一种RC振荡器及计时芯片制造技术

本申请公开了一种RC振荡器及计时芯片，包括：时序电路的第一电压端连接比较器的第一输入端，时序电路的第二电压端连接所述比较器的第二输入端；时序电路在比较器输出的时序信号和时序信号的反相信号的控制下，在RC振荡器的一个振荡周期内，控制比较器输出的时序信号翻转两次，使比较器在所述振荡周期的前半个周期产生的失调电压和后半个周期产生的失调电压相反。一个振荡周期内，第一电压和第二电压变化会导致时序信号翻转，比较器输出的时序信号在一个振荡周期翻转两次，使比较器在前半个周期产生的失调电压和后半个周期产生的失调电压相反，两个相反的失调电压互相抵消，消除失调电压对振荡频率的影响，减小摆幅，降低功耗。降低功耗。降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种RC振荡器及计时芯片


[0001]本申请涉及振荡器
，尤其涉及一种RC振荡器及计时芯片。

技术介绍

[0002]RC振荡器经常被应用于通信系统中，RC振荡器用于对通信系统中芯片休眠进行计时。RC振荡器的高精度直接影响通信系统休眠的唤醒时间。由于通信系统休眠时，大部分电路都关闭，只有RC振荡器还在继续工作，因此RC振荡器的功耗决定了通信系统的功耗。因此，RC振荡器的功耗越低，通信系统在休眠时的功耗就越低。
[0003]例如，目前无线通信系统主要使用32K振荡器作为计时模块，32K振荡器目前主要由RC振荡器来实现。RC振荡器包括时序电路和比较器，通过时序电路控制比较器的输出进行翻转，从而使比较器输出振荡的方波信号用来计时。
[0004]目前，为了降低RC振荡器的功耗，一般需要减小振荡的摆幅和降低比较器的功耗，但是这样会增加比较器的失调电压，从而降低RC振荡器的频率精度，需要额外的数字校准技术，从而增加了计时模块的复杂度和成本。

