电阻电容振荡器电路及时钟信号的产生方法技术

技术编号:22332995 阅读:15 留言:0更新日期:2019-10-19 12:49
一种电阻电容振荡器电路及时钟信号的产生方法,包括:电容充放电电路、电阻分流电路、比较器电路、和RS触发器电路,所述电容充放电电路包括:第一充放电电路和第二充放电电路,所述比较器电路包括:第一比较器、第二比较器、第一反馈环路和第二反馈环路,所述RS触发器电路包括:第一触发器电路和第二触发器电路,其中所述第一反馈环路,用于当所述第二触发器电路输出低电平信号时,控制所述第一比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第二反馈环路,用于当所述第一触发器电路输出低电平信号时,控制所述第二比较器关闭工作电流,并输出低电平信号。应用上述电路,可以降低振荡器电路的功耗。

The circuit of resistance capacitance oscillator and the generation method of clock signal

【技术实现步骤摘要】
电阻电容振荡器电路及时钟信号的产生方法
本专利技术实施例涉及电路领域,尤其涉及一种电阻电容振荡器电路及时钟信号的产生方法。
技术介绍
电阻电容振荡器(ResistanceCapacitanceOscillator,RCOSC)电路为一种实现精度较高的OSC电路,由于其输出频率仅仅与片上电阻和电容相关,因此输出频率相对于环形振荡器电路,受温度和电源电压的影响较小,故得到广泛的应用。传统的RCOSC电路由电阻分流电路、电容充放电电路、比较器电路和RS触发器电路组成,其中电阻分流电路、电容充放电电路分别与比较器电路耦接,用于输出信号至比较器电路,比较器电路将比较结果放大后,输出至RS触发器电路,用于触发RS触发器电路产生时钟信号,并反馈至电容充放电电路。在实际的信号产生过程中,传统的RCOSC电路需要较大的工作电流,从而导致功耗较大。在所有的电路组成中,由于比较器电路存在静态电流,故比较器电路消耗的功耗最大。例如,整个RCOSC的平均电流为87uA,其中比较器电路的平均电流为76uA。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的技术问题是如何降低电阻电容振荡器电路的功耗。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供一种电阻电容振荡器电路,包括:电容充放电电路、电阻分流电路、比较器电路、和RS触发器电路,所述电容充放电电路包括:第一充放电电路和第二充放电电路,所述比较器电路包括:第一比较器、第二比较器、第一反馈环路和第二反馈环路,所述RS触发器电路包括:第一触发器电路和第二触发器电路,其中:所述第一充放电电路,用于接收所述第一触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第一比较器;所述第二充放电电路,用于接收所述第二触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第二比较器;所述电阻分流电路,用于分担所述第一充放电电路、所述第二充放电电路的电流,产生参考信号并输出至所述第一比较器电路和所述第二比较器电路;所述第一比较器,用于比较所述第一充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第一触发器;所述第二比较器,用于比较所述第二充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第二触发器;所述第一反馈环路,用于当所述第二触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第一比较器的驱动端,控制所述第一比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第二反馈环路,用于当所述第一触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第二比较器的驱动端,控制所述第二比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第一触发器电路,用于接收所述第一比较器和所述第二触发器的输出信号,产生时钟信号并输出;所述第二触发器电路,用于接收所述第二比较器和所述第一触发器的输出信号,产生时钟信号并输出。可选地,所述电阻分流电路包括:电阻和MOS管。可选地,所述第一充放电电路包括:第一PMOS管、第三PMOS管、第三NMOS管和第一电容,所述第二充放电电路包括:第二PMOS管、第一NMOS管、第三NMOS管和第二电容,所述电阻分流电路包括:第一电阻和第二NMOS管,其中:所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第一电阻的第一端口相互耦接后,接电源电压,所述第一PMOS管的漏极、所述第三PMOS管的源极、所述第一电容的第一端口、所述第一比较器的第一输入端均相互耦接,所述第一PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第一触发器的输出端均相互耦接;所述第二PMOS管的漏极、所述第一NMOS管的漏极、所述第二电容的第一端口、所述第二比较器的第一输入端均相互耦接,所述第二PMOS管的栅极、所述第一NMOS管的栅极、所述第二触发器的输出端均相互耦接;所述第三PMOS管的漏极、所述第一NMOS管的源极、所述第三NMOS管的漏极均相互耦接;所述第三NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的漏极、所述第一电阻的第二端口、所述第一比较器的第二输入端、所述第二比较器的第二输入端均相互耦接,所述第三NMOS管的源极、所述第一电容的第二端口、所述第二电容的第二端口、所述第二NMOS管的源极均相互耦接后,接地。