[發(fā)明專利]可編程的電流控制振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711470007.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108039887B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;孟智凱;賈紅;程顯志;韋嶔;陳維新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安智多晶微電子有限公司
• 主分類號(hào): H03L7/099
• 分類號(hào): H03L7/099
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

1.一種可編程的電流控制振蕩器，其特征在于，所述振蕩器包括外部基準(zhǔn)電路(10)、分段式電流舵(20)和振蕩電路(30)，所述外部基準(zhǔn)電路(10)分別電連接至所述分段式電流舵(20)和所述振蕩電路(30)，所述分段式電流舵(20)電連接至所述振蕩電路(30)；其中，

所述外部基準(zhǔn)電路(10)用于分別向所述分段式電流舵(20)提供基準(zhǔn)電流和向所述振蕩電路(30)提供基準(zhǔn)電壓；

所述分段式電流舵(20)用于根據(jù)輸入的數(shù)字碼向所述振蕩電路(30)提供電流；

所述振蕩電路(30)用于根據(jù)所述分段式電流舵(20)提供的不同大小的電流輸出不同的時(shí)鐘頻率；

其中，所述分段式電流舵(20)包括數(shù)字模塊和模擬模塊，所述模擬模塊的輸入端電連接至所述外部基準(zhǔn)電路(10)，所述模擬模塊的輸出端電連接至所述振蕩電路(30)；所述數(shù)字模塊通過輸入數(shù)字碼控制所述模擬模塊的輸出電流，所述振蕩電路(30)根據(jù)所述模擬模塊輸出的電流產(chǎn)生不同的時(shí)鐘頻率；

所述數(shù)字模塊包括：數(shù)字碼信號(hào)輸入端和溫度計(jì)譯碼器，所述模擬模塊包括高N-M位單位電流源結(jié)構(gòu)和低M位二進(jìn)制加權(quán)電流源結(jié)構(gòu)，其中，

所述高N-M位單位電流源結(jié)構(gòu)電連接至所述溫度計(jì)譯碼器；所述溫度計(jì)譯碼器和所述低M位二進(jìn)制加權(quán)電流源結(jié)構(gòu)分別電連接至所述數(shù)字碼信號(hào)輸入端；其中，N、M為大于等于1的整數(shù)；

所述高N-M位單位電流源結(jié)構(gòu)包括2^N-M-1個(gè)單位電流源開關(guān)和與所述單位電流源開關(guān)串聯(lián)的2^N-M-1個(gè)單位電流源晶體管組，每一所述單位電流源晶體管組包括2^M個(gè)相互并接的晶體管，所述單位電流源開關(guān)用于控制所述單位電流源晶體管組與所述振蕩電路(30)的關(guān)斷和導(dǎo)通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程的電流控制振蕩器，其特征在于，所述低M位二進(jìn)制加權(quán)電流源結(jié)構(gòu)與所述高N-M位單位電流源結(jié)構(gòu)并接，且所述低M位二進(jìn)制加權(quán)電流源結(jié)構(gòu)包括M個(gè)二進(jìn)制加權(quán)電流源開關(guān)和與所述二進(jìn)制加權(quán)電流源開關(guān)串聯(lián)的M個(gè)二進(jìn)制加權(quán)電流源晶體管組，對(duì)所述M個(gè)二進(jìn)制加權(quán)電流源晶體管組排序，每個(gè)晶體管組包括2^M-1個(gè)相互并接的晶體管，所述二進(jìn)制加權(quán)電流源開關(guān)用于控制所述二進(jìn)制加權(quán)電流源晶體管組與所述振蕩電路(30)的關(guān)斷和導(dǎo)通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可編程的電流控制振蕩器，其特征在于，所述振蕩電路(30)包括第一晶體管(M1)、第二晶體管(M2)、第三晶體管(M3)、第四晶體管(M4)、第五晶體管(M5)、第一電容(C1)、第二電容(C2)，第一比較器(COMP1)、第二比較器(COMP2)和觸發(fā)器(RS)，其中，所述第一晶體管(M1)接收所述分段式電流舵(20)提供的電流，所述第二晶體管(M2)和所述第三晶體管(M3)與所述第一晶體管(M1)鏡像連接；

所述第一電容(C1)與所述第四晶體管(M4)并聯(lián)，且所述第一電容(C1)的下極板接地，上極板分別電連接至所述第二晶體管(M2)和所述第一比較器(COMP1)的反向輸入端；

所述第二電容(C2)與所述第五晶體管(M5)并聯(lián)，且所述第二電容(C2)的下極板接地，上極板分別電連接至所述第三晶體管(M3)和所述第二比較器(COMP2)的反向輸入端；

所述第一比較器(COMP1)的正向輸入端和所述第二比較器(COMP2)的正向輸入端電連接至外接基準(zhǔn)電路；所述第一比較器(COMP1)的輸出端電連接至所述觸發(fā)器(RS)的R端，所述第二比較器(COMP2)的輸出端電連接至所述觸發(fā)器(RS)的S端；

所述觸發(fā)器(RS)的Q端電連接至所述第四晶體管(M4)的柵極，所述觸發(fā)器(RS)的Q非端電連接至所述第五晶體管(M5)的柵極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可編程的電流控制振蕩器，其特征在于，所述外部基準(zhǔn)電路包括第六晶體管(M6)、第七晶體管(M7)、第八晶體管(M8)和電源，所述第六晶體管(M6)的源極、所述第七晶體管(M7)的源極和所述第八晶體管(M8)的源極電連接至所述電源，所述第六晶體管(M6)的柵極與所述第七晶體管(M7)的柵極和所述第八晶體管(M8)的柵極串接，所述第六晶體管(M6)的漏極用于提供基準(zhǔn)電流，所述第七晶體管(M7)的漏極電連接至電阻R，用于提供基準(zhǔn)電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的可編程的電流控制振蕩器，其特征在于，所述振蕩器還外接有FPGA數(shù)據(jù)配置電路，所述FPGA數(shù)據(jù)配置電路電連接至所述數(shù)字碼信號(hào)輸入端，向所述分段式電流舵(20)提供不同的數(shù)字碼。