振荡器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种振荡器电路，所述振荡器电路包括具有源节点和吸收节点的振荡器，所述振荡器被配置为生成脉冲信号，所述脉冲信号具有对应于电容器的充电或放电操作的输出电压；第一偏置电流生成电路，所述第一偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并且被配置为向所述振荡器提供第一偏置电流，所述第一偏置电流是可调节的；和第二偏置电流生成电路，所述第二偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并被配置为向所述振荡器提供第二偏置电流，所述第二偏置电流是可调节的。所述第一偏置电流和所述第二偏置电流用于调谐所述振荡器的频率范围。

Oscillator circuit

The utility model discloses an oscillator circuit, which comprises an oscillator with a source node and an absorption node. The oscillator is configured to generate a pulse signal with an output voltage corresponding to the charging or discharging operation of a capacitor. The first bias current generation circuit is coupled to the oscillator. The source node and the absorption node are also configured to provide the first bias current to the oscillator, which is adjustable; and the second bias current generation circuit, which is coupled to the source node and the absorption node of the oscillator and is configured to provide the second bias current to the oscillator, the second bias current generation circuit. The bias current is adjustable. The first bias current and the second bias current are used to tune the frequency range of the oscillator.

【技术实现步骤摘要】
振荡器电路
本公开涉及振荡器电路，并且更具体地讲，涉及振荡器电路、调谐该振荡器电路的频率范围的方法以及包括该振荡器电路的电气设备。
技术介绍
集成电路(IC)设备(包括脉宽调制(PWM)IC、开关稳压器、电源转换器、电源等)使用宽波段振荡器电路来获得具有在预定频率范围内变化的振荡频率的脉冲信号。例如，在PWMIC中，准确地调谐限定预定频率范围的最小频率和最大频率很重要。根据PWMIC中的反馈回路的控制电压，振荡频率在最小频率与最大频率之间变化。
技术实现思路
本公开涉及振荡器电路，该振荡器电路包括具有源节点和吸收节点的振荡器，该振荡器被配置为生成脉冲信号，该脉冲信号具有对应于电容器的充电或放电操作的输出电压；第一偏置电流生成电路，该第一偏置电流生成电路耦接到振荡器的源节点和吸收节点并且被配置为向振荡器提供第一偏置电流，该第一偏置电流是可调节的；和第二偏置电流生成电路，该第二偏置电流生成电路耦接到振荡器的源节点和吸收节点并且被配置为向振荡器提供第二偏置电流，该第二偏置电流是可调节的，其中第一偏置电流和第二偏置电流用于调谐振荡器的频率范围。附图说明在附图中，所有独立视图以及以下详细描述中类似的附图标号表示相同或功能相似的元件，并且这些附图标号结合到说明书中并形成说明书的一部分，用于进一步说明包括受权利要求书保护的技术的概念的实施方案并且解释那些实施方案的各种原理和优点。图1示出了根据一个实施方案的包括振荡器电路的集成电路设备。图2示出了根据一个实施方案的振荡器电路。图3示出了根据一个实施方案的可用于振荡器电路中的振荡器。图4示出了根据一个实施方案的用于调谐图3的振荡器电路的频率范围的过程。图5示出了根据一个实施方案的图2的振荡器电路的频率调谐操作。图6示出了根据另一个实施方案的振荡器电路。图7示出了根据一个实施方案的图6的振荡器电路的频率调谐操作。