方波信号产生电路制造技术

本发明专利技术提供一种方波信号产生电路，所述方波信号产生电路包括：电流源、两个电容、多个开关、一个双路选择器、一个比较器以及一个D触发器，其中，所述双路选择器的输入基于所述多个开关的开闭状态而连接到所述电流源和所述电容，所述双路选择器的输出连接到所述比较器的输入，所述比较器的输出连接到所述D触发器的输入。本发明专利技术所提供的方波信号产生电路使用双电容匹配取代了传统方波信号产生电路的双电流源匹配，避免了双电流源难以匹配的问题；此外，由于电路中使用单比较器，因此很好地改善了传统方波信号产生电路由于使用双比较器带来的功耗过高的问题。

【技术实现步骤摘要】
方波信号产生电路
本专利技术涉及信号发生电路设计
，具体而言涉及一种方波信号产生电路。
技术介绍
方波信号产生电路是电路设计领域的一种基础电路，指产生按照一定的周期和规律在高电平和低电平之间跳变的信号的电路，其具有结构简单、性能稳定、制造成本低廉等特点。由于方波信号产生电路应用非常广泛，因此改良其结构及性能具有重要的意义。目前通用的方波信号产生电路通常包括双电流源和两个比较器。由于两个电流源之间要求完全匹配，因此对电路设计和工艺制造提出了较高的要求。此外，由于使用了两个比较器，电路的功耗也比较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种方波信号产生电路，所述方波信号产生电路包括：电流源、两个电容、多个开关、一个双路选择器、一个比较器以及一个D触发器，其中，所述双路选择器的输入基于所述多个开关的开闭状态而连接到所述电流源和所述电容，所述双路选择器的输出连接到所述比较器的输入，所述比较器的输出连接到所述D触发器的输入。在本专利技术的一个实施例中，所述方波信号产生电路所产生的方波的周期取决于所述电流源的大小。在本专利技术的一个实施例中，所述电流源为可调电流源，以根据需求产生不同周期的方波。在本专利技术的一个实施例中，所述方波信号产生电路包括两个电流源，所述两个电流源无需匹配。在本专利技术的一个实施例中，所述方波信号产生电路所产生的方波的占空比取决于所述两个电容的相对大小。在本专利技术的一个实施例中，所述两个电容中的两者或任一者为可调电容，以根据需求产生不同占空比的方波。在本专利技术的一个实施例中，所述方波信号产生电路还包括反相器，所述D触发器的输出连接到所述反相器的输入，所述反相器的输出反馈回所述D触发器。在本专利技术的一个实施例中，所述反相器的输出还基于所述多个开关的开闭状态而连接到所述电流源和/或所述电容。在本专利技术的一个实施例中，所述比较器的另一输入端输入预定阈值电压。本专利技术所提供的方波信号产生电路使用双电容匹配取代了传统方波信号产生电路的双电流源匹配，避免了双电流源难以匹配的问题；此外，由于电路中使用单比较器，因此很好地改善了传统方波信号产生电路由于使用双比较器带来的功耗过高的问题。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了现有的方波信号产生电路的示例性结构示意图；图2示出了根据本专利技术实施例的方波信号产生电路的示例性结构示意图；以及图3示出了本专利技术实施例的方波信号产生电路的各端点处信号的波形图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。方波是一种非正弦曲线的波形，通常在电子领域和讯号处理时出现，方波又是许多电子系统的控制信号。方波大体上是一样的，只是根据具体的应用环境，方波的幅值、周期、占空比不同而有所差别。现有的方波信号产生电路通常如图1所示，图1示出了现有的方波信号产生电路100的示例性结构示意图。如图1所示，方波信号产生电路100与直流电源VDD相连，包括两个电流源、一个电容C、两个比较器A、一个RS触发器、以及两个开关。在方波信号产生电路100中，由于两个电流源之间要求完全匹配，因此对电路设计和工艺制造提出了较高的要求。此外，由于使用了两个比较器，电路的功耗也比较高。为了克服上述问题，本专利技术提供了一种方波信号产生电路，其包括电流源、两个电容、多个开关、一个双路选择器、一个比较器以及一个D触发器。