张弛振荡器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种张弛振荡器，包括第一比较器、第二比较器、SR锁存器以及电容控制模块，第一比较器的输入端耦接电容控制模块和外部基准参考阈值电压，输出端耦接SR锁存器的输入端；第二比较器的输入端耦接电容控制模块和外部基准参考阈值电压，输出端耦接SR锁存器的输入端；SR锁存器输出端耦接电容控制模块的输入端；以及电容控制模块的偏置电流输入端耦接外部偏置电流源。通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器产生第一比较信号和第二比较器产生的第二比较信号输入SR锁存器产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器输出的控制信号控制第一电容和第二电容周期性的充放电产生振荡信号。

Relaxation oscillator

The utility model provides a relaxation oscillator, which comprises a first comparator, a second comparator, a SR latch and a capacitance control module. The input end of the first comparator is coupled with the external reference threshold voltage, and the output end is coupled with the input end of the SR latch; the input end of the second comparator is coupled with the capacitance control module and the external reference threshold voltage. The input end of SR latch is coupled to the output end of SR latch, the input end of capacitance control module is coupled to the output end of SR latch, and the bias current input end of capacitance control module is coupled to the external bias current source. The first comparator generates the first comparator signal and the second comparator signal according to the external reference threshold voltage. The SR latch generates a control signal. The first and second capacitors are periodically charged and discharged according to the bias current of the external bias current source and the control signal of the SR latch.

【技术实现步骤摘要】
张弛振荡器
本技术涉及振荡器
，特别涉及一种张弛振荡器。
技术介绍
张弛振荡器是一种非线性电子振荡器电路，它能够产生三角波或者方波的重复输出信号。该电路包含一个反馈环路，通常是一个开关器件，如晶体管，比较器，继电器，运算放大器，以及有源器件电感或者电容组成。它通过电流对电容重复充电，直到达到阈值水平，然后再次放电。振荡器的周期取决于该电容电路的时间常数。电容在充电和放电模式之间突然切换，从而产生不连续变化的重复波形。此方案通常被用于产生低频信号。如果要产生高频信号，我们需要较小的电容或者较大的电流，但电容较小会导致实际芯片上电容值存在误差，从而导致实际频率和理论频率有较大偏差。但如果增大电流则会使实际芯片电流功耗增加。
技术实现思路
本技术提供一种张弛振荡器，解决现有上述的问题。为解决上述问题，本技术实施例提供一种张弛振荡器，包括：第一比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第一输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第一输入端；第二比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第二输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第二输入端；SR锁存器，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，其第一输出端耦接电容控制模块的第一输入端，其第二输出端耦接电容控制模块的第二输入端；以及电容控制模块，包括第一输入端、第二输入端、偏置电流输入端、第一输出端、第二输出端、第一电容以及第二电容，其偏置电流输入端耦接外部偏置电流源；通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器产生第一比较信号和第二比较器产生的第二比较信号输入SR锁存器产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器输出的控制信号控制第一电容和第二电容周期性的充放电产生振荡信号。作为一种实施方式，所述电容控制模块包括：第一电流镜单元，耦接偏置电流输入端，用于将偏置电流源的偏置电流进行镜像；第二电流镜单元，耦接所述第一电流单元，用于对第一电流镜单元镜像后的偏置电流再次进行镜像；以及振荡单元，耦接所述第二电流镜单元的输出端、电容控制模块的第一输入端、电容控制模块的第二输入端、电容控制模块的第一输出端以及电容控制模块的第二输出端，用于接收第二电流镜单元镜像后的偏置电流，同时通过电容控制模块的第一输入端接收的第一控制信号控制第一电容周期性的充放电，通过电容控制模块的第二输入端接收的第二控制信号控制第二电容周期性的充放电，电容控制模块的第一输出端输出第一电容产生的振荡信号，电容控制模块的第二输出端输出第二电容产生的振荡信号。作为一种实施方式，所述第一电流镜单元采用均为NMOS组成的cascode结构电流镜单元。作为一种实施方式，所述第二电流镜单元采用均为PMOS组成的cascode结构的电流镜单元。作为一种实施方式，所述振荡单元包括：第一振荡电路，包括第九PMOS管、第十NMOS以及第一电容，第九PMOS管的栅极耦接振荡单元的第一输入端，源极耦接第二电流镜单元的输出端，漏极耦接第十NMOS管的漏极，第十NMOS管的栅极耦接振荡单元的第一输入端，源极接地，第一电容的一端耦接第九PMOS管漏极和第十NMOS管漏极的连接节点，第一电容另一端接地，第一输出端耦接第九PMOS管漏极和第十NMOS管漏极的连接节点；第二振荡电路，包括第十一PMOS管、第十二NMOS以及第二电容，第十一PMOS管的栅极耦接振荡单元的第二输入端，源极耦接第二电流镜单元的输出端，漏极耦接第十二NMOS管的漏极，第十二NMOS管的栅极耦接振荡单元的第二输入端，源极接地，第二电容的一端耦接第十一PMOS管漏极和第十二NMOS管漏极的连接节点，第二电容的另一端接地，第二输出端耦接第十一PMOS管漏极和第十二NMOS管漏极的连接节点。作为一种实施方式，所述第一比较器和第二比较器均包括：第一电流镜单元，耦接外部偏置电流源，用于将偏置电流源的偏置电流进行镜像；第二电流镜单元，耦接第一电流镜单元，用于对第一电流镜单元镜像后的偏置电流再次进行镜像；比较器信号通路，耦接第二电流镜单元、比较器的第一输入端以及比较器的第二输入端，用于接收并根据第二电流镜单元镜像后的偏置电流、电容控制单元的反馈信号以及外部基准参考阈值电压产生比较信号；第三电流镜单元，耦接所述比较器信号通路，用于将比较器信号通路输出的比较信号单端转化为可以输入反向单元的信号；以及反向单元，耦接所述第三电流镜单元，用于将经过第三电流镜单元转化后的比较信号放大后输出至SR锁存器。作为一种实施方式，所述第一电流镜单元采用均为NMOS组成的cascode结构电流镜单元。作为一种实施方式，所述第三电流镜单元采用有源电感电流镜单元。本技术相比于现有技术的有益效果在于：通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器产生第一比较信号和第二比较器产生的第二比较信号输入SR锁存器产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器输出的控制信号控制第一电容和第二电容周期性的充放电产生振荡信号。通过电容模块的结构优化，只使用单路偏置电流就得到的振荡输出；输出信号的频率不随温度变化，高低温不会影响电流和电容值从而频率稳定，该频率也不会随着电源电压变化。并且，本张驰振荡器的电路功耗降低，所需要的总电流减小，比较器速度较快，能够较快的对比较信号超出阈值作出反应，使得频率更加准确。附图说明图1为本技术的张弛振荡器的系统框图；图2为本技术的比较器的电路图；图3为本技术的电容控制模块的电路图。附图标注：1、第一比较器；11、第一电流镜单元；12、第二电流镜单元；13、比较器信号通路；14、第三电流镜单元；15、反向单元；2、第二比较器；3、SR锁存器；4、电容控制模块；41、第一电流镜单元；42、第二电流镜单元；43、振荡单元；431、第一振荡电路；432、第二振荡电路。具体实施方式以下结合附图，对本技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，一种张弛振荡器，包括第一比较器1、第二比较器2、SR锁存器3以及电容控制模块4，通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器1产生第一比较信号和第二比较器2产生的第二比较信号输入SR锁存器3产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器3输出的控制信号控制第一电容C1和第二电容C2周期性的充放电产生振荡信号。第一比较器1包括第一输入端A1、第二输入端和输出端，第一输入端A1耦接电容控制模块4的第一输出端，第二输入端耦接外部基准参考阈值电压Vref，输出端耦接SR锁存器3的第一输入端A3；第二比较器2包括第一输入端A2、第二输入端和输出端，第一输入端A2耦接电容控制模块4的第二输出端，第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，输出端耦接SR锁存器3的第二输入端A4。在本实施例中，第一比较器1和第二比较器2耦接电容控制模块4的输入端均为比较器的正向输入端。如图2所示，第一比较器1和第二比较器2均包括第一电流镜单元11、第二电流镜单元12、比较器信号通路13、第三电流镜单元14以及反向单元15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种张弛振荡器，其特征在于，包括：第一比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第一输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第一输入端；第二比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第二输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第二输入端；SR锁存器，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，其第一输出端耦接电容控制模块的第一输入端，其第二输出端耦接电容控制模块的第二输入端；以及电容控制模块，包括第一输入端、第二输入端、偏置电流输入端、第一输出端、第二输出端、第一电容以及第二电容，其偏置电流输入端耦接外部偏置电流源；通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器产生第一比较信号和第二比较器产生的第二比较信号输入SR锁存器产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器输出的控制信号控制第一电容和第二电容周期性的充放电产生振荡信号。

