一种松弛振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种松弛振荡器，包括斜坡电压生成电路、比较电路和逻辑电路，比较电路包括分别用于接收第一斜坡电压、第二斜坡电压以及参考电压的第一至第三输入支路，第一输入支路和第二输入支路基于斜坡电压切换信号而跳变，斜坡电压切换信号之间短暂的交叠区不会对时钟信号的频率和相位产生影响，所以本发明专利技术实施例的松弛振荡器中的斜坡电压切换信号不需要必须为非交叠时钟，不会存在交叠偏移误差，相比于现有技术，本发明专利技术实施例的松弛振荡器可以提供相对于温度和时间相对稳定的时钟信号，具有快速启动、高电源抑制、低功耗或低噪声/抖动等优点。动等优点。动等优点。

A relaxation oscillator

【技术实现步骤摘要】
一种松弛振荡器


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路
，更具体地涉及一种松弛振荡器。

技术介绍

[0002]松弛振荡器是现代电子系统中一种常见的电路，其被广泛地应用在诸如无线电、电信、计算机等的电子系统中，用于产生频率稳定的时钟信号，然后将其分频并提供给其他的同步电路。松弛振荡器通常包括电阻-电容(RC)电路，通过RC电路对电容进行充电和放电来产生时钟信号，通过改变RC电路的时间常数来改变时钟信号的频率。
[0003]图1示出传统的松弛振荡器100的电路示意图。如图1所示，松弛振荡器100包括斜坡电压生成电路110、比较器120以及逻辑电路130。
[0004]斜坡电压生成电路110包括电流源111和电流源112、电容C1和电容C2以及开关SW1至SW6。电流源111、开关SW3、以及电容C1依次串联连接在电源电压和地之间，开关SW4的第一端与电容C1和开关SW3的中间节点连接，第二端接地。开关SW3闭合，开关SW4断开时，电流源111对电容C1进行充电，第一斜坡电压VL1开始增大。开关SW3断开，开关SW4闭合时，电容C1对地放电，第一斜坡电压VL1逐渐减小。
[0005]电流源112、开关SW5、以及电容C2依次串联连接在电源电压和地之间，开关SW6的第一端与电容C2和开关SW5的中间节点连接，第二端接地。开关SW5闭合，开关SW6断开时，电流源112对电容C2进行充电，第二斜坡电压VL2开始增大。开关SW5断开，开关SW6闭合时，电容C2对地放电，第二斜坡电压VL2逐渐减小。<br/>[0006]开关SW1和开关SW2的第一端都与比较器120的反相输入端连接，开关SW1的第二端连接到开关SW3和电容C1的中间节点，开关SW2的第二端连接到开关SW5和电容C2的中间节点。开关SW1和开关SW2分别在闭合时将第一斜坡电压VL1和第二斜坡电压VL2提供到比较器120的反相输入端。
[0007]比较器120的正相输入端用于接收一参考电压Vref，比较器120的输出端连接到逻辑电路130的输入端，逻辑电路130的输出端用于输出时钟信号CLK以及第一切换信号S1和第二切换信号S2，第一切换信号S1用于控制斜坡电压生成电路110中的开关SW1、SW3和SW6，第二切换信号S2用于控制斜坡电压生成电路110中的开关SW2、SW4和SW5。
[0008]现有技术的松弛振荡器具有以下问题：为了保证电路的输出稳定性，斜坡电压生成电路110中的开关SW1和开关SW2必须不同时导通，因此第一切换信号S1和第二切换信号S2必须为不交叠的信号，第一切换信号S1和第二切换信号S2之间肯定会存在不交叠区，而此不交叠区会随着工艺角、温度、电源电压等的改变而改变，继而影响输出时钟信号的频率，在高频电路中尤为明显。
[0009]现有的松弛振荡器的另一个问题是：斜坡电压生成电路110中的开关SW1和开关SW2在闭合时会存在电荷泄露的问题，泄露的电荷会进入电容C1和电容C2，从而影响第一斜坡电压VL1和第二斜坡电压VL2的值，影响输出时钟信号的精度。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种松弛振荡器，可以消除因切换信号之间的交叠引起的偏移误差，提供相对于温度和时间稳定的高频时钟信号。
[0011]根据本专利技术实施例，提供了一种松弛振荡器，包括：斜坡电压生成电路，用于根据斜坡电压切换信号生成第一斜坡电压和/或第二斜坡电压；以及比较电路，包括用于接收所述第一斜坡电压的第一输入支路、用于接收所述第二斜坡电压的第二输入支路，以及用于接收一参考电压的第三输入支路，所述比较电路用于将所述第一斜坡电压或所述第二斜坡电压与一参考电压进行比较，以生成比较信号，所述第一输入支路和所述第二输入支路基于所述斜坡电压切换信号而跳变；逻辑电路，所述逻辑电路耦合到所述比较电路的输出端，用于根据所述比较信号生成所述斜坡电压切换信号以及一时钟信号，其中，所述斜坡电压切换信号包括互为允许交叠的反相信号的第一切换信号和第二切换信号。