其中，双路选择器的输入基于所述多个开关的开闭状态而连接到电流源和电容，双路选择器的输出连接到比较器的输入，比较器的输出连接到D触发器的输入，D触发器的输出即为方波信号产生电路最终所期望产生的方波。由于本专利技术所提供的方波信号产生电路使用双电容匹配取代了传统方波信号产生电路的双电流源匹配，因此能够避免双电流源难以匹配的问题；此外，由于本专利技术所提供的方波信号产生电路中仅使用一个比较器，因此能够很好地改善传统方波信号产生电路由于使用双比较器带来的功耗过高的问题。根据本专利技术实施例的方波信号产生电路所产生的方波的周期取决于电流源的大小。在一个实施例中，方波信号产生电路所包括的电流源为可调电流源。这样，可以根据需求对电流源的大小进行调节，以产生不同周期的方波。示例性地，方波信号产生电路可包括两个电流源，由于电路使用双电容匹配，因此该两个电流源无需匹配，从而降低了对电路设计和工艺制造的要求。根据本专利技术实施例的方波信号产生电路所产生的方波的占空比取决于所述两个电容的相对大小。在一个实施例中，方波信号产生电路所包括的两个电容可以均为可调电容。这样，可以根据需求对两个电容的相对大小进行调节，以产生不同占空比的方波。在另一个示例中，方波信号产生电路所包括的两个电容中可以仅一个电容为可调电容，这样，亦可以根据需求对该电容的大小进行调节，以实现两个电容相对大小的调节，从而产生具有期望的占空比的方波。根据本专利技术实施例的方波信号产生电路还可以包括反相器，该反相器的输入连接到D触发器的输出，该反相器的输出反馈回所述D触发器。进一步地，该反相器的输出可以反馈给整个方波信号产生电路的输入。具体地，该反相器的输出可以基于多个开关的开闭状态连接到电流源和/或电容。根据本专利技术的实施例，比较器的一个输入端连接双路选择器的输出，另一个输入端可以输入预定阈值电压。该预定阈值电压的大小可以根据需求而设置。下面参考图2根据具体示例描述根据本专利技术的方波信号产生电路。图2示出了根据本专利技术实施例的方波信号产生电路200的示例性结构示意图。如图2所示，方波信号产生电路200与直流电源VDD相连，包括电流源I1和I2、电容C1和C2、双路选择器D1、比较器A1、D触发器DFF、反相器INV1、以及若干开关(在图2中示出为四个开关S1、S2、S3和S4，但其仅为示例，可以根据需要设置任意数量的开关)。其中，双路选择器D1的两个输入端0和1分别输入信号A(其电压-时间波形图如图3所示)和信号B(其电压-时间波形图如图3所示)，信号A和信号B基于开关S1、S2、S3和S4的开闭状态的不同而不同。基于开关S1、S2、S3和S4的开闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方波信号产生电路，其特征在于，所述方波信号产生电路包括：电流源、两个电容、多个开关、一个双路选择器、一个比较器以及一个D触发器，其中，所述双路选择器的输入基于所述多个开关的开闭状态而连接到所述电流源和所述电容，所述双路选择器的输出连接到所述比较器的输入，所述比较器的输出连接到所述D触发器的输入。

【技术特征摘要】
1.一种方波信号产生电路，其特征在于，所述方波信号产生电路包括：电流源、两个电容、多个开关、一个双路选择器、一个比较器以及一个D触发器，其中，所述双路选择器的输入基于所述多个开关的开闭状态而连接到所述电流源和所述电容，所述双路选择器的输出连接到所述比较器的输入，所述比较器的输出连接到所述D触发器的输入。2.根据权利要求1所述的方波信号产生电路，其特征在于，所述方波信号产生电路所产生的方波的周期取决于所述电流源的大小。3.根据权利要求2所述的方波信号产生电路，其特征在于，所述电流源为可调电流源，以根据需求产生不同周期的方波。4.根据权利要求2所述的方波信号产生电路，其特征在于，所述方波信号产生电路包括两个电流源，所述两个电流源无需匹配。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫航，闫银宝，司徒道明，陈玉梅，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31