一种基于CMOS工艺的时钟发生器制造技术

本发明专利技术提供了基于CMOS工艺的时钟发生器，所述发生器包括：启动电路、电流源、振荡电路、反馈控制电路、采样电路和输出电路；所述启动电路用于根据所述外部MCU输出的使能信号，使输出电路的第一输出端和第二输出端存在电压差；所述采样电路用于对所述输出电路的第一输出端和第二输出端的电压进行采样，得到采样电压；所述反馈控制电路用于根据所述采样电压控制所述振荡电路输出振荡信号，还用于将所述振荡信号发送到输出电路，使输出电路根据所述振荡信号输出时钟信号；本发明专利技术通过采样电路对输出电路的两个输出端的电压进行采样得到采样电压，使反馈控制电路根据采样电压控制振荡电路按照预定频率进行振荡，从而使输出电路输出稳定的时钟信号。稳定的时钟信号。稳定的时钟信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS工艺的时钟发生器


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种基于CMOS工艺的时钟发生器。

技术介绍

[0002]随着半导体设备速度和集成度的不断提高，使得各种设备向低功耗、小面积以及低成本方向发展，精准的时钟发生器也趋向于全片上集成、高精度及高频率。现有技术中，一般给各种电路芯片提供时钟信号的电路是基于环形振荡器的时钟发生器，但是存在容易受外界环境中电源及温度的的影响，使得集成在片内的时钟电路的输出稳定性较差。
[0003]可见，现有技术中的时钟电路存在稳定性差的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其解决了现有技术中的时钟电路存在稳定性差的问题。
[0005]本专利技术提供一种基于CMOS工艺的时钟发生器，所述时钟发生器包括：启动电路、电流源、振荡电路、反馈控制电路、采样电路和输出电路；所述启动电路与外部MCU相连，还与所述输出电路的输出端相连，用于根据所述外部MCU输出的使能信号，使输出电路的第一输出端和第二输出端存在电压差；所述采样电路与所述输出电路相连，用于对所述输出电路的第一输出端和第二输出端的电压进行采样，得到采样电压；所述反馈控制电路分别与所述采样电路、所述振荡电路和所述输出电路相连，用于根据所述采样电压控制所述振荡电路输出振荡信号，还用于将所述振荡信号发送到输出电路，使输出电路根据所述振荡信号输出时钟信号；所述电流源分别与所述振荡电路和所述采样电路相连，用于提供恒定电流。
[0006]可选地，所述振荡电路包括：第一PMOS电容、第二PMOS电容、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管；所述第一NMOS管的源极通过所述第一PMOS电容与所述电流源的第一输出端相连，所述第一NMOS管的漏极与外部电源相连；所述第二NMOS管的源极通过所述第二PMOS电容与所述电流源的第二输出端相连，所述第二NMOS管的漏极与外部电源相连；所述第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极和第五NMOS管的栅极分别与所述电流源的第三输出端相连，所述第三NMOS管的源极、所述第四NMOS管的源极和所述第五NMOS管的源极接地；其中，所述第一NMOS管的栅极和所述第二NMOS管的栅极分别作为所述振荡电路的第一输入端和第二输入端，所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极分别作为所述振荡电路的第一输出端和第二输出端。
[0007]可选地，所述振荡电路还包括：第一可编程电阻和第二可编程电阻；所述第一可编程电阻器的第一端与所述外部电源相连，所述第一可编程电阻器的第二端与所述第一NMOS管的漏极相连，所述第一可编程电阻器的控制端与外部MCU相连；所述第二可编程电阻器的第一端与所述外部电源相连，所述第二可编程电阻器的第二端与所述第二NMOS管的漏极相连，所述第二可编程电阻器的控制端与外部MCU相连。
[0008]可选地，每个可编程电阻包括：第一寄存器、n个控制开关和n个固定电阻；所述第
一寄存器的输入端与外部MCU相连，所述第一寄存器的n个输出端分别与n个控制开关的控制端相连，用于根据所述外部MCU输出的控制信号，控制每个控制开关的断开和闭合；其中，n个控制开关依次串联，且每个控制开关与一个固定电阻并联。
[0009]可选地，所述反馈控制电路包括：可编程电流源、第六NMOS管和第七NMOS管；所述第六NMOS管的栅极与所述振荡电路的第一输出端相连，所述第六NMOS管的漏极与外部电源相连，所述第六NMOS管的源极与所述可编程电流源相连，所述第六NMOS管的源极还与所述振荡电路的第二输入端相连；所述第七NMOS管的栅极与所述振荡电路的第二输出端相连，所述第七NMOS管的漏极与外部电源相连，所述第七NMOS管的源极与所述可编程电流源相连，所述第七NMOS管的源极还与所述振荡电路的第一输入端相连。
[0010]可选地，所述采样电路包括：第八NMOS管、第九NMOS管和第十NMOS管；所述第八NMOS管的漏极与所述反馈控制电路相连，所述第八NMOS管的栅极与所述输出电路的第一输出端相连，所述第九NMOS管的漏极与所述反馈控制电路相连，所述第九NMOS管的栅极与所述输出电路的第二输出端相连；所述第十NMOS管的漏极分别与所述第八NMOS管的源极和所述第九NMOS管的源极相连，所述第十NMOS管的栅极与所述电流源相连，所述第十NMOS管的源极接地。
[0011]可选地，所述输出电路包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第十一NMOS管和第十二NMOS管；所述第一PMOS管的栅极与所述反馈控制电路相连，所述第一PMOS管的源极与外部电源相连，所述第一PMOS管的漏极与所述第十一NMOS管的漏极和所述第十二NMOS管的栅极相连；所述第二PMOS管的栅极与所述反馈控制电路相连，所述第二PMOS管的源极与外部电源相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第十二NMOS管的漏极和所述第十一NMOS管的栅极相连；所述第十一NMOS管的源极和所述第十二NMOS管的源极接地；所述第一PMOS管的漏极为所述输出电路的第一输出端，所述第二PMOS管的漏极为所述输出电路的第二输出端。