可选地,所述第一充放电电路包括:第四PMOS管、第四NMOS管、第七PMOS管和第三电容,所述第二充放电电路包括:第五PMOS管、第五NMOS管、第七PMOS管和第四电容,所述电阻分流电路包括:第二电阻和第六PMOS管,其中:所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极、所述第七PMOS管的漏极均相互耦接,所述第四PMOS管的漏极、所述第一比较器的第一输入端、所述第四NMOS管的漏极、所述第三电容的第一端口均相互耦接,所述第四PMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极、所述第一触发器的第一输出端均相互耦接;所述第五PMOS管的漏极、所述第二比较器的第一输入端、所述第五NMOS管的漏极、所述第四电容的第一端口均相互耦接,所述第五PMOS管的栅极、所述第五NMOS管的栅极、所述第二触发器的输出端均相互耦接;所述第四NMOS管的源极、所述第五NMOS管的源极、所述第三电容的第二端口、所述第四电容的第二端口、所述第二电阻的第二端口均相互耦接后,接地;所述第七PMOS管的栅极耦接电流偏置信号,所述第七PMOS管的源极与所述第六PMOS管的源极耦接后,接电源电压;所述第六PMOS管的栅极、所述第六PMOS管的漏极、所述第二电阻的第一端口、所述第一比较器的第二输入端、所述第二比较器的第二输入端均相互耦接。可选地,所述比较器包括:电流镜电路、上拉电路、下拉电路、共源放大器电路,其中:所述电流镜电路,用于接收所述电容充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,为所述上拉电路、所述下拉电路和所述共源放大器电路提供电流源;所述共源放大器电路,用于比较放大电压信号并输出至所述RS触发器电路;所述上拉电路,用于接收所述反馈环路的控制信号,关断工作电流;所述下拉电路,用于当所述上拉电路关断工作电流时,接收所述反馈环路的反向控制信号,控制所述共源放大器电路输出低电压信号。可选地,所述电流镜电路包括:第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管,其中:所述第九PMOS管的栅极、所述上拉电路、所述共源放大器电路均相互耦接后,接电流偏置信号,所述第九PMOS管的源极、所述上拉电路、所述共源放大器电路均相互耦接后,接电源电压,所述第九PMOS管的漏极、所述第十PMOS管的源极、所述第十一PMOS管的源极均相互耦接;所述第十PMOS管的栅极为所述比较器的第二输入端,所述第十PMOS管的漏极、所述第六NMOS管的栅极、所述第六NMOS管的漏极、所述第七NMOS管的栅极均相互耦接;所述第十一PMOS管的栅极为所述比较器的第一输入端,所述第十一PMOS管的漏极、所述第七NMOS管的漏极、所述下拉电路和所述共源放大器电路均相互耦接;所述第六NMOS管的源极、所述第七NMOS管的源极、所述下拉电路、所述共源放大器电路均相互耦接后,接地。可选地,所述共源放大器电路包括:第十二PMOS管和第八NMOS管,其中:所述第十二PMOS管的源极、所述第九PMOS管的源极、所述上拉电路均相互耦接后,接电源电压,所述第十二PMOS管的栅极、所述第九PM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻电容振荡器电路,其特征在于,包括:电容充放电电路、电阻分流电路、比较器电路、和RS触发器电路,所述电容充放电电路包括:第一充放电电路和第二充放电电路,所述比较器电路包括:第一比较器、第二比较器、第一反馈环路和第二反馈环路,所述RS触发器电路包括:第一触发器电路和第二触发器电路,其中:所述第一充放电电路,用于接收所述第一触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第一比较器;所述第二充放电电路,用于接收所述第二触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第二比较器;所述电阻分流电路,用于分担所述第一充放电电路、所述第二充放电电路的电流,产生参考信号并输出至所述第一比较器电路和所述第二比较器电路;所述第一比较器,用于比较所述第一充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第一触发器;所述第二比较器,用于比较所述第二充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第二触发器;所述第一反馈环路,用于当所述第二触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第一比较器的驱动端,控制所述第一比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第二反馈环路,用于当所述第一触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第二比较器的驱动端,控制所述第二比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第一触发器电路,用于接收所述第一比较器和所述第二触发器的输出信号,产生时钟信号并输出;所述第二触发器电路,用于接收所述第二比较器和所述第一触发器的输出信号,产生时钟信号并输出。...

