CN104935294A - 振荡器 - Google Patents

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陈建廷
叶佳楠
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Abstract

本发明提供了一种振荡器，包括：一电阻器、至少一第一反向器、至少一第二反向器及一电容器组。所述至少一第一反向器与该电阻器并联，所述至少一第一反向器具有一输入端及一输出端。所述至少一第二反向器具有一输入端及一输出端，所述至少一第二反向器的该输入端连接至所述至少一第一反向器的该输出端。该电容器组连接所述至少一第一反向器的该输入端及所述至少一第二反向器的该输出端，该电容器组包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器具有负电压系数，该第二电容器具有正电压系数。利用该第一电容器及该第二电容器的互相补偿，使该振荡器可不受电压变动的影响，以维持稳定的输出频率。

Description

振荡器
技术领域
本发明是关于一种振荡器。
背景技术
振荡器是用以产生具有周期性信号的电子电路，周期性信号可为弦波、方波或三角波等。RC振荡器为振荡器的一种，其是利用电阻器(R)与电容器(C)的充放电及耦合，以输出周期性信号。一般而言，RC振荡器对于元件的制造工艺、温度或电压等的变动较为敏感，受到上述变动的影响较大。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种振荡器，以解决或改善上述问题。
本发明解决问题的技术方案为：提供一种振荡器，包括：一电阻器、至少一第一反向器、至少一第二反向器及一电容器组。所述至少一第一反向器与该电阻器并联，所述至少一第一反向器具有一输入端及一输出端。所述至少一第二反向器具有一输入端及一输出端，所述至少一第二反向器的该输入端连接至所述至少一第一反向器的该输出端。该电容器组连接所述至少一第一反向器的该输入端及所述至少一第二反向器的该输出端，该电容器组包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器具有负电压系数，该第二电容器具有正电压系数。
利用该第一电容器及该第二电容器的互相补偿，使该振荡器可不受电压变动的影响，以维持稳定的输出频率。
附图说明
图1显示本发明振荡器的一实施例的电路示意图；
图2显示本发明振荡器的另一实施例的电路示意图；及
图3显示本发明振荡器的模拟电压频率关系的示意图。
符号说明：
10               振荡器
11               电阻器
12               第一反向器
13               第二反向器
14               电容器组
20               振荡器
26               可变电阻器
27               控制晶体管
121              输入端
122              输出端
131              输入端
132              输出端
141              第一电容器
142              第二电容器
221、223         第一反向器
222              与非门
231、232、233    第二反向器
具体实施方式
图1显示本发明振荡器的一实施例的电路示意图。本发明的振荡器10包括：一电阻器11、至少一第一反向器12、至少一第二反向器13及一电容器组14。在一实施例中，该振荡器10为一RC振荡器，可应用于低频信号，例如1K Hz至10M Hz。该第一反向器12与该电阻器11并联，该第一反向器12具有一输入端121及一输出端122。该第二反向器13具有一输入端131及一输出端132，该第二反向器13的该输入端131连接该第一反向器12的该输出端122。
该电容器组14连接所述至少一第一反向器12的该输入端121及所述至少一第二反向器13的该输出端132，该电容器组14包括一第一电容器141及一第二电容器142。该第一电容器141具有负电压系数，该第二电容器142具有正电压系数。
在一实施例中，该第一电容器141为一多晶硅-绝缘体-多晶硅(Polysilicon-Insulator-Polysilicon,PIP)电容器。该第二电容器142为一金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)电容器。该第一电容器141与该第二电容器142并联连接，故该电容器组14的总电容值是该第一电容器141的电容值与该第二电容器142的电容值的和。因该第一电容器141具有负电压系数，且该第二电容器142具有正电压系数，互相补偿的结果使该振荡器10可不受电压变动的影响，以维持稳定的输出频率。在一实施例中，该第一电容器的电容值与该第二电容器的电容值的比例为2：1。
在一实施例中，该电阻器11为一高阻抗多晶硅电阻器(High-Resistance PolysiliconResistor,HR-Poly-R)，具有负温度系数，以进行温度补偿。
图2显示本发明振荡器的另一实施例的电路示意图。本发明的振荡器20包括：一电阻器11、至少一第一反向器221、222、223、至少一第二反向器231、232、233及一电容器组14。本实施例的该电阻器11与该电容器组14与图1的实施例相同，不再叙述。
所述至少一第一反向器221、222、223包括两个第一反向器221、223及一与非门(NAND Gate)222，两个第一反向器221、223及该与非门222串联连接，该与非门222设置于两第一反向器221、223之间。该与非门222的一输入端连接至一使能信号(Enable)，以控制该与非门222的动作。
所述至少一第二反向器231、232、233包括三个第二反向器231、232、233，三个第二反向器231、232、233串联连接。利用多个第一反向器及多个第二反向器可使该振荡器20能推动较大负载。
该振荡器20另包括一可变电阻器26，与该电阻器11串联。该可变电阻器26可微调总电阻值，以补偿制造工艺上的变动及差异。该振荡器20另包括一控制晶体管27，以控制是否启动该振荡器20动作。
图3显示本发明振荡器的模拟电压频率关系的示意图。曲线31表示该第一电容器141的模拟电压频率关系，因该第一电容器141为负电压系数，故电压增加时，电容值下降，频率随着提高。曲线32表示该第二电容器142的模拟电压频率关系，因该第二电容器141为正电压系数，故电压增加时，电容值上升，频率随着降低。曲线33表示电容器组14的模拟电压频率关系，经该第一电容器141及该第二电容器142的互相补偿，使该电容器组14可不受电压变动的影响，以维持稳定的输出频率。亦即，在电压增加或降低的情形下，频率大约维持固定。
惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求所列。

Claims (9)

1.一种振荡器，其特征在于，该振荡器包括：
一电阻器；
至少一第一反向器，与该电阻器并联，所述至少一第一反向器具有一输入端及一输出端；
至少一第二反向器，具有一输入端及一输出端，所述至少一第二反向器的该输入端连接至所述至少一第一反向器的该输出端；
一电容器组，连接所述至少一第一反向器的该输入端及所述至少一第二反向器的该输出端，该电容器组包括一第一电容器及一第二电容器，该第一电容器具有负电压系数，该第二电容器具有正电压系数。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该第一电容器为一多晶硅-绝缘体-多晶硅电容器。
3.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该第二电容器为一金属氧化物半导体电容器。
4.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该第一电容器与该第二电容器并联。
5.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该第一电容器的电容值与该第二电容器的电容值的比例为2：1。
6.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该电阻器为一高阻抗多晶硅电阻器。
7.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，该振荡器另包括一可变电阻器，与该电阻器串联。
8.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述至少一第一反向器包括两个第一反向器及一与非门，两个第一反向器及该与非门串联连接，该与非门设置于两第一反向器之间。
9.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述至少一第二反向器包括三个第二反向器，三个第二反向器串联连接。
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