自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应负载变化调节频率的AC‑DC振荡器电路，包括时钟信号产生电路和频率调节控制信号产生电路，时钟信号产生电路用于产生时钟信号，包括电容充放电电路、电容电压比较触发电路、反相器、与非门和触发器电路；频率调节控制信号产生电路用于产生时钟频率控制信号，包括钳位电压电路、参考电压产生电路和选择比较电路；本发明专利技术通过内置频率调节控制信号产生电路，调节时钟频率，实现随负载的变化输出合适的时钟频率信号，解决PWM型AC‑DC转换器不能根据负载调节时钟信号频率的问题，降低了AC‑DC转换器的功耗。

【技术实现步骤摘要】
自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路
本专利技术属于微电子领域，具体涉及一种自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路。
技术介绍
在AC-DC转换器中都需要设计振荡器电路来为系统提供一个时钟频率。传统的应用于PWM型AC-DC转换器的RC振荡器通常只能提供固定频率的时钟信号，不能根据负载情况调节，会造成额外的功耗。因此研究能使时钟信号能随负载变化调节频率的振荡器电路具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决PWM型AC-DC转换器不能根据负载调节时钟信号频率的问题，提出一种自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，实现了随负载的变化输出合适的时钟频率信号，解决PWM型AC-DC转换器不能根据负载调节时钟信号频率的技术问题。本专利技术采用如下技术方案，一种自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，包括时钟信号产生电路和频率调节控制信号产生电路；时钟信号产生电路用于产生时钟信号，包括电容充放电电路、电容电压比较触发电路、反相器电路、与非门和触发器电路，电容充放电电路包括两个输入端L95和L96以及一个输出端PLUSE，输出端PLUSE连接电容电压比较触发电路的输入端，电容电压比较触发电路的输出端L96连接到电容充放电电路的输入端L96和反相器电路的输入端，与非门和触发器电路包括两个输入端，其中一个输入端接反相器电路的输出端CP1，另一个输入端连接频率调节控制信号产生电路产生的频率调节信号，与非门和触发器电路的输出端L95连接电容充放电电路的输入端L95以及输出CLK时钟信号；频率调节控制信号产生电路用于产生时钟频率控制信号，包括钳位电压电路、参考电压产生电路和选择比较电路，钳位电压电路包括两个输入端L95和L96，分别连接至与非门和触发器电路的输出端L95和电容电压比较触发电路的输出端L96，钳位电压电路输出端PLUSE连接至电容电压比较触发电路的输入端，参考电压产生电路用于产生基准电压，选择比较电路包括两个输入端，其中输入端一个连接反馈电压Vs，另一个输入端连接时钟信号产生电路中的反相器电路的输出端CP1，选择比较电路的输出端为频率控制信号。优选地，时钟信号产生电路中的电容充放电电路包括PMOS管、NMOS管和电容，即PMOS管M7、M8、M9和NMOS管M16、M17、M18以及电容C1组成电容充放电电路，电容充放电电路的输入端L95连接至PMOS管M8的栅极，输入端L96连接至NMOS管M17，PMOS管M7、PMOS管M9、NMOS管M16、NMOS管M18的栅极分别接偏置电压BIAS1、BIAS2、BIAS3、BIAS4，C1下极板与NMOS管M18源极接电源地，PMOS管M7源极接电源VCC,PMOS管M7漏极接PMOS管M8源极，PMOS管M8漏极接PMOS管M9源极，PMOS管M9漏极接NMOS管M16漏极，NMOS管M16源极接NMOS管M17漏极，NMOS管M17源极接NMOS管M18漏极，PMOS管M9漏极和NMOS管M16漏极接输出PULSE，电容充放电电路的输出PULSE接入电容电压比较触发电路。优选地，电容电压比较触发电路包括比较器、触发器和反相器，其中电容充放电电路的输出PULSE分别接入比较器COMP1的正相端和比较器COMP2的反相端，比较器COMP1反相端接基准电压0.75v，比较器COMP2正相端接基准电压3.5v，比较器COMP1和比较器COMP2的输出分别接入RS触发器RS1的S端和R端，RS触发器RS1的Q端连接反相器INV1的输入端，反相器INV1的输出端即为电容电压比较触发电路的输出端L96。