缩放比例为N，所述N大于0；比较管，所述比较管包括第一端、第二端和控制端，所述比较管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述比较管被配置为对与所述触发器相连的所述外接装置的第二部件的缩放比例为所述N；第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管分别包括第一端、第二端和控制端，其中，所述第一开关管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述第一开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连，所述第二开关管的第一端与所述第一偏置管的第二端相连；分流管，所述分流管包括第一端、第二端和控制端，所述分流管的控制端与所述第一电压输入端相连，所述分流管的第二端与所述第二开关管的第二端相连，所述分流管的第一端与所述比较管的第一端相连，所述分流管被配置为对所述比较管的放大比例为M，所述M大于0；以及电压输出端，所述电压输出端分别与所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的控制端及所述比较管的第二端相连。2.根据权利要求1所述的触发器，其特征在于，所述外接电路为晶体振荡电路，所述第一部件为所述晶体振荡器的第一MOS管，所述第二部件为所述晶体振荡器的第二MOS管。3.根据权利要求1所述的触发器，其特征在于，所述外接装置为晶体振荡器的偏置电压产生电路，所述第一部件为所述偏置电压产生电路的电流偏置管，所述第二部件为所述偏置电压产生电路的电压偏置管。4.根据权利要求1所述的触发器，其特征在于，所述第一偏置管、所述第一开关管和所述第二开关管均为n沟道MOS管。5.根据权利要求1所述的触发器，其特征在于，所述比较管和所述分流管均为p沟道MOS管。6.一种振荡系统，其特征在于，包括：振荡器；和触发器，所述触发器为根据权利要求1-5任一项所述的触发器，所述触发器的第一电压输入端与所述振荡器的电压输入端相连。7.根据权利要求4所述的振荡系统，其特征在于，其中，当所述振荡器的电压输入端的电压为低电平信号时，所述第一开关管导通，所述比较管关断，所述触发器输出高电平信号，所述第二开关管关断；当所述振荡器的电压输入端的电压上升至第一电压时，所述触发器输出低电平信号，所述第二开关管导通，所述分流管对所述比较管进行分流；当所述振荡器的电压输入端的电压上升至第二电压时，所述第一开关管关断，所述分流管对所述第一偏置管进行分流，其中，所述第二电压大于所述第一电压；以及当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟文，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44