一种低功耗宽电压范围振荡器制造技术

本发明专利技术公开一种低功耗宽电压范围振荡器，属于模拟电路领域，包括积分电路、缓冲电路和锁存电路。所述积分电路对电流进行积分，使内部的电容进行充放电，产生交替上升或下降的斜坡电压；所述缓冲电路对积分电路产生的斜坡电压进行整形；所述锁存电路将状态锁存，输出时钟频率CLK和CLKN，所述锁存电路将时钟频率CLKN输入至所述积分电路，并重置所述积分电路中的积分电容。本发明专利技术的低功耗宽电压范围振荡器结构极简，所占芯片面积小，静态电流低以实现低功耗，当本结构的偏置稳定工作后，即产生时钟频率，工作电压范围广。工作电压范围广。工作电压范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗宽电压范围振荡器


[0001]本专利技术涉及模拟电路
，特别涉及一种低功耗宽电压范围振荡器。

技术介绍

[0002]通常来说，张弛振荡器通常是经过电路电流充放电积分产生时钟频率CLK。当前的延迟监控电路、计时电路以及转换电路都需要一个集成在芯片内部的振荡器，用以产生时钟频率CLK进行计时。对于低面积、低功耗低成本的电路中，如加入复杂的振荡器，功耗将极大增加；如加入高精度带修调逻辑的振荡器，面积成本将无法得到控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种低功耗宽电压范围振荡器，以解决
技术介绍
中的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低功耗宽电压范围振荡器，包括：
[0005]积分电路，对电流进行积分，使内部的电容进行充放电，产生交替上升或下降的斜坡电压；
[0006]缓冲电路，对积分电路产生的斜坡电压进行整形；
[0007]锁存电路，将状态锁存，输出时钟频率CLK和CLKN，所述锁存电路将时钟频率CLKN输入至所述积分电路，并重置所述积分电路中的积分电容。
[0008]可选的，所述积分电路包括PMOS管PM11～PM14、NMOS管NM11～NM13、积分电容C11、C12以及偏置电流源IREF；
[0009]PMOS管PM11、PMOS管PM12、PMOS管PM14为电流镜像管，PMOS管PM13和NMOS管NM13为开关管；PMOS管PM11、PM12、PM13、PM14的源极均接电源电压VCC，NMOS管NM11、NM12、NM13的源极均接地电位GND，积分电容C11的上极板接电源电压VCC，积分电容C12的下极板接地电位GND；
[0010]所述偏置电流源IREF的输入端连接PMOS管PM11的漏极，PMOS管PM11的栅极和漏极均连接PMOS管PM12的栅极和PM14的栅极；PM12的漏极连接NM11的漏极和栅极，NMOS管NM11的栅极连接NM12的栅极，NMOS管NM12的漏极连接开关管PM13的漏极和积分电容C12的上极板，PM13的栅极连接开关管NM13的栅极，NM13的漏极连接PM14的漏极和积分电容C11的下极板；开关管PM13和开关管NM13的栅极同时连接时钟频率CLKN。
[0011]可选的，所述缓冲电路包括第一缓冲逻辑和第二缓冲逻辑，第一缓冲逻辑的输入端连接PMOS管PM14的漏极和积分电容C11的下极板；第二缓冲逻辑的输入端连接NMOS管NM12漏极和积分电容C12的上极板。
[0012]可选的，所述积分电路包括PMOS管PM21～PM24、NMOS管NM21～NM23、积分电容C
PM
、C
NM
以及偏置电流源IREF；
[0013]PMOS管PM21、PMOS管PM22、PMOS管PM24为电流镜像管，PMOS管PM23和NMOS管NM23为开关管；PMOS管PM21、PM22、PM23、PM24的源极均接电源电压VCC，NMOS管NM21、NM22、NM23的
源极均接地电位GND，积分电容C
PM
的源极和漏极接电源电压VCC，积分电容C
NM
的源极和漏极接地电位GND；
[0014]所述偏置电流源IREF的输入端连接PMOS管PM21的漏极，PMOS管PM21的栅极和漏极均连接PMOS管PM22的栅极和PM24的栅极；PM22的漏极连接NM21的漏极和栅极，NMOS管NM21的栅极连接NM22的栅极，NMOS管NM22的漏极连接开关管PM23的漏极和积分电容C
NM
的栅极，PM23的栅极连接开关管NM23的栅极，NM23的漏极连接PM24的漏极和积分电容C
PM
的栅极；开关管PM23和开关管NM23的栅极同时连接时钟频率CLKN。
[0015]可选的，所述缓冲电路包括第一缓冲逻辑和第二缓冲逻辑，第一缓冲逻辑的输入端连接PMOS管PM24的漏极和积分电容C
PM
的栅极；第二缓冲逻辑的输入端连接NMOS管NM22漏极和积分电容C
NM
的栅极。
[0016]可选的，所述第一缓冲逻辑和所述第二缓冲逻辑为两个一致的缓冲元件，同为反相器、缓冲器、施密特触发器或比较器中的任意一种。
[0017]可选的，所述锁存电路包括一个锁存器，所述锁存器的第一输入端连接所述第一缓冲逻辑的输出端，第二输入端连接所述第二缓冲逻辑的输出端；所述锁存器的第一输出端输出时钟频率CLK，第二输出端输出时钟频率CLKN。
[0018]可选的，所述低功耗宽电压范围振荡器还包括偏置电路，用于产生零温漂偏置电流；
