RC振荡器制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种低噪声低功耗RC振荡器，其包括比较器、两相不交叠时钟产生电路，第一充电电路、第二充电电路、开关选择电路、基准电压产生电路，其中，所述第一充电电路包括第一电阻、第一电容、第一、第五开关，所述第二充电电路包括第二电阻、第二电容、第四、第六开关；所述比较器具有正输入端、负输入端以及输出端；采用本发明专利技术实施例提供的低功耗RC振荡器，通过电阻替代电流源给电容充电，可以减少器件的噪声。

RC oscillator

The embodiment of the invention provides a low noise low power RC oscillator, which comprises a comparator, two-phase non overlapping clock circuit, a first charging circuit, second charging circuit, switch circuit, reference voltage generating circuit, wherein the first charging circuit comprises a first resistor, a first capacitor, a first switch, fifth. The second charging circuit comprises second resistors, second capacitors, fourth and sixth switches; the comparator has a positive input end, a negative input and output; low power RC oscillator is provided by the embodiment of the invention, to charge the capacitor through a resistor instead of the current source, can reduce the device noise.

【技术实现步骤摘要】
RC振荡器
本专利技术涉及电子领域，具体涉及一种低噪声低功耗的RC振荡器。
技术介绍
在许多便携式电子设备，例如蓝牙等系统中，通常需要低噪声的振荡器，以作为睡眠模式的计时时钟，该振荡器通常需要较低的功耗。图1是现有技术中的一种Re振荡器的结构图，其中11-14为四个电流源，右侧为或非门和反相器组成的振荡电压产生电路，和由两个开关和一个电容构成的两个基准电压产生电路。在一个周期内，左侧开关下拉Cl的电压之后，电流源Il给Cl充电，当Cl两端的电压达到Ml的阈值电压时，Ml导通，下拉Ml的源极和漏极电压，导致振荡产生电流源的下输入端的电压反转，导致其输出也翻转，从而使得C2的控制开关导通，下拉C2的电压，之后13给C2充电一直到达M2的阈值电压后，振荡产生电流源的上输入端的电压反转，形成一个周期。如果Ml与M2存在失配，则两者的阈值电压会有偏差，假设Ml的阈值电压为Vth，M2的阈值电压为Vth+Vos，则周期偏差为Vos/Vth, Vos本身有噪声，它会使频率出现较大抖动(jitter)，即噪声较大；同时四个电流源Il~14由MOS管镜像，所以也存在较大失配，假设Il和13有失配，为11+ Δ I，则周期偏差为Λ 1/11，Λ I本身有噪声，使频率出现较大抖动jitter。可见传统结构RC振荡器噪声较大。若要减小噪声，必须加大管子的跨导，这需要消耗较大的功耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种RC振荡器，以降低RC振荡器的频率抖动。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种RC振荡器，其包括比较器、两相不交叠时钟产生电路，第一充电电路、第二充电电路、开关选择电路、基准电压产生电路，其中，所述第一充电电路包括第一电阻、第一电容、第一、第五开关，所述第二充电电路包括第二电阻、第二电容、第四、第六开关；所述比较器具有正输入端、负输入端以及输出端；所述两相不交叠时钟产生电路根据所述比较器的输出端的输出电压，周期性生成两相不交叠的高、低电平时钟信号，其具有第一、第二两个输出端，所述两个输出端分别控制所述第一充电电路和所述第二充电电路；当所述第一输出端为有效电平时，所述电源通过所述第一充电电路为所述第一电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的正输入端，采集所述第一电容的电压，所述比较器的负输入端，从所述基准电压采集电路采集基准电压，当所述第一电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转；所述比较器的输出电压反转后，所述两相不交叠时钟产生电路的第二输出端为有效电平，所述电源通过所述第二充电电路为所述第二电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的负输入端，采集所述第二电容的电压，所述比较器的正输入端，从所述基准电压产生电路采集基准电压，当所述第二电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转，所述第一输出端输出有效电平。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述基准电压产生电路包括第三电阻和第三电容，所述第三电容与所述第三电阻并联，所述第三电阻一端接地，另一端连接到所述开关选择电路，当第一输出端为有效电平时，接入所述比较器的负输入端，当所述第二输出端为有效电平时，接入所述比较器的正输入端。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第一电阻一端连接电源，另一端连接所述第一开关的漏极、所述第一开关的源极连接所述第一电容的一端，所述第一电容另一端接地，所述第一开关的栅极连接所述第一输出端，所述第五开关的漏极连接在所述第一电容和所述第一开关的连接点，所述第五开关的源极接地，所述第五开关的栅极连接所述第二输出端。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第二电阻一端连接电源，另一端连接所述第四开关的漏极、所述第四开关的源极连接所述第二电容的一端，所述第二电容另一端接地，所述第四开关的栅极连接所述第二输出端，所述第六开关的漏极连接在所述第二电容和所述第四开关的连接点，所述第六开关的源极接地，所述第六开关的栅极连接所述第一输出端。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第二电阻通过第三开关连接到所述基准电压产生电路，所述第一电阻通过第二开关所述基准电压产生电路，当所述第一输出端输出有效电平时，所述第三开关导通，所述第二开关截止，当所述第二输出端输出有效电平时，所述第三开关截止，所述第二开关导通。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述开关选择电路进一步包括:第七开关，其栅极连接所述第一输出端，漏极连接所述第一充电电路、其源极连接所述比较器的正输入端；第八开关，其栅极连接所述第二输出端，漏极连接所述基准电压产生电路、其源极连接所述比较器的正输入端；第九开关，其栅极连接所述第一输出端，漏极连接所述基准电压产生电路、其源极连接所述比较器的负输入端；第十开关，其栅极连接所述第二输出端，漏极连接所述第二充电电路、其源极连接所述比较器的负输入端。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第一输出端和所述第二输出端的电压在闻电平时为有效电平。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第一电阻和第二电阻的阻值相同，所述第一电容和所述第二电容的电容量相同。依照本专利技术实施例提供的RC振荡器，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九第十开关均为NMOS晶体管。采用本专利技术实施例提供的RC振荡器，通过电阻替代电流源给电容充电，可以减少器件的噪声。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术的一种RC振荡器的原理图；图2是本专利技术实施例提供的一种RC振荡电路的原理图；图3是本专利技术实施例提供的RC振荡电路的时序图；图4是本专利技术实施例中的比较器的一种实施例的结构图；图5是本专利技术实施例中的噪声频谱图。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了 一种低功耗RC振荡器，其包括比较器205、两相不交叠时钟产生电路206，第一充电电路201、第二充电电路202、开关选择电路203、基准电压产生电路204。所述两相不交叠时钟产生电路206根据所述比较器205的输出端的输出电压，周期性生成两相不交叠的高、低电平时钟信号，其具有第一、第二两个输出端(Φ 1、Φ2)，所述两个输出端分别控制所述第一充电电路201和所述第二充电电路202，所述比较器优选高速比较器，例如图4所述的实施例，不多赘述。其中，所述第一充电电路201包括第一电阻R1、第一电容Cl、第一、第五开关(S1、S5)，所述第二充电电路202包括第二电阻R2、第二电容C2、第四、第六开关(S4、S6);所述比较器205具有正输入端P0S、负输入端NEG以及输出端，输出端作为两相不交叠时钟产生电路206的输入，基准电压产生电路204包括第三电阻R3和第三电容C3，两者并联。在第一充电电路201中，所述Rl —端连接电源，另一端连接所述SI的漏极、所述SI的源极连接所述Cl的一端，所述Cl另一端接地，所述SI的栅极连接所述两相不交叠时钟产生电路206的第一输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RC振荡器，其特征在于，包括比较器、两相不交叠时钟产生电路，第一充电电路、第二充电电路、开关选择电路、基准电压产生电路，其中，所述第一充电电路包括第一电阻、第一电容、第一、第五开关，所述第二充电电路包括第二电阻、第二电容、第四、第六开关；所述比较器具有正输入端、负输入端以及输出端；所述两相不交叠时钟产生电路根据所述比较器的输出端的输出电压，周期性生成两相不交叠的高、低电平时钟信号，其具有第一、第二两个输出端，所述两个输出端分别控制所述第一充电电路和所述第二充电电路；当所述第一输出端为有效电平时，所述电源通过所述第一充电电路为所述第一电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的正输入端，采集所述第一电容的电压，所述比较器的负输入端，从所述基准电压产生电路采集基准电压，当所述第一电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转；所述比较器的输出电压反转后，所述两相不交叠时钟产生电路的第二输出端为有效电平，所述电源通过所述第二充电电路为所述第二电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的负输入端，采集所述第二电容的电压，所述比较器的正输入端，从所述基准电压产生电路采集基准电压，当所述第二电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转，所述第一输出端输出有效电平。...