具体实施方式实施方案涉及用于调谐频率范围的振荡器电路。在以下详细描述中，举例说明和描述了某些例示性实施方案。本领域的技术人员将认识到，这些实施方案可以各种不同的方式进行修改，而不脱离本公开的范围。因此，附图和说明书在本质上应被认为是示例性的，而不是限制性的。类似的附图标号在说明书中表示类似的元件。在一个实施方案中，振荡器电路包括具有源节点和吸收节点的振荡器，该振荡器被配置为生成脉冲信号，该脉冲信号具有对应于电容器的充电或放电操作的输出电压；第一偏置电流生成电路，该第一偏置电流生成电路耦接到振荡器的源节点和吸收节点并且被配置为向振荡器提供第一偏置电流，该第一偏置电流是可调节的；和第二偏置电流生成电路，该第二偏置电流生成电路耦接到振荡器的源节点和吸收节点并且被配置为向振荡器提供第二偏置电流，该第二偏置电流是可调节的，其中第一偏置电流和第二偏置电流用于调谐振荡器的频率范围。在一个实施方案中，振荡器电路包括振荡器、第一偏置电流生成电路和第二偏置电流生成电路。第一偏置电流生成电路包括可变电阻器并且向振荡器提供第一偏置电流，该第一偏置电流基于控制电压和可变电阻器的电阻而变化。第二偏置电流生成电路包括电流源并且向振荡器提供第二偏置电流，该第二偏置电流通过控制电流源而变化。第一偏置电流和第二偏置电流用于调谐振荡器的频率范围。图1示出了根据一个实施方案的包括振荡器电路110的集成电路设备100。集成电路100可包括脉宽调制(PWM)IC、开关稳压器、电源转换器、电源等。集成电路设备100(例如电源转换器)接收输入电压Vin并且向负载130提供输出电压Vout。图1的电源转换器100包括振荡器电路110。图1的振荡器电路110可被集成在半导体芯片中，并且半导体芯片可单独地或与一个或多个其他半导体芯片一起被封装。图1的负载130可包括一个或多个集成芯片(IC)。在一个实施方案中，输出电压Vout用于向中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、集成存储器电路、电池充电器、发光二极管(LED)或其他类型的电负载供电。图2示出了根据一个实施方案的振荡器电路200。振荡器电路200生成具有振荡频率的脉冲信号，该振荡频率被设定为在给定频率范围内。振荡器电路200可用于脉宽调制(PWM)集成电路(IC)中。在一个实施方案中，给定频率范围被设定为具有1kHz至20kHz的范围。图1的振荡器电路200包括第一偏置电流生成电路202、第二偏置电流生成电路204和振荡器206。第一偏置电流生成电路202包括电压/电流转换电路210和第一电流镜电路组件220。第一电流镜电路组件220包括第一电流镜电路221和第二电流镜电路222。图1的第一偏置电流生成电路202和第二偏置电流生成电路204共同控制源电流Isrc和吸收电流Isnk的电平，源电流Isrc和吸收电流Isnk形成通过振荡器206的电流路径。图1的振荡器206生成具有振荡频率的脉冲信号，该振荡频率基于分别施加于第一节点(例如，源节点)ND1和第二节点(例如，吸收节点)ND2的源电流Isrc和吸收电流Isnk而设定为在给定频率范围内。如本文所用，给定频率范围也称为“预定频率范围”。图3示出了根据一个实施方案的可用于振荡器电路中的振荡器300。振荡器300是用于图2所示的振荡器电路200中的振荡器206的示例。图3的振荡器300包括锯齿波振荡器(也称为三角波振荡器)。振荡器300包括反馈开关电路340、电容器Cosc、第一比较器310和第二比较器320以及RS触发器330。图3的电容器Cosc具有共同耦接到第一比较器310、第二比较器320和反馈开关电路340的第一端，并且具有耦接到接地电压端子的第二端。图3的第一比较器310在其耦接到电容器Cosc的第一端的正输入端子(+)处接收电容器Cosc的电压Vosc，并且在其负输入端子(-)处接收第一参考电压Vref1。图3的第二比较器320在其正端子(+)处接收第二参考电压Vref2，并且在其耦接到电容器Cosc的第一端的负端子(-)处接收电容器电压Vosc。在一个实施方案中，第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2确定电容器电压Vosc的摆动宽度。图3的RS触发器330在复位(R)输入端子处接收第一比较器310的输出信号，并且在置位(S)输入端子处接收第二比较器320的输出信号。RS触发器330通过第一输出端子Q输出具有输出电压Vo的脉冲信号，并且通过第二输出端子QB输出具有与脉冲信号相反的相位的反相脉冲信号。图3的反馈开关电路340包括第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1耦接到第一节点ND1和电容器Cosc的第一端且设置在这两者之间，并且第二开关SW2耦接到电容器Cosc的第一端和第二节点ND2且设置在这两者之间。