[0019]所述偏置电路包括电阻R31和R32、PMOS管PM31和PM32、NMOS管NM31和NM32；电阻R31的第一端连接电源电压VCC，第二端连接电阻R32的第一端，电阻R32的第二端连接PMOS管PM31的源极；所述PMOS管PM31的栅极连接PM32的栅极和漏极，PM32的源极连接电源电压VCC，PM32的漏极连接NM32的漏极，NM32的源极连接地电位GND，NM32的栅极连接NM31的栅极和漏极，NM31的源极连接地电位GND，NM31的漏极连接PM31的漏极。
[0020]可选的，所述积分电路包括PMOS管MP3～MP6、NMOS管MN3～MN6、积分电容C31和C32；PMOS管PM33～PM36的源极接电源电压VCC，NMOS管NM33～NM36的源极接地电位GND，积分电容C31的上极板接电源电压VCC，积分电容C32的下极板接地电位GND；NMOS管NM33的栅极连接NM31的栅极，NM33的漏极连接PM33的漏极，PM33的栅极和漏极连接PM34的栅极和PM35的栅极，PM34的漏极连接NM34的漏极和栅极，NM34的栅极连接NM35的栅极，NM35的漏极连接PM36漏极和积分电容C32的上极板，PM36的栅极连接NM36的栅极，NM36的漏极连接PM35的漏极和积分电容C31的下极板。
[0021]可选的，所述缓冲电路包括缓冲器B1、B2，所述锁存电路包括反相器I1、I2、I3、三输入与非门N1、N2；缓冲器B1的输入端连接积分电容C31的下极板，输出端连接反相器I1的输入端；缓冲器B2的输入端连接积分电容C32的上极板，输出端连接三输入与非门N1的第三输入端；
[0022]反相器I1的输出端连接三输入与非门N1的第一输入端，使能信号输入至反相器I2的输入端，反相器I2的输出端同时连接三输入与非门N1的第二输入端和N2的第二输入端，三输出入与非门N1的输出端连接三输入与非门N2的第一输入端，三输入与非门N2的输出端连接至三输入与非门N1的第三输入端和反相器I3的输入端，反相器I3的输出端连接至积分电路中PM36和NM36栅极，三输入与非门N2的输出端输出时钟频率CLK。
[0023]本专利技术提供的低功耗宽电压范围振荡器中，具有以下优点：
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗宽电压范围振荡器，其特征在于，包括：积分电路，对电流进行积分，使内部的电容进行充放电，产生交替上升或下降的斜坡电压；缓冲电路，对积分电路产生的斜坡电压进行整形；锁存电路，将状态锁存，输出时钟频率CLK和CLKN，所述锁存电路将时钟频率CLKN输入至所述积分电路，并重置所述积分电路中的积分电容。2.如权利要求1所述的低功耗宽电压范围振荡器，其特征在于，所述积分电路包括PMOS管PM11～PM14、NMOS管NM11～NM13、积分电容C11、C12以及偏置电流源IREF；PMOS管PM11、PMOS管PM12、PMOS管PM14为电流镜像管，PMOS管PM13和NMOS管NM13为开关管；PMOS管PM11、PM12、PM13、PM14的源极均接电源电压VCC，NMOS管NM11、NM12、NM13的源极均接地电位GND，积分电容C11的上极板接电源电压VCC，积分电容C12的下极板接地电位GND；所述偏置电流源IREF的输入端连接PMOS管PM11的漏极，PMOS管PM11的栅极和漏极均连接PMOS管PM12的栅极和PM14的栅极；PM12的漏极连接NM11的漏极和栅极，NMOS管NM11的栅极连接NM12的栅极，NMOS管NM12的漏极连接开关管PM13的漏极和积分电容C12的上极板，PM13的栅极连接开关管NM13的栅极，NM13的漏极连接PM14的漏极和积分电容C11的下极板；开关管PM13和开关管NM13的栅极同时连接时钟频率CLKN。3.如权利要求2所述的低功耗宽电压范围振荡器，其特征在于，所述缓冲电路包括第一缓冲逻辑和第二缓冲逻辑，第一缓冲逻辑的输入端连接PMOS管PM14的漏极和积分电容C11的下极板；第二缓冲逻辑的输入端连接NMOS管NM12漏极和积分电容C12的上极板。4.如权利要求1所述的低功耗宽电压范围振荡器，其特征在于，所述积分电路包括PMOS管PM21～PM24、NMOS管NM21～NM23、积分电容C
PM
、C
NM
以及偏置电流源IREF；PMOS管PM21、PMOS管PM22、PMOS管PM24为电流镜像管，PMOS管PM23和NMOS管NM23为开关管；PMOS管PM21、PM22、PM23、PM24的源极均接电源电压VCC，NMOS管NM21、NM22、NM23的源极均接地电位GND，积分电容C
PM
的源极和漏极接电源电压VCC，积分电容C
NM
的源极和漏极接地电位GND；所述偏置电流源IREF的输入端连接PMOS管PM21的漏极，PMOS管PM21的栅极和漏极均连接PMOS管PM22的栅极和PM24的栅极；PM22的漏极连接NM21的漏极和栅极，NMOS管NM21的栅极连接NM22的栅极，NMOS管NM22的漏极连接开关管PM23的漏极和积分电容C
NM
的栅极，PM23的栅极连接开关管NM23的栅极，NM23的漏极连接PM24的漏极和积分电容C
PM
的栅极；开关管PM23和开关管NM23的栅极同时连接时钟频率CLKN。5.如权利要求4所述的低功耗宽电压范围振荡器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梓淇，雷晓，黄少卿，肖培磊，王映杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：