一种振荡器、集成电路及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种振荡器、集成电路及电子设备，该振荡器包括电流源、分压电路、充放电结构电路、比较器和至少一个反相器，电流源包括至少两个电流输出支路，至少一个电流输出支路与充放电结构电路连接，另外至少一个电流输出支路与分压电路连接；比较器的第一输入端与充放电结构电路的输出端连接，比较器的第二输入端与分压电路连接，比较器的输出端与反相器连接，反相器的输出端与充放电结构电路连接并且作为振荡器的输出端；其中，至少两个电流输出支路的输出电流不同，和/或，充放电结构电路的充电电流大于放电电流。通过本实用新型专利技术实施例，可以减小振荡器的面积及降低振荡器功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种振荡器、集成电路及电子设备
本技术涉及电子设备领域，特别涉及一种振荡器、集成电路及电子设备。
技术介绍
随着物联网时代的到来，智慧家居和智能健康产业势必催生出对于MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)芯片更大的需求。随着单片机技术的发展，半导体技术和工艺的快速发展使得MCU产品性能得到大幅度提高以满足当下物联网发展趋势的要求，其中尤其以低功耗低成本成为集成电路设计的迫切要求。在集成电路中，时钟产生电路是一个不可或缺的模块，其性能对集成电路起着至关重要的作用。为了节约成本，一般在集成电路集成RC振荡器，由于在不同的应用环境下，对RC振荡电路的要求也不一样，尤其是在由电池供电的应用环境下，对集成电路功耗提出了严格的要求。另一方面，在物联网系统中，有时候需要工作在待机模式下，为了尽可能的延长工作时间，也需要极低功耗。所以降低集成电路功耗就显得尤为重要。目前，业界普遍采用单比较器RC振荡电路来产生低速时钟。在这种传统的振荡器电路中，比较器的参考电压采用电阻分压，由于时钟的频率比较小，需要R2*C的乘积很大，需要占用非常大的面积，会造成比较器的面积和功耗的浪费；一般采用充放电电流相等的结构，即充放电时间一样，会使一个周期的时间变短，不利于做到很低的频率。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种振荡器、集成电路及电子设备，可以减小振荡器的面积及降低振荡器功耗。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本技术实施例的一个方面，提供的一种振荡器，所述振荡器包括电流源、分压电路、充放电结构电路、比较器和至少一个反相器，所述电流源包括至少两个电流输出支路，至少一个所述电流输出支路与所述充放电结构电路连接，另外至少一个所述电流输出支路与所述分压电路连接；所述比较器的第一输入端与所述充放电结构电路的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述分压电路连接，所述比较器的输出端与所述反相器连接，所述反相器的输出端与所述充放电结构电路连接并且作为所述振荡器的输出端；其中，所述至少两个电流输出支路的输出电流不同，和/或，所述充放电结构电路的充电电流大于放电电流。在一个可能的设计中，所述两个电流输出支路包括第一电流输出支路和第二电流输出支路，所述第一电流输出支路包括第一MOS管，所述第二电流输出支路包括第二MOS管，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极分别与预设的参考电压输入端连接，所述第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极与所述分压电路连接，所述第二MOS管的漏极与所述充放电结构电路连接；其中第一MOS管的宽长比大于第二MOS管的宽长比。在一个可能的设计中，所述充放电结构电路包括开关控制电路和电容，所述电容的一端连接所述比较器的第一输入端，所述电容的另一端接地；所述开关控制电路包括控制端和多个连接端，其中所述控制端与所述反相器的输出端连接，所述开关控制电路的至少两个连接端与所述至少两个电流输出支路连接，所述开关控制电路的至少另外两个连接端与所述比较器的第一输入端和第二输入端连接，所述开关控制电路的另外一个连接端与所述分压电路连接。在一个可能的设计中，所述至少一个反相器包括串联的第一反相器和第二反相器，所述开关控制电路还包括至少一个电流镜像电路、第一控制单元和第二控制单元；所述第一控制单元包括第一控制端、第一连接端、第二连接端、第三连接端，所述第一控制端与所述第二反相器的输出端连接，所述第一连接端与所述电流镜像电路连接，所述第二连接端与所述第二电流输出支路连接，所述第三连接端与所述比较器的第一输入端连接；所述第二控制单元包括第二控制端、第五连接端、第六连接端、第七连接端和第八连接端，所述第二控制端与所述第二反相器的输出端连接，所述第五连接端与所述第一反相器的输出端连接，所述第六连接端与所述比较器的第二输入端连接，所述第七连接端与所述第一电流输出支路连接，所述第八连接端与所述分压电路连接。在一个可能的设计中，所述第一控制单元包括第四MOS管和第五MOS管；其中，所述第四MOS管的栅极和第五MOS管的栅极分别与所述第二反相器的输出端连接，所述第四MOS管的漏极和第五MOS管的漏极分别与所述比较器的第一输入端连接，所述第四MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极连接；所述电流镜像电路包括宽长比不同的第六MOS管和第七MOS管，其中第六MOS管的宽长比大于第七MOS管的宽长比；所述第六MOS管的栅极、漏极和所述第七MOS管的栅极分别与所述第二MOS管的漏极连接，所述第六MOS管的源极与所述第七MOS管的源极分别接地，所述第七MOS管的漏极与所述第五MOS管的源极连接。在一个可能的设计中，所述开关控制电路还包括第三MOS管，所述第二控制单元包括第九MOS管和第十MOS管；其中，所述第三MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第三MOS管的漏极与所述第六MOS管的漏极连接，所述第三MOS管的栅极和所述第九MOS管的栅极分别与所述第一反相器的输出端连接；所述第九MOS管的漏极与第一MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的源极和所述第十MOS管的漏极分别与所述比较器的第二输入端连接，所述第十MOS管的栅极与所述第二反相器的输出端连接，所述第十MOS管的源极与所述分压电路连接。在一个可能的设计中，所述分压电路包括第一电阻和分压元件，所述第一电阻的一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一电阻的另一端与所述第十MOS管的源极和所述分压元件的一端分别连接，所述分压元件的另一端接地。在一个可能的设计中，所述分压元件包括场效应管，所述场效应管的栅极和漏极分别与所述第一电阻连接，所述场效应管的漏极与所述第十MOS管的源极连接，所述场效应管的源极接地。根据本技术实施例的另一个方面，提供的一种集成电路，所述集成电路包括如本技术的实施例所述的振荡器。根据本技术实施例的另一个方面，提供的一种电子设备，所述电子设备包括如本技术的所述的集成电路。与相关技术相比，本技术实施例提供一种振荡器、集成电路及电子设备，包括电流源、分压电路、充放电结构电路、比较器和至少一个反相器，所述电流源包括至少两个电流输出支路，至少一个所述电流输出支路与所述充放电结构电路连接，另外至少一个所述电流输出支路与所述分压电路连接；所述比较器的第一输入端与所述充放电结构电路的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述分压电路连接，所述比较器的输出端与所述反相器连接，所述反相器的输出端与所述充放电结构电路连接并且作为所述振荡器的输出端；其中，所述至少两个电流输出支路的输出电流不同，和/或，所述充放电结构电路的充电电流大于放电电流。通过本技术实施例，采用充放电结构电路，可以避免使用分频电路，可以减小振荡器的面积及降低振荡器功耗；电流源的两个电流输出支路的输出电流I1和I2不同，和/或该充放电结构电路的充电电流大于放电电流，使得该充放电结构电路的充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括电流源、分压电路、充放电结构电路、比较器和至少一个反相器，所述电流源包括至少两个电流输出支路，至少一个所述电流输出支路与所述充放电结构电路连接，另外至少一个所述电流输出支路与所述分压电路连接；/n所述比较器的第一输入端与所述充放电结构电路的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述分压电路连接，所述比较器的输出端与所述反相器连接，所述反相器的输出端与所述充放电结构电路连接并且作为所述振荡器的输出端；/n其中，所述至少两个电流输出支路的输出电流不同，和/或，所述充放电结构电路的充电电流大于放电电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括电流源、分压电路、充放电结构电路、比较器和至少一个反相器，所述电流源包括至少两个电流输出支路，至少一个所述电流输出支路与所述充放电结构电路连接，另外至少一个所述电流输出支路与所述分压电路连接；
所述比较器的第一输入端与所述充放电结构电路的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述分压电路连接，所述比较器的输出端与所述反相器连接，所述反相器的输出端与所述充放电结构电路连接并且作为所述振荡器的输出端；
其中，所述至少两个电流输出支路的输出电流不同，和/或，所述充放电结构电路的充电电流大于放电电流。