第一开关SW1和第二开关SW2响应于分别通过RS触发器330的第一输出端子Q和第二输出端子QB输出的脉冲信号和反相脉冲信号而操作。在一个实施方案中，第一开关SW1和第二开关SW2包括分别通过其栅极端子接收输出电压Vo和反相输出电压的NMOS晶体管。然而，实施方案并不限于此。在其他实施方案中，反馈开关电路340可包括任何其他开关元件。在一个实施方案中，图3的第一开关SW1可包括PMOS晶体管，并且图3的第二开关SW2可包括NMOS晶体管。因此，PMOS晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡器电路，包括：振荡器，所述振荡器具有源节点和吸收节点并被配置为生成脉冲信号，所述脉冲信号具有对应于电容器的充电或放电操作的输出电压；第一偏置电流生成电路，所述第一偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并被配置为向所述振荡器提供第一偏置电流，所述第一偏置电流是可调节的；和第二偏置电流生成电路，所述第二偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并被配置为向所述振荡器提供第二偏置电流，所述第二偏置电流是可调节的，其中所述第一偏置电流和所述第二偏置电流用于调谐所述振荡器的频率范围。

【技术特征摘要】
2017.07.05 US 15/641,5811.一种振荡器电路，包括：振荡器，所述振荡器具有源节点和吸收节点并被配置为生成脉冲信号，所述脉冲信号具有对应于电容器的充电或放电操作的输出电压；第一偏置电流生成电路，所述第一偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并被配置为向所述振荡器提供第一偏置电流，所述第一偏置电流是可调节的；和第二偏置电流生成电路，所述第二偏置电流生成电路耦接到所述振荡器的所述源节点和所述吸收节点并被配置为向所述振荡器提供第二偏置电流，所述第二偏置电流是可调节的，其中所述第一偏置电流和所述第二偏置电流用于调谐所述振荡器的频率范围。2.根据权利要求1所述的振荡器电路，其中通过由源电流和吸收电流形成的电流路径来执行所述电容器的所述充电或放电操作，所述源电流通过所述源节点提供给所述振荡器，所述吸收电流通过所述吸收节点从所述振荡器吸收，并且其中所述源电流和所述吸收电流中的每一者由所述第一偏置电流和所述第二偏置电流的电流总和确定。3.根据权利要求2所述的振荡器电路，其中所述第一偏置电流生成电路包括：电压/电流转换电路，所述电压/电流转换电路包括可变电阻器，并被配置为基于控制电压和所述可变电阻器的电阻向输出节点生成所述第一偏置电流；和电流镜电路组件，所述电流镜电路组件耦接到所述电压/电流转换电路并且被配置为将所述第一偏置电流复制到所述振荡器的所述电流路径。4.根据权利要求3所述的振荡器电路，其中所述电压/电流转换电路包括电压/电流转换扇区，所述电压/电流转换扇区包括：所述可变电阻器，所述可变电阻器包括第一端和第二端；第一运算放大器，所述第一运算放大器在正输入端子处接收固定电压，所述固定电压具有固定电平，所述第一运算放大器的负输入端子和输出端子耦接到所述可变电阻器的所述第二端；第二运算放大器，所述第二运算放大器在正输入端子处接收所述控制电压，所述第二运算放大器的负输入端子耦接到所述可变电阻器的所述第一端；和NMOS晶体管，所述NMOS晶体管包括耦接到所述第二运算放大器的输出端子的栅极端子、耦接到所述可变电阻器的所述第一端的源极端子以及耦接到所述电压/电流转换电路的所述输出节点的漏极端子，其中向所述电压/电流转换电路的所述输出节点生成所述第一偏置电流。5.根据权利要求4所述的振荡器电路，其中所述脉冲信号具有在所述频率范围内变化的振荡频率，并且其中所述电压/电流转换电路还包括：输入单元，所述输入单元被配置为在所述控制电压的电平超过最大电压时向所述电压/电流转换电路提供所述最大电压，所述最大电压对应于所述频率范围的最大频率。6.根据权利要求4所述的振荡器电路，其中所述电压/电流转换扇区是第一电压/电流转换扇区，所述固定电压是第一固定电压，并且所述NMOS晶体管是第一NMOS晶体管，其中所述电压/电流转换电路还包括第二电压/电流转换扇区，所述第二电压/电流转换扇区包括：固定电阻器，所述固定电阻器具有固定电阻并且包括第一端和第二端；第三运算放大器，所述第三运算放大器在其正输入端子处接收第二固定电压，所述第二固定电压具有固定电平，所述第三运算放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦宇康，尹圣元，孙灿，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US