一种RC振荡器和电子设备制造技术

本申请涉及振荡器领域，公开了一种RC振荡器和电子设备，该RC振荡器包括偏置电路、比较电路和振荡电路；偏置电路用于通过两级电流镜单元将所接入的参考电流复制为两路偏置电流输出；振荡电路用于根据两路偏置电流，对振荡电路内部相应的电容充放电，以进行高低电平翻转；比较电路用于根据第一路偏置电流以及高低电平翻转的结果，生成周期性的时钟振荡信号。本申请实施例通过设置两级电流镜单元能够有效屏蔽振荡频率对电流的耦合干扰，提高RC振荡器所输出的时钟振荡信号的频率精度；且通过调节两级电流镜单元所复制输出的两路偏置电流的比值来相应减小RC振荡器内所需电阻、电容的大小，从而有效减小芯片面积。从而有效减小芯片面积。从而有效减小芯片面积。

【技术实现步骤摘要】
一种RC振荡器和电子设备


[0001]本申请涉及振荡器
，尤其涉及一种RC振荡器和电子设备。

技术介绍

[0002]随着半导体集成电路工艺水平的飞速发展，振荡器作为集成电路设计中一个重要的基础模块被大量应用于模拟数字转换器(ADC)、电荷泵和低压差稳压器(LDO稳压器)等芯片。振荡器为芯片提供时钟参考频率，可用于电荷泵升压时的开关操作以及为数字控制逻辑部分设定驱动周期。
[0003]目前，常规的RC振荡器结构简单，但是其输出的振荡频率随电源电压、温度等影响因数较大。特别是温度对RC振荡器内部电流的影响较大，进而大幅影响其振荡频率；因此，往往专门设计偏置电路以减小电流对振荡频率的影响，但是在增加了相应的偏置电路时，会大大增大芯片面积和电路功耗。
[0004]进而，如何设计一种振荡器，使其输出的振荡频率不随外界电流影响且有效减小芯片面积是个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为了解决现有技术的问题，本申请提供了一种RC振荡器和电子设备。
[0006]第一方面，本申请提供一种RC振荡器，包括偏置电路、比较电路和振荡电路；
[0007]所述偏置电路用于通过两级电流镜单元将所接入的参考电流复制为两路偏置电流输出；
[0008]所述振荡电路用于根据两路所述偏置电流，对所述振荡电路内部相应的电容充放电，以进行高低电平翻转；
[0009]所述比较电路用于根据第一路偏置电流以及高低电平翻转的结果，生成周期性的时钟振荡信号。
[0010]在可选的实施方式中，所述偏置电路包括第一级电流镜单元和第二级电流镜单元；
[0011]所述第一级电流镜单元包括第一至第四开关管，所述第一级电流镜单元用于接入参考电流，并将所述参考电流复制至所述第二级电流镜单元；
[0012]所述第二级电流镜单元包括第五至第十开关管，所述第二级电流镜单元用于将所述参考电流复制为两路偏置电流输出。
[0013]在可选的实施方式中，所述第一级电流镜单元中的第一开关管的第一端和第二端、第二开关管的第一端均接入所述参考电流；
[0014]所述第一开关管的第三端分别连接第三开关管的第一端和第二端、第四开关管的第一端；
[0015]所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第二端，所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第二端均接地；
[0016]所述第四开关管的第三端连接所述第二开关管的第二端，所述第二开关管的第三端连接所述第二级电流镜单元。
[0017]在可选的实施方式中，所述第二级电流镜单元中的第五开关管的第一端、第六开关管的第一端和第七开关管的第一端均接入供电电压源；
[0018]所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端和所述第七开关管的第二端依次连接；
[0019]所述第五开关管的第二端和第三端分别连接第八开关管的第一端，所述第八开关管的第二端和第三端、第九开关管的第一端、第十开关管的第一端均连接所述第一级电流镜单元；
[0020]所述第十开关管的第二端连接所述第七开关管的第三端，所述第十开关管的第三端用于输出第一路偏置电流；
[0021]所述第九开关管的第二端连接所述第六开关管的第三端，所述第九开关管的第三端用于输出第二路偏置电流。
[0022]在可选的实施方式中，所述振荡电路包括第一振荡支路、第二振荡支路和第三振荡支路；
[0023]所述第一振荡支路和所述第三振荡支路的结构相同；
[0024]所述第一振荡支路、所述第二振荡支路和所述第三振荡支路的一端均接入两路所述偏置电流；所述第一振荡支路、所述第二振荡支路和所述第三振荡支路的另一端均接地。
[0025]在可选的实施方式中，所述第一振荡支路包括第十一开关管、第十二开关管和第一电容；
[0026]所述第二振荡支路包括第二电容、第三电容和电阻；
[0027]所述第二振荡支路包括第十三开关管、第十四开关管和第四电容。
[0028]在可选的实施方式中，所述第十一开关管的第一端用于接入两路所述偏置电流；