【技术特征摘要】
1.一种RC振荡器,其特征在于,包括比较器、两相不交叠时钟产生电路，第一充电电路、第二充电电路、开关选择电路、基准电压产生电路，其中，所述第一充电电路包括第一电阻、第一电容、第一、第五开关，所述第二充电电路包括第二电阻、第二电容、第四、第六开关；所述比较器具有正输入端、负输入端以及输出端； 所述两相不交叠时钟产生电路根据所述比较器的输出端的输出电压，周期性生成两相不交叠的高、低电平时钟信号，其具有第一、第二两个输出端，所述两个输出端分别控制所述第一充电电路和所述第二充电电路； 当所述第一输出端为有效电平时，所述电源通过所述第一充电电路为所述第一电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的正输入端，采集所述第一电容的电压，所述比较器的负输入端，从所述基准电压产生电路采集基准电压，当所述第一电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转； 所述比较器的输出电压反转后，所述两相不交叠时钟产生电路的第二输出端为有效电平，所述电源通过所述第二充电电路为所述第二电容充电，所述开关选择电路控制所述比较器的负输入端，采集所述第二电容的电压，所述比较器的正输入端，从所述基准电压产生电路采集基准电压，当所述第二电容的电压达到所述基准电压时，经过所述比较器的延时，所述比较器的输出电压反转，所述第一输出端输出有效电平 。2.如权利要求1所述的RC振荡器，其特征在于，所述基准电压产生电路包括第三电阻和第三电容，所述第三电容与所述第三电阻并联，所述第三电阻一端接地，另一端连接到所述开关选择电路，当第一输出端为有效电平时，接入所述比较器的负输入端，当所述第二输出端为有效电平时，接入所述比较器的正输入端。3.如权利要求1或2所述的RC振荡器，其特征在于，所述第一电阻一端连接电源，另一端连接所述第一功率开关的漏极、所述第一开关的源极连接所述第一电容的一端，所述第一电容另一端接地，所述第一开关的栅极连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓雷，王钊，王才宝，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：