[發(fā)明專利]環(huán)形振蕩器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010317707.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111245432A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉銀;王福君;田偉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都啟英泰倫科技有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.環(huán)形振蕩器，其特征在于，包括基準源電路，所述基準源電路輸出一基準電壓和基準電流，所述基準電壓由正溫系數(shù)電壓和負溫系數(shù)電壓組成，所述基準電流由正溫系數(shù)電流和負溫系數(shù)電流組成，且滿足K1/K2=K3/K4，其中K1、K2分別為基準電壓的正溫系數(shù)和負溫系數(shù)，K3、K4分別為基準電流的正溫系數(shù)和負溫系數(shù)；

還包括壓控振蕩器和頻率轉(zhuǎn)換電路，所述壓控振蕩器通過頻率轉(zhuǎn)換電路，使壓控振蕩器的輸出頻率與基準電壓成反比，與基準電流成正比。

2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換電路包括第一運算放大器和控制端與第一運算放大器輸出端連接的調(diào)整管，所述第一運算放大器的正相輸入端連接所述基準源電路的基準電壓輸出端，反相輸入端連接調(diào)整管的輸出端，所述調(diào)整管的輸入端連接一輸出基準電流的電流源，輸出端連接開關(guān)電容電路，所述開關(guān)電容電路包括開關(guān)電容和與其串聯(lián)的充電管及與充電管并聯(lián)的放電管，充電管和放電管均由所述壓控振蕩器控制，且充電管和放電管的開關(guān)控制電路使二者的開關(guān)狀態(tài)相互反相。

3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述負反饋關(guān)系由以下電流轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)：所述電流轉(zhuǎn)換電路包括電流輸入管及與其成電流鏡連接關(guān)系的第一鏡像管，與第一鏡像管串聯(lián)的第二鏡像管，及與第二鏡像管成電流鏡連接關(guān)系的電流輸出管，所述電流輸出管輸出電流到所述頻率轉(zhuǎn)換電路,所述壓控振蕩器的電壓控制端連接在第二NMOS管和第一PMOS管的公共端。

4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述第二NMOS管和第一PMOS管的公共端與電源之間連接有補償電容。

5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述基準源電路包括帶隙基準電壓源，輸出的基準電壓為帶隙基準電壓，所述正溫系數(shù)電流由所述帶隙基準電壓源產(chǎn)生。

6.如權(quán)利要求5所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述帶隙基準電壓源包括第二運算放大器、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第一PNP管、第二PNP管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，其中第二PNP管發(fā)射極面積是第一PNP管發(fā)射極面積的整數(shù)倍;

第一PNP管以二極管形式連接并依次與第三電阻、第三PMOS管串聯(lián)在電源和地之間,第二PNP管以二極管形式連接并依次與第一電阻、第二電阻、第四PMOS管串聯(lián)在電源和地之間; 第三PMOS管與第四PMOS柵極均與所述第二運算放大器輸出端連接,第二運算放大器的兩個輸入端分別連接第一PNP管發(fā)射極及第一電阻和第二電阻公共端;

基準電壓從第二電阻與第四PMOS管公共端輸出, 正溫系數(shù)電流從與所述第四PMOS管共柵共源連接的第五PMOS管漏級輸出。

7.如權(quán)利要求1或5或6所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述基準源電路的負溫系數(shù)電流由負溫電流電路產(chǎn)生,所述負溫電流電路包括第三運算放大器、第六PMOS管、第八PMOS管、第六NMOS管、第三PNP管和第四電阻;

二極管形式連接的第三PNP管與第八PMOS管串聯(lián)在地和電源之間, 第四電阻、第六NMOS管和第六PMOS管依序串聯(lián)在地和電源之間,所述第三運算放大器輸出端連接第六NMOS管柵極,正、反相輸入端分別連接第三PNP管發(fā)射極和第四電阻未接地的另一端,第八PMOS管柵極連接一外置偏置電壓,所述第六PMOS管輸出負溫系數(shù)電流。

8.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，正溫系數(shù)電流和負溫系數(shù)電流的相加通過兩個并聯(lián)的PMOS管實現(xiàn),所述兩個并聯(lián)的PMOS管分別作為一電流鏡的輸出管復制所述正溫系數(shù)電流和負溫系數(shù)電流。

9.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩器，其特征在于，所述壓控振蕩器包括偏置電壓電路和串聯(lián)的S個互補MOS管對；所述S為大于1的奇數(shù)；

所述偏置電壓電路包括串聯(lián)在電源和地之間的P偏置管和N偏置管，所述N偏置管為二極管形式連接，所述P偏置管的柵極作為所述壓控振蕩器的控制電壓輸入端；

每一互補MOS管對包括串聯(lián)在電源和地之間的多個器件，從電源到地依次為電流調(diào)整PMOS管，反向PMOS管，反向NMOS管和電流調(diào)整NMOS管，反向PMOS管和反向NMOS管柵極相連作為該互補MOS管對的輸入端，反向PMOS管和反向NMOS管漏極相連作為該互補MOS管對的輸出端，所述電流調(diào)整PMOS管和電流調(diào)整NMOS管的柵極分別連接所述P偏置管和N偏置管的柵極；

所述互補MOS管對最后一級的輸出端連接第一級的輸入端。