用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路、及芯片制造技术

本发明专利技术实施例提供一种用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路、及芯片，属于芯片技术领域。所述用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路包括振荡波产生电路和反馈调频电路，其中，所述反馈调频电路的第一输入端连接所述振荡波产生电路的输出端，所述反馈调频电路的输出端连接所述振荡波产生电路的电压控制端，所述反馈调频电路接收所述振荡波产生电路的输出作为反馈信号，并根据反馈信号来调整该反馈调频电路输出给所述振荡波产生电路的供电电压，进而控制所述振荡波产生电路输出恒定频率信号。本发明专利技术实施例提供了能够产生稳定输出频率的带反馈调节的环形振荡电路，环形振荡电路输出的方波频率不随工艺条件和温度发生变化。输出的方波频率不随工艺条件和温度发生变化。输出的方波频率不随工艺条件和温度发生变化。

【技术实现步骤摘要】
用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路、及芯片


[0001]本专利技术涉及芯片
，具体地涉及一种用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路、及芯片。

技术介绍

[0002]振荡器电路通过将直流电压转化为交流电压，来产生一定频率的交流信号，其结构特点是没有对外的电路输入端，电路中存在反馈网络，将输出反馈到输入中形成振荡，同时存在选频网络，保证振荡器可以在一定的频率进行工作。振荡器电路在整体电路中的作用主要包括：产生稳定的时钟频率，决定整体电路中的控制模块的工作频率；实现直流
‑
交流之间的转换，为电路所在的设备提供能量；用于无线发射设备的发射等。
[0003]常见的环形振荡器由奇数个反相器首尾相连形成。环形振荡器产生振荡信号的原理是利用门电路的固有传输延时。环形振荡器不存在稳态的形式，因为在静态情况下任何一个反相器的输入和输出都不可能稳定在高电平或者低电平，只能处于高、低电平之间，处于放大的状态。传统的环形波振荡器的缺点有：反相器电路的延时时间很短，难以获得较低的振荡频率，同时反相器的频率不易调节；反相器电路的输出频率随温度、不同的工艺条件甚至是不同的供电电压都会发生变化，导致环形振荡器的输出频率无法稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，该用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路能够输出恒定频率信号，以克服现有环形振荡器的缺点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，所述用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路包括振荡波产生电路和反馈调频电路，其中，所述反馈调频电路的第一输入端连接所述振荡波产生电路的输出端，所述反馈调频电路的输出端连接所述振荡波产生电路的电压控制端，所述反馈调频电路接收所述振荡波产生电路的输出作为反馈信号，并根据反馈信号来调整该反馈调频电路输出给所述振荡波产生电路的供电电压，进而控制所述振荡波产生电路输出恒定频率信号。
[0006]可选的，所述反馈调频电路包括误差放大器、温度钝感器件和开关电容电阻电路，其中，所述开关电容电阻电路的一端作为所述反馈调频电路的第一输入端，所述误差放大器的输出端作为所述反馈调频电路的输出端，所述误差放大器的同相端VN连接在所述开关电容电阻电路和所述温度钝感器件之间的线路上。
[0007]可选的，所述根据反馈信号来调整该反馈调频电路输出给所述振荡波产生电路的供电电压，进而控制所述振荡波产生电路输出恒定频率信号，包括：当所述误差放大器的同相端VN的输入电压小于所述误差放大器的反向端VP的输入电压时，所述误差放大器输出的供电电压减小，使所述振荡波产生电路输出的反馈信号频率降低，其中，所述同相端VN的输入电压为所述开关电容电阻电路的等效电阻与恒流源电流的乘积；所述开关电容电阻电路
的等效电阻增大，使所述误差放大器的同相端VN的输入电压增大，由此使得所述同相端VN的输入电压和所述反相端VP的输入电压保持相等，所述振荡波产生电路输出恒定频率信号。
[0008]可选的，所述开关电容电阻电路包括PMOS、NMOS、第一电容和第二电容，所述PMOS的栅极和所述NMOS的栅极之间的线路作为所述开关电容电阻电路的一端，所述PMOS的源级和所述NMOS的源级之间的线路连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述PMOS的漏极和所述NMOS的漏极之间的线路连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
[0009]可选的，所述温度钝感器件为恒定电流源或电阻器件。
[0010]可选的，所述用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路还包括：扩频模块，其输入端连接恒定电源，其输出端连接所述误差放大器的反相输入端VP，所述振荡波产生电路的输出端连接所述扩频模块的时钟控制端，所述扩频模块输出扩频信号作为所述误差放大器的反相端VP的输入电压，以减小电磁干扰。