[0012]可选地，所述启动电路包括：第一寄存器、第十三NMOS管和第十四NMOS管；所述第一寄存器的输入端与外部MCU相连，用于根据外部MCU的控制信号输出脉冲信号；所述第十三NMOS管的栅极和所述第十四NMOS管的栅极分别与所述第一寄存器的输出端相连，所述第十三NMOS管的漏极与所述输出电路的第一输出端相连，所述第十四NMOS管的漏极与所述输出电路的第二输出端相连，所述第十三NMOS管的源极和所述第十四NMOS管的源极接地。
[0013]可选地，所述时钟发生器还包括：整形电路，与所述输出电路的输出端相连，用于对所述输出电路输出的时钟信号进行整形。
[0014]可选地，所述整形电路包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管和第十七NMOS管；所述第三PMOS管的栅极、所述第四PMOS管的栅极、所述第十五NMOS管的栅极和所述第十六NMOS管的栅极分别与所述输出电路的输出端相连，所述第三PMOS管的源极与外部电源相连，所述第三PMOS管的漏极、所述第四PMOS管的源极分别与所述第五PMOS管的漏极相连，所述第四PMOS管的漏极、所述第十五NMOS管的漏极、所述第五PMOS管的栅极分别与所述第十七NMOS管的栅极相连，所述第十五NMOS管的源极、所述第十六NMOS管的漏极分别与所述第十七NMOS管的漏极相连。
[0015]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]本专利技术通过电流源为振荡电路和采样电路提供恒定电流，且通过启动电路控制输出电路的两个输出端存在电压差，实现系统上电时对输出电路的初始化；进一步地，通过采
样电路对输出电路的两个输出端的电压进行采样得到采样电压，使反馈控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其特征在于，所述时钟发生器包括：启动电路、电流源、振荡电路、反馈控制电路、采样电路和输出电路；所述启动电路与外部MCU相连，还与所述输出电路的输出端相连，用于根据所述外部MCU输出的使能信号，使输出电路的第一输出端和第二输出端存在电压差；所述采样电路与所述输出电路相连，用于对所述输出电路的第一输出端和第二输出端的电压进行采样，得到采样电压；所述反馈控制电路分别与所述采样电路、所述振荡电路和所述输出电路相连，用于根据所述采样电压控制所述振荡电路输出振荡信号，还用于将所述振荡信号发送到输出电路，使输出电路根据所述振荡信号输出时钟信号；所述电流源分别与所述振荡电路和所述采样电路相连，用于提供恒定电流。2.如权利要求1所述的一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其特征在于，所述振荡电路包括：第一PMOS电容、第二PMOS电容、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管；所述第一NMOS管的源极通过所述第一PMOS电容与所述电流源的第一输出端相连，所述第一NMOS管的漏极与外部电源相连；所述第二NMOS管的源极通过所述第二PMOS电容与所述电流源的第二输出端相连，所述第二NMOS管的漏极与外部电源相连；所述第三NMOS管的漏极、第三NMOS管的栅极、所述第四NMOS管的栅极和第五NMOS管的栅极分别与所述电流源的第三输出端相连，所述第三NMOS管的源极、所述第四NMOS管的源极和所述第五NMOS管的源极接地；其中，所述第一NMOS管的栅极和所述第二NMOS管的栅极分别作为所述振荡电路的第一输入端和第二输入端，所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极分别作为所述振荡电路的第一输出端和第二输出端。3.如权利要求2所述的一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其特征在于，所述振荡电路还包括：第一可编程电阻和第二可编程电阻；所述第一可编程电阻器的第一端与所述外部电源相连，所述第一可编程电阻器的第二端与所述第一NMOS管的漏极相连，所述第一可编程电阻器的控制端与外部MCU相连；所述第二可编程电阻器的第一端与所述外部电源相连，所述第二可编程电阻器的第二端与所述第二NMOS管的漏极相连，所述第二可编程电阻器的控制端与外部MCU相连。4.如权利要求3所述的一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其特征在于，每个可编程电阻包括：第一寄存器、n个控制开关和n个固定电阻；所述第一寄存器的输入端与外部MCU相连，所述第一寄存器的n个输出端分别与n个控制开关的控制端相连，用于根据所述外部MCU输出的控制信号，控制每个控制开关的断开和闭合；其中，n个控制开关依次串联，且每个控制开关与一个固定电阻并联。5.如权利要求1所述的一种基于CMOS工艺的时钟发生器，其特征在于，所述反馈控制电路包括：可编程电流源、第六NMOS管和第七NMOS管；
所述第六NMOS管的栅极与所述振荡电路的第一输出端相连，所述第六NMOS管的漏极与外部电源相连，所述第六NMOS管的源极与所述可编程电流源相连，所述第六NMOS管的源极还与所述振荡电路的第二输入端相连；所述第七NMOS管的栅极与所述振荡电路的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梅，郭灿，胡永亮，胥锐，
申请(专利权)人：重庆中科芯亿达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：