振荡器、集成电路、计时芯片和电子设备制造技术

提供了一种振荡器、集成电路、计时芯片和电子设备。该振荡器包括：偏置电路和电流模比较器；该与该电流模比较器相连，该偏置电路用于生成偏置电流和偏置电压，该偏置电流用于给该电流模比较器供电；该电流模比较器，用于接收该偏置电压，并将该偏置电压作为参考电压与输入电压进行比较生成脉冲信号。本发明专利技术实施例中，电流模比较器可以共享偏置电路的偏置电压，并将该偏置电压作为参考电压，从而避免了通过专门的参考电压产生电路提供参考电压(减少电路的支路数量)，进而可以有效降低功耗及成本。

Oscillators, integrated circuits, timing chips, and electronic devices

An oscillator, an integrated circuit, a timing chip, and an electronic device are provided. The oscillator includes a bias circuit and current mode comparator; the comparator is connected with the current mode, the bias circuit for generating a bias current and bias voltage, the bias current for the current comparator mode power supply; the current comparator module, for receiving the bias voltage and the bias voltage as reference voltage and input voltage comparing the generation of pulse signal. In one embodiment of the invention, the current mode comparator can share the bias voltage bias circuit, and the bias voltage as reference voltage, thereby avoiding the reference voltage through a reference voltage generating circuit (a special circuit to reduce the number of branches), which can effectively reduce the power consumption and low cost.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振荡器、集成电路、计时芯片和电子设备
本申请涉及电子
，并且更具体地，涉及一种振荡器、集成电路、计时芯片和电子设备。
技术介绍
低功耗蓝牙、可穿戴设备等系统在待机时需要超低功耗的振荡器作为设备系统的待机时钟，频率一般从几赫兹至数十千赫兹不等，张弛振荡器是产生该时钟的常用结构之一。现有的技术中，常规的偏置电流源电路在产生纳安培量级的偏置电流时所需的电阻是巨大无比的，不但需要占用非常大的芯片面积，而且会导致振荡器的功耗过大，通常在几百纳安培量级，不满足超低功耗的需求。为了解决上述问题，现有技术中提出了一种使用衬底二极管反向饱和电流给电容充放电及阈值电压作为比较电压的张弛振荡器，该结构具有极低的功耗，但是其核心要素(充放电电流和比较电压)与工艺有很强相关性，成本较高，且比较器的延时特性会很差而导致输出频率精度非常差，实用性较低。因此，本领域急需一种能够有效降低功耗的振荡器。
技术实现思路
提供了一种振荡器、集成电路、计时芯片和电子设备，能够有效降低功耗及成本。第一方面，提供了一种振荡器，包括：偏置电路和电流模比较器；所述偏置电路与所述电流模比较器相连，所述偏置电路用于生成偏置电流和偏置电压，所述偏置电流用于给所述电流模比较器供电；所述电流模比较器，用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为参考电压与输入电压进行比较生成脉冲信号。本专利技术实施例中，不仅振荡器不需要大电阻，而且，电流模比较器可以共享偏置电路的偏置电压，并将该偏置电压作为参考电压，避免了通过专门的参考电压产生电路提供参考电压(减少电路的支路数量)，能够有效降低功耗及成本。