[0011]可选的，所述扩频模块包括状态机电路和分压电阻电路，其中，所述状态机电路的输入端为所述扩频模块的时钟控制端，所述状态机电路的输出端的个数有一个或多个，所述分压电阻电路的个数有一个或多个，每个状态机电路的输出端各自连接一个分压电阻电路。
[0012]可选的，所述振荡波产生电路包括环形振荡器和整形电路，其中，所述环形振荡器的输出端连接所述整形电路的输入端，所述整形电路的输出端为该用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路的输出端。
[0013]可选的，所述整形电路包括依次连接的滤波器和缓冲器，其中，所述滤波器包括并联的电容和第一反相器，所述缓冲器包括串联的两个第二反相器。
[0014]本专利技术实施例还提供一种芯片，所述芯片包括时钟模块，所述时钟模块包括上述任意一项所述的用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路。
[0015]通过上述技术方案，本专利技术实施例提供了能够产生稳定输出频率的带反馈调节的环形振荡电路，环形振荡电路输出的方波频率不随工艺条件和温度发生变化；同时采用扩频技术，实现较低的电磁干扰、较高的信号准确性和较小的功耗。
[0016]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0018]图1是现有环形振荡器的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路的结构示意图；
[0020]图3是示例用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路的结构示意图；
[0021]图4是示例开关电容电阻电路和温度钝感器件分压产生电压的示意图；
[0022]图5是示例扩频模块的结构示意图；
[0023]图6是示例振荡波产生电路的结构示意图。
[0024]附图标记说明
[0025]10
‑
振荡波产生电路；20
‑
反馈调频电路。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0027]传统的环形振荡器电路如图1所示，由奇数个反相器(例如，3个反相器)首尾相连形成。假设V
11
电平产生了微小的正跳变，经过第一个反相器I1的传输，延迟时间t
pd
之后，V
12
产生了一个大幅度的负跳变，再经过第二个反相器I2的传输，延时t
pd
之后，使得V
13
产生了更大的跳变，经过第三个反相器I3的传输，延时tpd之后，在V
O
处产生一个更大的负跳变，并反馈到第一个反相器I1的输入端，再经过3t
pd
，V
11
又将跳变为高电平。如上述循环变化，最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，其特征在于，所述用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路包括振荡波产生电路和反馈调频电路，其中，所述反馈调频电路的第一输入端连接所述振荡波产生电路的输出端，所述反馈调频电路的输出端连接所述振荡波产生电路的电压控制端，所述反馈调频电路接收所述振荡波产生电路的输出作为反馈信号，并根据反馈信号来调整该反馈调频电路输出给所述振荡波产生电路的供电电压，进而控制所述振荡波产生电路输出恒定频率信号。2.根据权利要求1所述的用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，其特征在于，所述反馈调频电路包括误差放大器、温度钝感器件和开关电容电阻电路，其中，所述开关电容电阻电路的一端作为所述反馈调频电路的第一输入端，所述误差放大器的输出端作为所述反馈调频电路的输出端，所述误差放大器的同相端VN连接在所述开关电容电阻电路和所述温度钝感器件之间的线路上。3.根据权利要求2所述的用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，其特征在于，所述根据反馈信号来调整该反馈调频电路输出给所述振荡波产生电路的供电电压，进而控制所述振荡波产生电路输出恒定频率信号，包括：当所述误差放大器的同相端VN的输入电压小于所述误差放大器的反向端VP的输入电压时，所述误差放大器输出的供电电压减小，使所述振荡波产生电路输出的反馈信号频率降低，其中，所述同相端VN的输入电压为所述开关电容电阻电路的等效电阻与恒流源电流的乘积；所述开关电容电阻电路的等效电阻增大，使所述误差放大器的同相端VN的输入电压增大，由此使得所述同相端VN的输入电压和所述反相端VP的输入电压保持相等，所述振荡波产生电路输出恒定频率信号。4.根据权利要求2或3所述的用于产生恒定输出频率信号的振荡器电路，其特征在于，所述开关电容电阻电路包括PMOS、NMOS、第一电容和第二电容，所述PMOS的栅极和所述NMOS的栅极之间的线路作为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓越，王于波，原义栋，赵天挺，杨鑫，华克路，李晗玲，徐鹏，
申请(专利权)人：芯创智北京微电子有限公司北京芯可鉴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：