專利名稱：高精度數(shù)字可調(diào)rc振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字集成電路，特別是涉及一種高精度數(shù)字可調(diào)RC振蕩器。
背景技術(shù)：
在很多超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘信號(hào)是必不可少的，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的電路一般是振蕩器電路，RC振蕩器是振蕩器里面應(yīng)用最廣的，它的成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、另外電路的功耗也相對(duì)較小，但電路的工作電壓和工作溫度極大得影響了它的輸出頻率，工藝相關(guān)性比較差，精度較低。

圖1是一種普通的RC振蕩器電路結(jié)構(gòu)，它包括兩個(gè)COMP比較器，一個(gè)RS觸發(fā)器， 一個(gè)電容，和一個(gè)三態(tài)開關(guān)管組成，它的工作原理如下用RS觸發(fā)器的輸出信號(hào)來控制電容C的充放電開關(guān)，當(dāng)電容未充電時(shí)，RS觸發(fā)輸出低電平，此時(shí)開關(guān)連接至上面的Ic電流源，電容開始充電，Vc增加，直到Vc值超過Vh時(shí)，比較器比較后輸送給S端一個(gè)高電平，使 RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，開關(guān)受高電平影響馬上調(diào)到下面的Ic電流源，電容開始放電， Vc降低，直到Vc值少于\時(shí)，比較器比較后輸送R端一個(gè)高電平，使RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)輸出低電平，則開關(guān)又會(huì)自動(dòng)調(diào)到上面的Ic電流源。這樣通過反饋調(diào)節(jié)開關(guān)對(duì)電容C進(jìn)行自動(dòng)充放電，在輸出端Q產(chǎn)生周期性的方波信號(hào)，同時(shí)在電容的上極板產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波信號(hào)。設(shè)電容充電電流II，放電電流12，則電容C的振蕩周期為
權(quán)利要求
1.一種高精度數(shù)字可調(diào)RC振蕩器，包括比較器COMPl、比較器C0MP2和一個(gè)RS觸發(fā)器， 其特征在于，所述比較器COMPl的正輸入端接一個(gè)電容Cl的上極板，負(fù)輸入端接一個(gè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)Vref，輸出端接所述RS觸發(fā)器的S端；所述比較器CM0P2的正輸入端接一個(gè)電容 C2的上極板，負(fù)輸入端接基準(zhǔn)電壓信號(hào)Vref，輸出端接所述RS觸發(fā)器的R端；所述RS觸發(fā)器的輸出端Q接一個(gè)反相器INVl的輸入端；該反相器INVl的輸出端接一個(gè)反相器INV2 的輸入端；該反相器INV2的輸出端信號(hào)為Vq，接一個(gè)與非門NAND的一個(gè)輸入端；該與非門 NAND的另一個(gè)輸入端接Ven信號(hào)，輸出端信號(hào)為VqN，接一個(gè)反相器INV3 ；該反相器INV3的輸出端信號(hào)為Vout ；兩個(gè)所述電容Cl、C2的下極板接地；一個(gè)NMOS開關(guān)管Ml的漏極接電容Cl的上極板，源極接地，柵極接Vq信號(hào)；一個(gè)NMOS開關(guān)管M2的漏極接電容C2的上極板， 源極接地，柵極接VqN信號(hào)；一個(gè)NMOS開關(guān)管M3的漏極接偏置電流信號(hào)Ibiasl，源極接電容Cl的上極板，柵極接VqN信號(hào)；一個(gè)NMOS開關(guān)管M4的漏極接偏置電流信號(hào)Ibias2，源極接電容C2的上極板，柵極接Vq信號(hào)；一個(gè)NMOS開關(guān)管M5的漏極接偏置電流信號(hào)Ibiasl， 源極接地，柵極接Vq信號(hào)；一個(gè)NMOS開關(guān)管M6的漏極接偏置電流信號(hào)Ibias2，源極接地， 柵極接VqN信號(hào)；一個(gè)電容數(shù)字微調(diào)模塊Cap triming的Al端接所述電容Cl的上極板，A2 端接所述電容C2的上極板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)字可調(diào)RC振蕩器，其特征在于所述比較器C0MP1、 C0MP2采用共源差分對(duì)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)字可調(diào)RC振蕩器的數(shù)字集成電路，其特征在于所述電容數(shù)字微調(diào)模塊Cap timming包括十個(gè)開關(guān)NMOS管M7 M16和十個(gè)不同電容值的電容C3 C12 ；其中五個(gè)NMOS管M7 M11的漏極D接端口 A1，M7的源極接電容C3的上極板，M7 的柵極接配置信號(hào)EN1，M8的源極接電容C4的上極板，M8的柵極接配置信號(hào)EN2，M9的源極接電容C5的上極板，M9的柵極接配置信號(hào)EN3，MlO的源極接電容C6的上極板，MlO的柵極接配置信號(hào)EN4，Mll的源極接電容C7的上極板，Mll的柵極接配置信號(hào)EN5 ；另五個(gè) NMOS管M12116的漏極D接端口 A2，M12的源極接電容C8的上極板，M12的柵極接配置信號(hào)EN6，M13的源極接電容C9的上極板，M13的柵極接配置信號(hào)EN7，M14的源極接電容ClO 的上極板，M9的柵極接配置信號(hào)EN8，M15的源極接電容Cll的上極板，M15的柵極接配置信號(hào)EN9，M16的源極接電容C12的上極板，M16的柵極接配置信號(hào)EW0，十個(gè)電容C3飛12 的下極板都接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精度數(shù)字可調(diào)RC振蕩器。它是對(duì)常見RC振蕩器通過插入電容數(shù)字微調(diào)模塊構(gòu)成，由兩個(gè)比較器COMP1、COMP2、一個(gè)RC觸發(fā)器、一個(gè)與非門NAND、三個(gè)反相器INV1～I(xiàn)NV3、六個(gè)開關(guān)NMOS管M1～M6、兩個(gè)電容C1、C2和一個(gè)電容數(shù)字微調(diào)模塊Captrimming組成。經(jīng)仿真結(jié)果表明，本發(fā)明通過設(shè)置數(shù)字微調(diào)模塊的信號(hào)值，可以將頻率調(diào)整到設(shè)定的頻率附近，可以使最后的頻率偏差在2.6%內(nèi)。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于各種含電容的普通RC振蕩器場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H03K3/011GK102158202SQ201110094528
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者王安琪, 臧鳳仙, 金民偉, 陳光化 申請(qǐng)人:上海大學(xué)