在一些可能的实现方式中，所述电流模比较器包括第二支路，所述偏置电路包括：第一支路、所述偏置电压产生电路和所述第二支路，其中，所述第二支路分别与所述偏置电压产生电路和所述第一支路并联连接，所述偏置电压产生电路用于产生所述偏置电压，所述第二支路用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为所述参考电压，所述偏置电路通过复用所述第二支路产生所述偏置电流。本专利技术实施例中，该偏置电路和该电流模比较器共享该第二支路，也就是说，该第二支路不仅用于生成该偏置电流，同时也是电流模比较器的组成部分，用于接收该偏置电路的偏置电压，并将该偏置电压作为参考电压使用，能够有效减少电路的支路数量，降低功耗及成本。在一些可能的实现方式中，所述第一支路包括：第一金属氧化物半导体MOS管和自共源共栅MOS管，所述自共源共栅MOS管包括：第二MOS管和第三MOS管，所述第一MOS管通过所述第二MOS管连接至所述第三MOS管，所述第三MOS管连接至设备地，所述偏置电压产生电路连接至所述第三MOS管的漏极，所述偏置电压产生电路用于生成所述偏置电压，所述第二支路用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为所述电流模比较器的参考电压。在一些可能的实现方式中，所述偏置电压产生电路包括第一电流镜和第二电流镜，所述第一电流镜包括第四MOS管和第五MOS管，且第四MOS管与第五MOS管的镜像比率为1：k，所述第二电流镜包括第六MOS管和第七MOS管，且第六MOS管与第七MOS管的镜像比率为j：1，所述第四MOS管通过所述第七MOS管连接至所述第三MOS管的漏极，所述第五MOS管通过所述第六MOS管连接至所述设备地，以便所述偏置电压产生电路生成所述偏置电压，其中，k＞1，j＞1。在一些可能的实现方式中，所述第四MOS管与所述第一MOS管组成第三电流镜，且所述第四MOS管与所述第一MOS管的镜像比率为1：m，其中，m＞1。在一些可能的实现方式中，所述第二支路包括第八MOS管和第九MOS管，所述第八MOS管通过所述第九MOS管连接至所述第三MOS管的漏极，以便所述第二支路接收所述偏置电流，并将所述偏置电压作为所述电流模比较器的参考电压。在一些可能的实现方式中，所述第四MOS管与所述第八MOS管组成第四电流镜，且所述第四MOS管与所述第八MOS管的镜像比率为1：p，其中，p＞1。在一些可能的实现方式中，所述电流模比较器还包括第三支路，所述第三支路包括第十一MOS管和第十MOS管，所述第十一MOS管通过所述第十MOS管与所述输入电压的输入端相连，第三支路用于接收所述输入电压。在一些可能的实现方式中，所述第八MOS管与所述第十一MOS管组成第五电流镜，且所述第八MOS管与所述第十一MOS管的镜像比率为1：n，所述第九MOS管与所述第十MOS管组成第六电流镜，且所述第九MOS管与所述第十MOS管的镜像比率为1：n，其中，n＞1。本专利技术实施例中，设计不同的比值n能够有效调节振荡器输出频率。在一些可能的实现方式中，所述第三支路还包括第一MOS电容，所述第十一MOS管通过所述第十MOS管和所述第一MOS电容连接至所述设备地，所述振荡器还包括充放电支路，所述电流模比较器的输出端通过所述充放电支路连接至所述第一MOS电容，所述充放电支路用于对所述第一MOS电容进行充放电，其中，所述第一MOS电容的电容电压为所述输入电压。本专利技术实施例中，通过使用MOS栅电容抵消了偏置电流的工艺参数，使得振荡器输出的脉冲信号的频率与工艺的相关性变弱，能够有效提高该振荡器输出的脉冲信号的频率精度。在一些可能的实现方式中，所述第一MOS电容的电容电压为锯齿状信号，且所述电容电压的幅度等于所述偏置电压的电压值。在一些可能的实现方式中，所述振荡器还包括：至少一对反相器，所述电流模比较器的输出端与所述至少一对反相器相连，所述至少一对反相器用于放大所述电流模比较器输出的所述脉冲信号。在一些可能的实现方式中，所述振荡器还包括：触发器，与所述至少一对反相器相连，用于根据所述至少一对反相器输出的信号生成时钟信号。在一些可能的实现方式中，所述振荡器还包括：启动电路，所述启动电路与所述偏置电路相连，所述启动电路用于启动所述偏置电路。第二方面，提供了一种互补金属氧化物半导体CMOS集成电路，所述CMOS集成电路包括第一方面所述的振荡器。第三方面，提供了一种提供了一种计时芯片，该计时芯片包括存储器，以及第一方面的振荡器或者第二方面的CMOS集成电路，所述存储器存储程序，所述振荡器或所述CMOS集成电路用于执行所述存储器中的程序的系统时钟。第四方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：第一方面中的任一种振荡器，或者，第二方面的CMOS集成电路，或者，第三方面的计时芯片。