优选地，反相器电路的输入端为反相器INV2的输入端，反相器电路的输出端CP1即为反相器INV2的输出端。优选地，与非门和触发器电路中，反相器电路的输出端CP1连接与非门和触发器电路的一个输入端，即与非门NAND1的一个输入端，频率调节控制信号产生电路的频率控制信号F_DOWN信号接入与非门和触发器电路的另一个输入端，即与非门NAND1的另一个输入端，反相器电路的输出端CP1和与非门NAND1的输出分别接入RS触发器RS2的S端和R端,RS触发器RS2的Q端为与非门和触发器电路的输出端L95，输出端L95连接反相器INV3的输入端，同时与电容充放电电路中的输入端L95连接，反相器INV3的输出端与反相器INV4的输入端连接，反相器INV4的输出端输出时钟信号CLK。优选地，钳位电压电路包括源跟随器、反相器、与非门和传输门，其中，PMOS管M29、M30、M31和NMOS管M32、M33组成源跟随器，PMOS管M29源极接电源VCC，PMOS管M29栅极接偏置电压BIAS7，PMOS管M29漏极接M30、M31的源极，PMOS管M30的栅极与漏极连接，并与NMOS管M32的漏极和传输门TG1的输入端连接，PMOS管M31的栅极接基准电压0.75v，PMOS管M31的漏极与NMOS管M32的栅极以及NMOS管M33的栅极、漏极连接，M32、M33的源极接电源地，传输门TG1输出端即为钳位电压电路的输出端，连接电容充放电电路的输出端PULSE；钳位电压电路的一个输入端L96为反相器INV8的输入端，连接电容电压比较触发电路的输出端L96，反相器INV8的输出端连接与非门NAND2的一个输入端，与非门NAND2的另一个输入端为钳位电压电路的另一个输入端L95，连接至与非门和触发器电路的输出端L95，与非门NAND2的输出连接反相器INV7的输入端，反相器INV7的输出端和输入端分别与传输门TG1的正相控制端和反相控制端连接。优选地，选择比较电路包括PMOS管、比较器、施密特触发器、传输门、反相器和选择器，其中，PMOS管M22栅极接偏置电压BIAS5,PMOS管M22源极和PMOS管M25、PMOS管M27的源极连接电源VCC，PMOS管M22漏极接PMOS管M23的源极,PMOS管M23栅极接偏置电压BIAS6,PMOS管M23漏极接电容C2的正极板、比较器COMP3的反相输入端和传输门TG2的输出端，PMOS管M25的漏极接PMOS管M26的源极和COMP3的正相输入端，PMOS管M25的栅极、PMOS管M27的栅极与偏置电压BIAS7连接，PMOS管M26的栅极接基准电压1.4v，PMOS管M26的漏极与电容C2的下极板、电容C3的下极板、PMOS管M28的漏极接电源地，PMOS管M28的源极与PMOS管M27的漏极、传输门TG2的输入端连接，PMOS管M28的栅极与选择器S1的输出连接，选择比较电路的一个输入端为反相器INV5的输入端，连接时钟信号产生电路中的反相器电路的输出端CP1以及传输门TG2的反相控制端，反相器INV5的输出端和传输门TG2的正相控制端连接，选择比较电路的一个另一个输入端为比较器COMP4的正相输入端，反馈电压Vs和基准电压0.55v分别接入比较器COMP4的正相输入端和反相输入端，比较器COMP4的输出端连接施密特触发器SMT2的输入端和电容C3的正极板，施密特触发器SMT2的输出端连接反相器INV6的输入端，反相器INV6的输出端连接选择器S1的控制端，反馈电压Vs和基准电压0.55v接入选择器S1的输入端，比较器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应负载变化调节频率的AC‑DC振荡器电路，其特征在于，包括时钟信号产生电路和频率调节控制信号产生电路；时钟信号产生电路用于产生时钟信号，包括电容充放电电路、电容电压比较触发电路、反相器电路、与非门和触发器电路，电容充放电电路包括两个输入端L95和L96以及一个输出端PLUSE，输出端PLUSE连接电容电压比较触发电路的输入端，电容电压比较触发电路的输出端L96连接到电容充放电电路的输入端L96和反相器电路的输入端，与非门和触发器电路包括两个输入端，其中一个输入端接反相器电路的输出端CP1，另一个输入端连接频率调节控制信号产生电路产生的频率调节信号，与非门和触发器电路的输出端L95连接电容充放电电路的输入端L95以及输出CLK时钟信号；频率调节控制信号产生电路用于产生时钟频率控制信号，包括钳位电压电路、参考电压产生电路和选择比较电路，钳位电压电路包括两个输入端L95和L96，分别连接至与非门和触发器电路的输出端L95和电容电压比较触发电路的输出端L96，钳位电压电路输出端PLUSE连接至电容电压比较触发电路的输入端，参考电压产生电路用于产生基准电压，选择比较电路包括两个输入端，其中输入端一个连接反馈电压Vs，另一个输入端连接时钟信号产生电路中的反相器电路的输出端CP1，选择比较电路的输出端为频率控制信号。