[發明專利]一種新型低功耗高精度低溫漂RC振蕩器

有效

• 申請號: 201710211738.6
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN108667439B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 陳建章
• 申請（專利權）人: 杭州晶華微電子股份有限公司
• 主分類號: H03K3/011
• 分類號: H03K3/011;H03K3/012
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種新型低功耗高精度低溫漂RC振蕩器，其包括電容充放電電路、提速型斬波比較器、基準電壓產生電路、兩相不交疊時鐘產生電路。其中，所述電容充放電電路包括固定電流基準、第一、第二電容、第一、第二、第三、第四開關；所述提速型斬波比較器具有正輸入端、負輸入端、提速輸入端以及輸出端，還包含第一、第二斬波開關和提速支路。本發明可解決現有技術中RC振蕩器的振蕩頻率易受集成電路工藝參數變化和環境溫度變化的影響而使輸出頻率不穩定的問題，提高RC振蕩器頻率輸出精度，并減小電路功耗。

技術領域

本發明專利涉及電子領域，尤其是涉及一種新型低功耗高精度低溫漂RC振蕩器。

背景技術

隨著電子智能產品往高集成、低功耗的方向發展，時鐘作為電子智能產品的最基本功能之一，需具備低功耗、高精度、低溫漂高集成度等特征。晶體振蕩器具有相當高精度和低溫漂的優點，但是難于實現低功耗，更不能高度集成。而傳統的RC振蕩器可以實現低功耗和高集成度，但受其內部比較器的延時和失調限制，其精度遠低于晶體振蕩器；又因為其內部電阻和電容溫漂系數、比較器的延時溫漂和失調溫漂等影響，其溫度穩定性遠低于晶體振蕩器。可見RC振蕩器的溫度穩定性主要受制于比較器失調溫漂及比較器延時溫漂，若要使傳統RC振蕩頻率足夠準確和穩定，必須加大比較器的面積和功耗。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型低功耗高精度低溫漂RC振蕩器，以克服傳統RC振蕩器存在的振蕩頻率溫漂穩定性差、所需面積和功耗大的缺點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種新型低功耗高精度低溫漂RC振蕩器，其包括電容充放電電路、提速型斬波比較器、基準電壓產生電路、兩相不交疊時鐘產生電路。

其中，所述電容充放電電路包括固定電流基準、第一、第二電容、第一、第二、第三、第四開關；所述提速型斬波比較器具有正輸入端、負輸入端、提速輸入端以及輸出端，還包含第一、第二斬波開關和提速支路；所述基準電壓產生電路包含可調電流基準和參考電阻，可調電流基準的一端接電源，另一端接參考電阻，參考電阻的另一端接地，可調電流基準與參考電阻的公共端連接所述提速型斬波比較器的正輸入端；所述兩相不交疊時鐘產生電路根據所述提速型斬波比較器輸出端電壓，周期性生成兩相不交疊的高低電平時鐘信號，其具有第一、第二兩個輸出端，分別控制所述電容充放電電路第一、第二開關和第三、第四開關，同時控制所述提速型斬波比較器的第一、第二斬波開關。

所述第一輸出端為有效電平時，所述固定電流基準通過第一開關為第一電容充電，第四開關閉合為第二電容放電，所述提速型斬波比較器正輸入端從所述基準電壓產生電路采集基準電壓，所述提速型斬波比較器負輸入端和提速輸入端通過第一開關采集第一電容電壓，當所述第一電容電壓達到所述基準電壓時，所述提速型斬波比較器的輸出端電壓翻轉，所述第一、第二斬波開關反轉；

所述提速型斬波比較器的輸出端電壓翻轉后，所述第二輸出端為有效電平，所述固定電流基準通過第二開關為第二電容充電，第三開關閉合為第一電容放電，所述提速型斬波比較器正輸入端從所述基準電壓產生電路采集基準電壓，所述提速型斬波比較器負輸入端和提速輸入端通過第二開關采集第二電容電壓，當所述第二電容電壓達到所述基準電壓時，所述提速型斬波比較器的輸出端電壓翻轉，所述第一輸出端輸出有效電平，所述第一、第二斬波開關反轉。

所述電容充放電電路第一電容的一端接地，另一端接第一開關的源極和第三開關的漏極，所述第二電容的一端接地，另一端接第二開關的源極和第四開關的漏極，所述第三、第四開關的源極接地，所述第一、第四開關的柵極接所述兩相不交疊時鐘產生電路的第一輸出端，所述第二、第四開關的柵極接第二輸出端，所述固定電流基準的一端接電源，另一端接所述第一、第二開關的漏極以及所述提速型斬波比較器的負輸入端和提速輸入端。

本發明專利的有益效果是，通過采用提速型斬波比較器，在不提高功耗和面積的前提下，極大地減小了比較器延時和失調，因而解決了傳統RC振蕩器所存在的精度低、溫度漂移大、功耗大、面積大等缺點，實現了一種新型的低功耗高精度低溫漂RC振蕩器。

附圖說明