【技术特征摘要】
1.一种电阻电容振荡器电路,其特征在于,包括:电容充放电电路、电阻分流电路、比较器电路、和RS触发器电路,所述电容充放电电路包括:第一充放电电路和第二充放电电路,所述比较器电路包括:第一比较器、第二比较器、第一反馈环路和第二反馈环路,所述RS触发器电路包括:第一触发器电路和第二触发器电路,其中:所述第一充放电电路,用于接收所述第一触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第一比较器;所述第二充放电电路,用于接收所述第二触发器电路的输出信号,产生电压信号并输出至所述第二比较器;所述电阻分流电路,用于分担所述第一充放电电路、所述第二充放电电路的电流,产生参考信号并输出至所述第一比较器电路和所述第二比较器电路;所述第一比较器,用于比较所述第一充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第一触发器;所述第二比较器,用于比较所述第二充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,并将比较结果输出至所述第二触发器;所述第一反馈环路,用于当所述第二触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第一比较器的驱动端,控制所述第一比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第二反馈环路,用于当所述第一触发器电路输出低电平信号时,输出控制信号至所述第二比较器的驱动端,控制所述第二比较器关闭工作电流,并输出低电平信号;所述第一触发器电路,用于接收所述第一比较器和所述第二触发器的输出信号,产生时钟信号并输出;所述第二触发器电路,用于接收所述第二比较器和所述第一触发器的输出信号,产生时钟信号并输出。2.根据权利要求1所述的电阻电容振荡器电路,其特征在于,所述电阻分流电路包括:电阻和MOS管。3.根据权利要求2所述的电阻电容振荡器电路,其特征在于,所述第一充放电电路包括:第一PMOS管、第三PMOS管、第三NMOS管和第一电容,所述第二充放电电路包括:第二PMOS管、第一NMOS管、第三NMOS管和第二电容,所述电阻分流电路包括:第一电阻和第二NMOS管,其中:所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第一电阻的第一端口相互耦接后,接电源电压,所述第一PMOS管的漏极、所述第三PMOS管的源极、所述第一电容的第一端口、所述第一比较器的第一输入端均相互耦接,所述第一PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第一触发器的输出端均相互耦接;所述第二PMOS管的漏极、所述第一NMOS管的漏极、所述第二电容的第一端口、所述第二比较器的第一输入端均相互耦接,所述第二PMOS管的栅极、所述第一NMOS管的栅极、所述第二触发器的输出端均相互耦接;所述第三PMOS管的漏极、所述第一NMOS管的源极、所述第三NMOS管的漏极均相互耦接;所述第三NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的漏极、所述第一电阻的第二端口、所述第一比较器的第二输入端、所述第二比较器的第二输入端均相互耦接,所述第三NMOS管的源极、所述第一电容的第二端口、所述第二电容的第二端口、所述第二NMOS管的源极均相互耦接后,接地。4.根据权利要求2所述的电阻电容振荡器电路,其特征在于,所述第一充放电电路包括:第四PMOS管、第四NMOS管、第七PMOS管和第三电容,所述第二充放电电路包括:第五PMOS管、第五NMOS管、第七PMOS管和第四电容,所述电阻分流电路包括:第二电阻和第六PMOS管,其中:所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极、所述第七PMOS管的漏极均相互耦接,所述第四PMOS管的漏极、所述第一比较器的第一输入端、所述第四NMOS管的漏极、所述第三电容的第一端口均相互耦接,所述第四PMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极、所述第一触发器的第一输出端均相互耦接;所述第五PMOS管的漏极、所述第二比较器的第一输入端、所述第五NMOS管的漏极、所述第四电容的第一端口均相互耦接,所述第五PMOS管的栅极、所述第五NMOS管的栅极、所述第二触发器的输出端均相互耦接;所述第四NMOS管的源极、所述第五NMOS管的源极、所述第三电容的第二端口、所述第四电容的第二端口、所述第二电阻的第二端口均相互耦接后,接地;所述第七PMOS管的栅极耦接电流偏置信号,所述第七PMOS管的源极与所述第六PMOS管的源极耦接后,接电源电压;所述第六PMOS管的栅极、所述第六PMOS管的漏极、所述第二电阻的第一端口、所述第一比较器的第二输入端、所述第二比较器的第二输入端均相互耦接。5.根据权利要求1所述的电阻电容振荡器电路,其特征在于,所述比较器包括:电流镜电路、上拉电路、下拉电路、共源放大器电路,其中:所述电流镜电路,用于接收所述电容充放电电路和所述电阻分流电路的输出信号,为所述上拉电路、所述下拉电路和所述共源放大器电路提供电流源;所述共源放大器电路,用于比较放大电压信号并输出至所述RS触发器电路;所述上拉电路,用于接收所述反馈环路的控制信号,关断工作电流;所述下拉电路,用于当所述上拉电路关断工作电流时,接收所述反馈环路的反向控制信号,控制所述共源放...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐华
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

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