【技术特征摘要】
1.一种张弛振荡器，其特征在于，包括：第一比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第一输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第一输入端；第二比较器，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接电容控制模块的第二输出端，其第二输入端耦接外部基准参考阈值电压，其输出端耦接SR锁存器的第二输入端；SR锁存器，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，其第一输出端耦接电容控制模块的第一输入端，其第二输出端耦接电容控制模块的第二输入端；以及电容控制模块，包括第一输入端、第二输入端、偏置电流输入端、第一输出端、第二输出端、第一电容以及第二电容，其偏置电流输入端耦接外部偏置电流源；通过根据外部基准参考阈值电压使第一比较器产生第一比较信号和第二比较器产生的第二比较信号输入SR锁存器产生控制信号，根据外部偏置电流源的偏置电流和SR锁存器输出的控制信号控制第一电容和第二电容周期性的充放电产生振荡信号。2.根据权利要求1所述的张弛振荡器，其特征在于，所述电容控制模块包括：第一电流镜单元，耦接偏置电流输入端，用于将偏置电流源的偏置电流进行镜像；第二电流镜单元，耦接所述第一电流镜单元，用于对第一电流镜单元镜像后的偏置电流再次进行镜像；以及振荡单元，耦接所述第二电流镜单元的输出端、电容控制模块的第一输入端、电容控制模块的第二输入端、电容控制模块的第一输出端以及电容控制模块的第二输出端，用于接收第二电流镜单元镜像后的偏置电流，同时通过电容控制模块的第一输入端接收的第一控制信号控制第一电容周期性的充放电，通过电容控制模块的第二输入端接收的第二控制信号控制第二电容周期性的充放电，电容控制模块的第一输出端输出第一电容产生的振荡信号，电容控制模块的第二输出端输出第二电容产生的振荡信号。3.根据权利要求2所述的张弛振荡器，其特征在于，所述第一电流镜单元采用均为NMOS组成的cascode结构电流镜单元。4.根据权利要求2所述的张弛振荡器，其特征在于，所述第二电流镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹何洪，何一超，李晴平，
申请(专利权)人：杭州洪芯微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33