2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述两个电流输出支路包括第一电流输出支路和第二电流输出支路，所述第一电流输出支路包括第一MOS管，所述第二电流输出支路包括第二MOS管，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极分别与预设的参考电压输入端连接，所述第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极与所述分压电路连接，所述第二MOS管的漏极与所述充放电结构电路连接；其中第一MOS管的宽长比大于第二MOS管的宽长比。


3.根据权利要求2所述的振荡器，其特征在于，所述充放电结构电路包括开关控制电路和电容，所述电容的一端连接所述比较器的第一输入端，所述电容的另一端接地；
所述开关控制电路包括控制端和多个连接端，其中所述控制端与所述反相器的输出端连接，所述开关控制电路的至少两个连接端与所述至少两个电流输出支路连接，所述开关控制电路的至少另外两个连接端与所述比较器的第一输入端和第二输入端连接，所述开关控制电路的另外一个连接端与所述分压电路连接。


4.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述至少一个反相器包括串联的第一反相器和第二反相器，所述开关控制电路还包括至少一个电流镜像电路、第一控制单元和第二控制单元；
所述第一控制单元包括第一控制端、第一连接端、第二连接端、第三连接端，所述第一控制端与所述第二反相器的输出端连接，所述第一连接端与所述电流镜像电路连接，所述第二连接端与所述第二电流输出支路连接，所述第三连接端与所述比较器的第一输入端连接；
所述第二控制单元包括第二控制端、第五连接端、第六连接端、第七连接端和第八连接端，所述第二控制端与所述第二反相器的输出端连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪涛，汪江，
申请(专利权)人：合肥市芯海电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34