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，其特征在于，包括时钟信号产生电路和频率调节控制信号产生电路；时钟信号产生电路用于产生时钟信号，包括电容充放电电路、电容电压比较触发电路、反相器电路、与非门和触发器电路，电容充放电电路包括两个输入端L95和L96以及一个输出端PLUSE，输出端PLUSE连接电容电压比较触发电路的输入端，电容电压比较触发电路的输出端L96连接到电容充放电电路的输入端L96和反相器电路的输入端，与非门和触发器电路包括两个输入端，其中一个输入端接反相器电路的输出端CP1，另一个输入端连接频率调节控制信号产生电路产生的频率调节信号，与非门和触发器电路的输出端L95连接电容充放电电路的输入端L95以及输出CLK时钟信号；频率调节控制信号产生电路用于产生时钟频率控制信号，包括钳位电压电路、参考电压产生电路和选择比较电路，钳位电压电路包括两个输入端L95和L96，分别连接至与非门和触发器电路的输出端L95和电容电压比较触发电路的输出端L96，钳位电压电路输出端PLUSE连接至电容电压比较触发电路的输入端，参考电压产生电路用于产生基准电压，选择比较电路包括两个输入端，其中输入端一个连接反馈电压Vs，另一个输入端连接时钟信号产生电路中的反相器电路的输出端CP1，选择比较电路的输出端为频率控制信号。2.根据权利要求1所述的自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，其特征在于，时钟信号产生电路中的电容充放电电路包括PMOS管、NMOS管和电容，即PMOS管M7、M8、M9和NMOS管M16、M17、M18以及电容C1组成电容充放电电路，电容充放电电路的输入端L95连接至PMOS管M8的栅极，输入端L96连接至NMOS管M17，PMOS管M7、PMOS管M9、NMOS管M16、NMOS管M18的栅极分别接偏置电压BIAS1、BIAS2、BIAS3、BIAS4，C1下极板与NMOS管M18源极接电源地，PMOS管M7源极接电源VCC,PMOS管M7漏极接PMOS管M8源极，PMOS管M8漏极接PMOS管M9源极，PMOS管M9漏极接NMOS管M16漏极，NMOS管M16源极接NMOS管M17漏极，NMOS管M17源极接NMOS管M18漏极，PMOS管M9漏极和NMOS管M16漏极接输出PULSE，电容充放电电路的输出PULSE接入电容电压比较触发电路。3.根据权利要求1所述的自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，其特征在于，电容电压比较触发电路包括比较器、触发器和反相器，其中电容充放电电路的输出PULSE分别接入比较器COMP1的正相端和比较器COMP2的反相端，比较器COMP1反相端接基准电压0.75v，比较器COMP2正相端接基准电压3.5v，比较器COMP1和比较器COMP2的输出分别接入RS触发器RS1的S端和R端，RS触发器RS1的Q端连接反相器INV1的输入端，反相器INV1的输出端即为电容电压比较触发电路的输出端L96。4.根据权利要求1所述的自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，其特征在于，反相器电路的输入端为反相器INV2的输入端，反相器电路的输出端CP1即为反相器INV2的输出端。5.根据权利要求1所述的自适应负载变化调节频率的AC-DC振荡器电路，其特征在于，与非门和触发器电路中，反相器电路的输出端CP1连接与非门和触发器电路的一个输入端，即与非门NAND1的一个输入端，频率调节控制信号产生电路的频率控制信号F_DOWN信号接入与非门和触发器电路的另一个输入端，即与非门NAND1的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏晓娟，范阳，吉新村，王子轩，黄莹，王博，高家豪，丁雨彤，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32