[0029]所述第十一开关管的第二端用于输出第一相位控制信号，所述第十一开关管的第三端分别连接所述第十二开关管的第一端和所述第一电容的一端；
[0030]所述第十二开关管的第二端用于输出第二相位控制信号，所述第十二开关管的第三端和第一电容的另一端均接地。
[0031]在可选的实施方式中，所述第二电容、所述第三电容和所述电阻的第一并联端用于接入两路所述偏置电流；
[0032]所述第二电容、所述第三电容和所述电阻的第二并联端接地。
[0033]在可选的实施方式中，所述比较电路包括第十五开关管、第十六开关管、放大器、施密特触发器和串联的多个反相器；
[0034]所述第十五开关管的第一端和所述第十六开关管的第一端均用于接入同一路所述偏置电流；所述第十五开关管的第二端和所述第十六开关管的第二端均连接所述放大器的输入端；
[0035]所述放大器的输出端连接所述施密特触发器的输入端，所述施密特触发器的输出端连接串联的多个所述反相器的输入端。
[0036]第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括如前述的RC振荡器。
[0037]本申请实施例具有如下有益效果：
[0038]本申请实施例所提供的RC振荡器，包括偏置电路、比较电路和振荡电路；偏置电路用于通过两级电流镜单元将所接入的参考电流复制为两路偏置电流输出；振荡电路用于根据两路偏置电流，对振荡电路内部相应的电容充放电，以进行高低电平翻转；比较电路用于根据第一路偏置电流以及高低电平翻转的结果，生成周期性的时钟振荡信号。本申请实施例所提供的RC振荡器，第一方面，通过设置两级电流镜单元的结构，能够有效屏蔽振荡频率对电流的耦合干扰，避免外界电流对振荡频率的影响，从而将该RC振荡器应用于芯片时，能够有效提高RC振荡器所输出的时钟信号的频率精度；第二方面，本申请实施例所提供的RC振荡器能够通过调节两级电流镜单元所复制输出的两路偏置电流的比值来相应减小所需电阻、电容的大小，从而有效减小芯片面积。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
[0040]图1示出了常规RC振荡器的一种电路结构示意图；
[0041]图2示出了本申请实施例中RC振荡器的第一种结构示意图；
[0042]图3示出了本申请实施例中RC振荡器的第二种结构示意图；
[0043]图4示出了本申请实施例中RC振荡器的第三种结构示意图；
[0044]图5示出了本申请实施例中高低电平翻转的时序示意图。
[0045]主要元件符号说明：100
‑
偏置电路；110
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RC振荡器，其特征在于，包括偏置电路、比较电路和振荡电路；所述偏置电路用于通过两级电流镜单元将所接入的参考电流复制为两路偏置电流输出；所述振荡电路用于根据两路所述偏置电流，对所述振荡电路内部相应的电容充放电，以进行高低电平翻转；所述比较电路用于根据第一路偏置电流以及高低电平翻转的结果，生成周期性的时钟振荡信号。2.根据权利要求1所述的RC振荡器，其特征在于，所述偏置电路包括第一级电流镜单元和第二级电流镜单元；所述第一级电流镜单元包括第一至第四开关管，所述第一级电流镜单元用于接入参考电流，并将所述参考电流复制至所述第二级电流镜单元；所述第二级电流镜单元包括第五至第十开关管，所述第二级电流镜单元用于将所述参考电流复制为两路偏置电流输出。3.根据权利要求2所述的RC振荡器，其特征在于，所述第一级电流镜单元中的第一开关管的第一端和第二端、第二开关管的第一端均接入所述参考电流；所述第一开关管的第三端分别连接第三开关管的第一端和第二端、第四开关管的第一端；所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第二端，所述第三开关管的第三端连接所述第四开关管的第二端均接地；所述第四开关管的第三端连接所述第二开关管的第二端，所述第二开关管的第三端连接所述第二级电流镜单元。4.根据权利要求2所述的RC振荡器，其特征在于，所述第二级电流镜单元中的第五开关管的第一端、第六开关管的第一端和第七开关管的第一端均接入供电电压源；所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端和所述第七开关管的第二端依次连接；所述第五开关管的第二端和第三端分别连接第八开关管的第一端，所述第八开关管的第二端和第三端、第九开关管的第一端、第十开关管的第一端均连接所述第一级电流镜单元；所述第九开关管的第二端连接所述第六开关管的第三端，所述第九开关管的第三端用于输出第二路偏置电流；所述第十开关管的第二端连接所述第七开关管的第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，张兆华，
申请(专利权)人：汇春科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：