[發明專利]一種雙向頻率同步振蕩器電路

有效

• 申請號: 202010017879.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111181552B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 周澤坤;曹建文;王卓;唐鶴;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種雙向頻率同步振蕩器電路，包括振蕩器主體模塊、同步時鐘信號產生模塊、檢測外部時鐘信號模塊和防內外時鐘信號互擾模塊，振蕩器主體模塊連接外掛電阻控制外掛電容周期性充放電產生的三角波信號，內部包括外掛電容的充放電電路以相關控制電路；同步時鐘信號產生模塊在外部沒有時鐘信號時，將振蕩器主體模塊產生的時鐘信號輸出，可作為其他電源系統的時鐘信號；檢測外部時鐘信號模塊用于檢測外部是否有時鐘信號，檢測到外部時鐘信號時通過控制振蕩器主體模塊同步至外部時鐘信號；防內外時鐘信號互擾模塊用于避免外部時鐘信號與內部所產生的時鐘信號相互干擾，使得外部時鐘信號與內部所產生的時鐘信號不會同時出現，避免邏輯錯誤。

技術領域

本發明屬于電源管理技術領域，具體涉及一種雙向頻率同步振蕩器電路。

背景技術

開關電源以其重量輕、效率高等優異性能廣泛應用于各種電子產品的電源系統中。而時鐘產生電路是開關電源控制系統的重要模塊，其所產生的時鐘信號頻率決定了開關電源系統的開關頻率。通常情況下，一個電子產品里含有多個開關電源模塊，這些電源模塊工作于不同的開關頻率下，因此電磁干擾和開關噪聲對電路產生較強的干擾。當多個開關電源并聯或者串聯時，其影響尤為嚴重。開關電源的開關頻率通常由內部振蕩器產生，頻率固定，不能隨著外部環境改變而改變。目前，可通過鎖相環來實現開關電源與外部的時鐘同頻功能，但是該種方法需要考慮鎖相環的環路穩定性，電路設計比較復雜，且需要較長時間鎖定頻率。另外，目前也存在將開關電源同頻至高頻的電路，其工作原理為高頻信號將振蕩器三角波提前放電以實現高頻同步功能。該種設計方法不能夠同頻至外部較低的時鐘頻率信號，同時也不能為其他電路提供時鐘信號。

發明內容

針對上述傳統開關電源中振蕩器頻率固定、不能為其他電路提供時鐘、與外部時鐘同頻時存在的穩定性、復雜度問題以及只能同頻至高頻電路等不足之處，本發明提出一種雙向頻率同步振蕩器電路，可以同步至外部的高頻和低頻時鐘信號，也可以為其他電路提供時鐘同步信號，實現了雙向頻率同步，可廣泛應用于各種頻率同步開關電源系統中。

本發明的技術方案是：

一種雙向頻率同步振蕩器電路，包括振蕩器主體模塊、同步時鐘信號產生模塊、檢測外部時鐘信號模塊和防內外時鐘信號互擾模塊，

所述振蕩器主體模塊包括第一恒流源、開關、第一比較器、第二比較器、第三比較器、第一或門、第一非門、第二非門、第三非門、第一與非門、第二與非門和第三與非門，

開關的一端連接所述振蕩器電路的輸入信號、第一比較器和第二比較器的正向輸入端、以及第三比較器的負向輸入端，其另一端通過第一恒流源后接地；

所述振蕩器電路的輸入信號為三角波信號；

第一比較器的負向輸入端連接第一基準電壓，其輸出端連接第一或門的第一輸入端；

第二比較器的負向輸入端連接第二基準電壓，其輸出端連接第一或門的第二輸入端并輸出第二標志信號；

第一或門的第三輸入端連接所述檢測外部時鐘信號模塊的輸出端，其輸出端通過第一非門后連接第二與非門的第一輸入端；

第三比較器的正向輸入端連接第三基準電壓，其輸出端連接第二非門的輸入端和第一與非門的第一輸入端；

所述第一基準電壓和所述第二基準電壓為高限電壓，所述第三基準電壓為低限電壓，且所述第一基準電壓的電壓值高于所述第二基準電壓的電壓值；

第一與非門的第二輸入端連接使能信號，其輸出端連接第三與非門的第一輸入端；

第二與非門的第二輸入端連接第三與非門的輸出端，其輸出端連接第三與非門的第二輸入端并輸出開關控制信號控制所述開關的開啟和關斷；

第三非門的輸入端連接第二非門的輸出端，其輸出端輸出第一標志信號；