[0012]优选地，所述比较电路还包括：第一电阻，所述第一电阻耦合到所述第一输入支路和所述第二输入支路，用于基于所述第一输入支路提供的第一导通电流和/或所述第二输入支路提供的第二导通电流产生第一输入电压；第二电阻，所述第二电阻耦合到所述第三输入支路，用于基于所述第三输入支路提供的第三导通电流产生第二输入电压；以及比较器，其具有耦合到所述第一电阻以接收所述第一输入电压的反相输入端、耦合到所述第二电阻以接收所述第二输入电压的正相输入端、及用于输出所述比较信号的输出端。
[0013]优选地，所述比较电路还包括：基准电流源，所述基准电流源耦合到第一至第三输入支路，用于向所述第一至第三输入支路提供基准电流。
[0014]优选地，所述斜坡电压生成电路包括：第一电流支路，响应于所述第一切换信号的第一逻辑状态和所述第二切换信号的第二逻辑状态提供所述第一斜坡电压；第二电流支路，响应于所述第一切换信号的第二逻辑状态和所述第二切换信号的第一逻辑状态提供所述第二斜坡电压。
[0015]优选地，所述松弛振荡器还包括：参考电路，用于产生一基准电压；以及误差积分电路，用于根据所述第一斜坡电压和所述基准电压生成所述参考电压，或者根据所述第二斜坡电压和所述基准电压生成所述参考电压。
[0016]优选地，所述第一电流支路包括：第一电流源；第一开关，其具有经耦合以接收所述第一切换信号的控制端、耦合到所述第一电流源的第一端、及第二端；第一电容，其具有耦合到所述第一开关的第二端的第一极板及耦合到地的第二极板；第二开关，其具有经耦合以接收所述第二切换信号的控制端、耦合到所述第一开关的第二端的第一端及耦合到地的第二端，其中，所述第一电容和所述第一开关的中间节点用于提供所述第一斜坡电压。
[0017]优选地，所述第二电流支路包括：第二电流源；第三开关，其具有经耦合以接收所述第二切换信号的控制端、耦合到所述第二电流源的第一端、及第二端；第二电容，其具有耦合到所述第三开关的第二端的第一极板及耦合到地的第二极板；第四开关，其具有经耦合以接收所述第一切换信号的控制端、耦合到所述第三开关的第二端的第一端及耦合到地的第二端，其中，所述第二电容和所述第三开关的中间节点用于提供所述第二斜坡电压。
[0018]优选地，所述第一输入支路包括：第一晶体管，其具有耦合至所述第一输出端以接收所述第一斜坡电压的控制端、耦合到所述基准电流源的第一端、及第二端；以及第五开关，其具有经耦合以接收所述第一切换信号的控制端、耦合到所述第一晶体管的第二端的
第一端及耦合到所述第一电阻的第一端的第二端。
[0019]优选地，所述第二输入支路包括：第二晶体管，其具有耦合到所述第二输出端以接收所述第二斜坡电压的控制端、耦合到所述基准电流源的第一端、及第二端；以及第六开关，其具有经耦合以接收所述第二切换信号的控制端、耦合到所述第二晶体管的第二端的第一端及耦合到所述第一电阻的第一端的第二端。
[0020]优选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种松弛振荡器，包括：斜坡电压生成电路，用于根据斜坡电压切换信号生成第一斜坡电压和/或第二斜坡电压；以及比较电路，包括用于接收所述第一斜坡电压的第一输入支路、用于接收所述第二斜坡电压的第二输入支路，以及用于接收一参考电压的第三输入支路，所述比较电路用于将所述第一斜坡电压或所述第二斜坡电压与一参考电压进行比较，以生成比较信号，所述第一输入支路和所述第二输入支路基于所述斜坡电压切换信号而跳变；逻辑电路，所述逻辑电路耦合到所述比较电路的输出端，用于根据所述比较信号生成所述斜坡电压切换信号以及一时钟信号，其中，所述斜坡电压切换信号包括互为允许交叠的反相信号的第一切换信号和第二切换信号。2.根据权利要求1所述的松弛振荡器，其特征在于，所述比较电路还包括：第一电阻，所述第一电阻耦合到所述第一输入支路和所述第二输入支路，用于基于所述第一输入支路提供的第一导通电流和/或所述第二输入支路提供的第二导通电流产生第一输入电压；第二电阻，所述第二电阻耦合到所述第三输入支路，用于基于所述第三输入支路提供的第三导通电流产生第二输入电压；以及比较器，其具有耦合到所述第一电阻以接收所述第一输入电压的反相输入端、耦合到所述第二电阻以接收所述第二输入电压的正相输入端、及用于输出所述比较信号的输出端。3.根据权利要求2所述的松弛振荡器，其特征在于，所述比较电路还包括：基准电流源，所述基准电流源耦合到第一至第三输入支路，用于向所述第一至第三输入支路提供基准电流。4.根据权利要求1所述的松弛振荡器，其特征在于，所述斜坡电压生成电路包括：第一电流支路，响应于所述第一切换信号的第一逻辑状态和所述第二切换信号的第二逻辑状态提供所述第一斜坡电压；第二电流支路，响应于所述第一切换信号的第二逻辑状态和所述第二切换信号的第一逻辑状态提供所述第二斜坡电压。5.根据权利要求1所述的松弛振荡器，其特征在于，还包括：参考电路，用于产生一基准电压；以及误差积分电路，用于根据所述第一斜坡电压和所述基准电压生成所述参考电压，或者根据所述第二斜坡电压和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菁，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：