一种弛豫振荡器系统技术方案

本申请实施例涉及集成电路技术领域，公开了一种弛豫振荡器系统。上述弛豫振荡器系统包括：弛豫振荡电路，弛豫振荡电路包括比较器、与比较器的负输入端连接的第一电容、与比较器的正输入端连接的第二电容、分别与正输入端和负输入端连接的RC模块、以及与比较器的输出端连接的切换模块，切换模块用于根据输出端输出的信号，将弛豫振荡电路切换为第一模式，或将弛豫振荡电路切换为第二模式，在第一模式下，RC模块与正输入端导通，第一电容与负输入端导通；在第二模式下，RC模块与负输入端导通，第二电容与正输入端导通。本申请实施例提供的弛豫振荡器系统，可以为系统提供稳定频率的时钟，易于实现且成本较低。易于实现且成本较低。易于实现且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种弛豫振荡器系统


[0001]本申请实施例涉及集成电路
，特别涉及一种弛豫振荡器系统。

技术介绍

[0002]当前的物联网设备主要通过电池供电，而影响电池寿命的一个重要因素是芯片的功耗情况，因此可以通过降低芯片的功耗延长电池的寿命。物联网芯片大部分时间处于睡眠模式，在睡眠模式下仅通过低频振荡器为系统提供定时时钟，因此具有高频率精度和低功耗的振荡电路能够最大延长芯片的睡眠时间，从而降低芯片功耗。
[0003]基于晶体振荡器的时钟电路可以满足上述的振荡电路要求，但是这种时钟电路的缺点是需要额外的外围器件和芯片引脚，增加了硬件成本。因此可以采用低成本的片上RC弛豫振荡器替代晶体振荡器，如图1中所示，但是图1所示的弛豫振荡器中比较器会受到电路中偏置电压的影响，从而导致弛豫振荡器的频率稳定性相比于晶体振荡器较差，若要提升频率稳定性，需要使用较为复杂的偏置电压消除电路，难以实现且成本较高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种弛豫振荡器系统，可以为系统提供稳定频率的时钟，易于实现且成本较低。
[0005]为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种弛豫振荡器系统，包括弛豫振荡电路，所述弛豫振荡电路包括比较器、与所述比较器的负输入端连接的第一电容、与所述比较器的正输入端连接的第二电容、分别与所述正输入端和所述负输入端连接的RC模块、以及与所述比较器的输出端连接的切换模块；所述切换模块用于根据所述输出端输出的信号，将所述弛豫振荡电路切换为第一模式，或将所述弛豫振荡电路切换为第二模式；在所述第一模式下，所述RC模块与所述正输入端导通，所述第一电容与所述负输入端导通，所述RC模块用于接收所述弛豫振荡电路的第二输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的标准电压，所述第一电容用于接收所述弛豫振荡电路的第一输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的与所述标准电压相等的第一电压；在所述第二模式下，所述RC模块与所述负输入端导通，所述第二电容与所述正输入端导通，所述RC模块用于接收所述第一输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的标准电压，所述第二电容用于接收所述第二输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的与所述标准电压相等的第二电压。
[0006]本申请实施例的弛豫振荡器系统，通过弛豫振荡电路中的切换模块根据比较器的输出端输出的信号，将弛豫振荡电路切换为第一模式，或将弛豫振荡电路切换为第二模式，在第一模式下，RC模块与比较器的正输入端导通，第一电容与比较器的负输入端导通，使得RC模块接收弛豫振荡电路的第二输入端输入的供电电流，以生成输入至比较器的标准电压，且使第一电容接收弛豫振荡电路的第一输入端输入的供电电流，以生成输入至比较器的与标准电压相等的第一电压，在第二模式下，RC模块与负输入端导通，第二电容与正输入
端导通，使得RC模块接收第一输入端输入的供电电流，以生成输入至比较器的标准电压，并使第二电容接收第二输入端输入的供电电流，以生成输入至比较器的与标准电压相等的第二电压，即RC模块可以存储标准电压，弛豫振荡电路通过对第一电容和第二电容交替充放电，使得在生成时钟信号的过程中RC模块与比较器的正输入端和负输入端交替连接，以消除偏置电压带来的影响，从而避免了由于比较器的偏置电压的存在导致的弛豫振荡电路的输出的时钟信号的频率不够稳定的问题，并且实现方式简单，不需要昂贵的电子器件，成本也较低。
[0007]另外，所述弛豫振荡电路还包括连接所述RC模块与所述正输入端的第一开关、连接所述RC模块与所述负输入端的第二开关、连接所述第一电容与所述负输入端的第三开关、以及连接所述第二电容与所述正输入端的第四开关；所述将所述弛豫振荡电路切换为第一模式，具体为：控制所述第一开关和所述第三开关闭合、所述第二开关和所述第四开关断开，以使所述RC模块与所述正输入端导通、所述第一电容与所述负输入端导通；所述将所述弛豫振荡电路切换为第二模式，具体为：控制所述第二开关和所述第四开关闭合、所述第一开关和所述第三开关断开，以使所述RC模块与所述负输入端导通、所述第二电容与所述正输入端导通。本申请分别通过不同的开关连接第一电容、第二电容、RC模块与比较器，以实现第一电容、第二电容、RC模块与比较器的通路的灵活导通。