附图说明图1是本专利技术实施例的振荡器的结构性框图。图2是本专利技术实施例的振荡器获取偏置电压的示意性电路原理图。图3是本专利技术实施例的振荡器获取输入电压的示意性电路原理图。图4是本专利技术实施例的振荡器的示意性电路原理图。图5是本专利技术实施例的启动电路的示意性电路原理图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行描述。应理解，本专利技术实施例的技术方案适用于任何配置有振荡器的装置以及设备。为了解决现有技术中的振荡器功耗大、面积大和精度差的缺点，本专利技术提出了一种超低功耗的振荡器，通过使用电流共享技术，能够有效减少振荡器的支路数量，进而减小功耗，降低成本。图1是本专利技术实施例的振荡器的电路的示意性框图。如图1所示，第一方面，提供了一种振荡器，包括：偏置电路100和电流模比较器200；该偏置电路100与该电流模比较器200相连，该偏置电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡器，其特征在于，包括：偏置电路和电流模比较器；所述偏置电路与所述电流模比较器相连，所述偏置电路用于生成偏置电流和偏置电压，所述偏置电流用于给所述电流模比较器供电；所述电流模比较器，用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为参考电压与输入电压进行比较，生成脉冲信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种振荡器，其特征在于，包括：偏置电路和电流模比较器；所述偏置电路与所述电流模比较器相连，所述偏置电路用于生成偏置电流和偏置电压，所述偏置电流用于给所述电流模比较器供电；所述电流模比较器，用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为参考电压与输入电压进行比较，生成脉冲信号。2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述电流模比较器包括第二支路，所述偏置电路包括：第一支路、偏置电压产生电路和所述第二支路；其中，所述第二支路分别与所述偏置电压产生电路和所述第一支路并联连接，所述偏置电压产生电路用于产生所述偏置电压，所述第二支路用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为所述参考电压，所述偏置电路通过复用所述第二支路产生所述偏置电流。3.根据权利要求2所述的振荡器，其特征在于，所述第一支路包括：第一金属氧化物半导体MOS管和自共源共栅MOS管，所述自共源共栅MOS管包括：第二MOS管和第三MOS管，所述第一MOS管通过所述第二MOS管连接至所述第三MOS管，所述第三MOS管连接至设备地，所述偏置电压产生电路连接至所述第三MOS管的漏极，所述偏置电压产生电路用于生成所述偏置电压，所述第二支路用于接收所述偏置电压，并将所述偏置电压作为所述电流模比较器的参考电压。4.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述偏置电压产生电路包括第一电流镜和第二电流镜，所述第一电流镜包括第四MOS管和第五MOS管，且第四MOS管与第五MOS管的镜像比率为1：k，所述第二电流镜包括第六MOS管和第七MOS管，且第六MOS管与第七MOS管的镜像比率为j：1，所述第四MOS管通过所述第七MOS管连接至所述第三MOS管的漏极，所述第五MOS管通过所述第六MOS管连接至所述设备地，以使所述偏置电压产生电路生成所述偏置电压，其中，k＞1，j＞1。5.根据权利要求4所述的振荡器，其特征在于，所述第四MOS管与所述第一MOS管组成第三电流镜，且所述第四MOS管与所述第一MOS管的镜像比率为1：m，其中，m＞1。6.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述第二支路包括第八MOS管和第九MOS管，所述第八MOS管通过所述第九MOS管连接至所述第三MOS管的漏极，以使所述第二支路接收所述偏置电流，并将所述偏置电压作为所述电流模比较器的参考电压。7.根据权利要求6所述的振荡器，其特征在于，所述第四MOS管与所述第八MOS管组成第四电流镜，且所述第四MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王程左，
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