技术实现思路

[0005]为了解决以上技术问题，本申请提供一种RC振荡器及计时芯片，能够在减小摆幅的情况下不增加比较器的失调电压，从而降低电路复杂度和成本。
[0006]本申请实施例提供一种RC振荡器，包括：时序电路和比较器；
[0007]所述时序电路的第一电压端连接所述比较器的第一输入端，所述时序电路的第二电压端连接所述比较器的第二输入端；
[0008]所述时序电路在所述比较器输出的时序信号和所述时序信号的反相信号的控制下，在所述RC振荡器的一个振荡周期内，控制所述比较器输出的时序信号翻转两次，使所述比较器在所述振荡周期的前半个周期产生的失调电压和后半个周期产生的失调电压相反。
[0009]优选地，所述时序电路包括：第一充电电路、第二充电电路和电压电路；
[0010]所述第一电压端连接所述第一充电电路和所述电压电路；
[0011]所述第二电压端连接所述第二充电电路和所述电压电路；
[0012]在所述前半个周期，所述第一电压端的第一电压为所述第一充电电路的电压，所述第二电压端的第二电压为所述电压电路的电压；在所述后半个周期，所述第二电压端的第二电压为所述第二充电电路的电压，所述第一电压端的第一电压为所述电压电路的电压。
[0013]优选地，所述第一充电电路包括：第一电流源、第一开关和第一电容；所述第二充电电路包括：第二电流源、第二开关和第二电容；所述电压电路包括：第三开关、第四开关和电阻；所述第一电容的电流和所述第二电容的容值相等；所述第一电流源的电流和所述第二电流源的电流相等；
[0014]所述第一电压端通过第一支路接地，所述第一支路包括串联的所述第一开关和所
述第一电容；
[0015]所述第二电压端通过第二支路接地，所述第二支路包括串联的所述第二开关和所述第二电容；
[0016]所述第一电压端通过第三支路接地，所述第三支路包括串联的所述第三开关和所述电阻；
[0017]所述第二电压端通过第四支路接地，所述第四支路包括串联的所述第四开关和所述电阻；
[0018]所述第一开关和所述第四开关的驱动信号一致，所述第三开关和所述第二开关的驱动信号一致，所述第一开关和所述第二开关的驱动信号相反；所述第一开关的驱动信号为所述时序信号或所述时序信号的反相信号。
[0019]优选地，所述第一充电电路还包括与所述第一电容并联的第五开关；所述第二充电电路还包括与所述第二电容并联的第六开关；所述第五开关的动作时序与所述第三开关相同，所述第六开关的动作时序与所述第四开关相同。
[0020]优选地，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关、第五开关和第六开关均为NMOS管，所述第一开关、所述第四开关和所述第六开关的驱动信号均为所述时序信号；所述第二开关、所述第三开关和所述第五开关的驱动信号均为所述时序信号的反相信号。
[0021]优选地，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关、第五开关和第六开关均为PMOS管，所述第一开关、所述第四开关和所述第六开关的驱动信号均为所述时序信号的反相信号；所述第二开关、所述第三开关和所述第五开关的驱动信号均为所述时序信号。
[0022]优选地，还包括：第一反相器和第二反相器；
[0023]所述比较器的输出端连接所述第一反相器的输入端，所述第一反相器的输出端连接所述第二反相器的输入端，所述第一反相器的输出端输出所述时序信号的反相信号；所述第二反相器的输出端输出所述时序信号。
[0024]优选地，所述电压电路还包括与所述电阻并联的第三电容。
[0025]优选地，所述比较器工作于亚阈值区域，采用恒跨导偏置。
[0026]本申请实施例还提供一种计时芯片，其特征在于，包括以上介绍的RC振荡器和数字校准电路。
[0027]本申请至少具有以下优点：
[0028]比较器输出的时序信号在一个振荡周期翻转两次，因此，第一次翻转时比较器的失调电压在输出端呈现的正负与第二次翻转后比较器的失调电压在输出端呈现的正负相反。因此，一个振荡周期内，比较器的失调电压可以互相抵消，不会对振荡频率产生影响。在RC振荡器的一个振荡周期内，第一电压端的第一电压被充放电一次，第二电压端的第二电压被充放电一次，第一电压和第二电压的变化，会导致比较器输出的时序信号翻转，因此，本申请提供的技术方案中的时序电路可以控制比较器输出的时序信号在一个振荡周期翻转两次，使比较器在振荡周期的前半个周期产生的失调电压和后半个周期产生的失调电压相反，一个振荡周期内两个相反的失调电压互相抵消，进而可以消除失调电压对振荡频率的影响，可以将振荡的摆幅减小，降低功耗。
附图说明
[0029]图1为一种RC振荡器的示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的一种RC振荡器的原理图；
[0031]图3为本申请实施例提供的一种时序电路的架构图；
[0032]图4为本申请实施例提供的又一种RC振荡器的电路图；
[0033]图5为本申请实施例提供的一种波形时序图；
[0034]图6为本申请实施例提供的另一种RC振荡器的电路图；
[0035]图7为本申请实施例提供的一种计时芯片的示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0037]以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0038]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RC振荡器，其特征在于，包括：时序电路和比较器；所述时序电路的第一电压端连接所述比较器的第一输入端，所述时序电路的第二电压端连接所述比较器的第二输入端；所述时序电路在所述比较器输出的时序信号和所述时序信号的反相信号的控制下，在所述RC振荡器的一个振荡周期内，控制所述比较器输出的时序信号翻转两次，使所述比较器在所述振荡周期的前半个周期产生的失调电压和后半个周期产生的失调电压相反。2.根据权利要求1所述的RC振荡器，其特征在于，所述时序电路包括：第一充电电路、第二充电电路和电压电路；所述第一电压端连接所述第一充电电路和所述电压电路；所述第二电压端连接所述第二充电电路和所述电压电路；在所述前半个周期，所述第一电压端的第一电压为所述第一充电电路的电压，所述第二电压端的第二电压为所述电压电路的电压；在所述后半个周期，所述第二电压端的第二电压为所述第二充电电路的电压，所述第一电压端的第一电压为所述电压电路的电压。3.根据权利要求2所述的RC振荡器，其特征在于，所述第一充电电路包括：第一电流源、第一开关和第一电容；所述第二充电电路包括：第二电流源、第二开关和第二电容；所述电压电路包括：第三开关、第四开关和电阻；所述第一电容的电流和所述第二电容的容值相等；所述第一电流源的电流和所述第二电流源的电流相等；所述第一电压端通过第一支路接地，所述第一支路包括串联的所述第一开关和所述第一电容；所述第二电压端通过第二支路接地，所述第二支路包括串联的所述第二开关和所述第二电容；所述第一电压端通过第三支路接地，所述第三支路包括串联的所述第三开关和所述电阻；所述第二电压端通过第四支路接地，所述第四支路包括串联的所述第四开关和所述电阻；所述第一开关和所述第四开关的驱动信号一致，所述第三开关和所述第二开关的驱动信号一致，所述第一开关和所述第二开关的驱动信号相反；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓阳，
申请(专利权)人：上海聆芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：