[0008]另外，所述系统还包括温度传感器和频率校准模块，所述温度传感器与所述弛豫振荡电路连接，所述温度传感器还与所述频率校准模块连接；所述温度传感器用于接收所述弛豫振荡电路输出的时钟信号，以获取所述弛豫振荡电路的工作温度，并将所述工作温度发送至所述频率校准模块；所述频率校准模块用于根据所述弛豫振荡电路的工作温度获取与所述工作温度对应的电容参数，并将与所述工作温度对应的电容参数发送至所述频率校准模块发送至所述弛豫振荡电路，以供所述弛豫振荡电路将所述当前电容参数调节为所述与当前工作温度对应的电容参数，其中，所述温度传感器中预先存储有若干个工作温度下的若干个电容参数。本申请中通过温度传感器和频率校准模块实现弛豫振荡电路电容参数的调节，从而避免时钟信号受温度影响发生延迟，导致时钟频率不稳定的问题。
[0009]另外，所述温度传感器包括第一环形振荡器、第二环形振荡器和温度计算模块，所述温度计算模块分别与所述第一环形振荡器和所述第二环形振荡器连接；所述第一环形振荡器用于生成第一标准时钟信号，并将所述第一标准时钟信号发送至所述温度计算模块；所述第二环形振荡器用于生成第二标准时钟信号，并将所述第二标准时钟信号发送至所述温度计算模块；所述温度计算模块用于根据所述第一标准时钟信号和所述第二标准时钟信号，计算得到所述弛豫振荡电路的工作温度，以提升获取的温度的准确性。
[0010]另外，所述温度传感器还用于将所述弛豫振荡电路的输出的时钟信号发送至所述信号校准模块；所述频率校准模块还用于在根据所述弛豫振荡电路的工作温度未获取到与所述工作温度对应的电容参数的情况下，根据所述弛豫振荡电路的输出的时钟信号和预设的第三标准时钟信号，确定是否对所述弛豫振荡电路的当前电容参数进行调节，若确定对所述弛豫振荡电路的当前电容参数进行调节，则获取所述弛豫振荡电路的目标电容参数，并将所述目标电容参数发送至所述弛豫振荡电路，以供所述弛豫振荡电路将所述当前电容参数调节为所述目标电容参数，以全面避免温度对时钟频率稳定性的影响。
[0011]另外，所述频率校准模块还用于比较所述弛豫振荡电路的输出的时钟信号与所述
第三标准时钟信号，在所述弛豫振荡电路的输出的时钟信号与所述第三标准时钟信号不相等的情况下，根据预设的软件算法获取所述弛豫振荡电路的输出的时钟信号与所述第三标准时钟信号之间的频率偏差值，并根据所述频率偏差值确定所述弛豫振荡电路的目标电容参数，以提升确定的目标电容参数的准确性。
[0012]另外，所述弛豫振荡电路中包括由若干个第三电容和一个第四电容组成的电容阵列；所述频率校准模块还用于分别获取弛豫振荡电路中各所述第三电容的第一目标电容参数和所述第四电容的第二目标电容参数，并将各所述第一目标电容参数和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弛豫振荡器系统，其特征在于，包括：弛豫振荡电路，所述弛豫振荡电路包括比较器、与所述比较器的负输入端连接的第一电容、与所述比较器的正输入端连接的第二电容、分别与所述正输入端和所述负输入端连接的RC模块、以及与所述比较器的输出端连接的切换模块；所述切换模块用于根据所述输出端输出的信号，将所述弛豫振荡电路切换为第一模式，或将所述弛豫振荡电路切换为第二模式；在所述第一模式下，所述RC模块与所述正输入端导通，所述第一电容与所述负输入端导通，所述RC模块用于接收所述弛豫振荡电路的第二输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的标准电压，所述第一电容用于接收所述弛豫振荡电路的第一输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的与所述标准电压相等的第一电压；在所述第二模式下，所述RC模块与所述负输入端导通，所述第二电容与所述正输入端导通，所述RC模块用于接收所述第一输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的标准电压，所述第二电容用于接收所述第二输入端输入的供电电流，以生成输入至所述比较器的与所述标准电压相等的第二电压。2.根据权利要求1所述的弛豫振荡器系统，其特征在于，所述弛豫振荡电路还包括连接所述RC模块与所述正输入端的第一开关、连接所述RC模块与所述负输入端的第二开关、连接所述第一电容与所述负输入端的第三开关、以及连接所述第二电容与所述正输入端的第四开关；所述将所述弛豫振荡电路切换为第一模式，具体为：控制所述第一开关和所述第三开关闭合、所述第二开关和所述第四开关断开，以使所述RC模块与所述正输入端导通、所述第一电容与所述负输入端导通；所述将所述弛豫振荡电路切换为第二模式，具体为：控制所述第二开关和所述第四开关闭合、所述第一开关和所述第三开关断开，以使所述RC模块与所述负输入端导通、所述第二电容与所述正输入端导通。3.根据权利要求1所述的弛豫振荡器系统，其特征在于，所述系统还包括温度传感器和频率校准模块，所述温度传感器与所述弛豫振荡电路连接，所述温度传感器还与所述频率校准模块连接；所述温度传感器用于接收所述弛豫振荡电路输出的时钟信号，以获取所述弛豫振荡电路的工作温度，并将所述工作温度发送至所述频率校准模块；所述频率校准模块用于根据所述弛豫振荡电路的工作温度获取与所述工作温度对应的电容参数，并将与所述工作温度对应的电容参数发送至所述弛豫振荡电路，以供所述弛豫振荡电路将当前电容参数调节为与所述工作温度对应的电容参数，其中，所述频率校准模块存储有若干个工作温度下的若干个电容参数。4.根据权利要求3所述的弛豫振荡器系统，其特征在于，所述温度传感器包括第一环形振荡器、第二环形振荡器和温度计算模块，所述温度计算模块分别与所述第一环形振荡器和所述第二环形振荡器连接；所述第一环形振荡器用于生成第一标准时钟信号，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲瑞，汝嘉耘，宋飞，张京华，
申请(专利权)人：芯翼成科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：