CN110311627A - 一种低功耗输出固定频率的振荡器电路 - Google Patents

一种低功耗输出固定频率的振荡器电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：包括环形振荡电路、使能电路和输出级电路，环形振荡电路与输出级电路相连，使能电路与环形振荡电路和输出级电路相连。本发明的频率固定的低功耗振荡器电路，电路结构简单、功耗低、占用芯片面积小，并且能输出固定振荡频率的信号；解决了现有技术的振荡器功耗过大、振荡频率不稳定等技术问题。

Description

一种低功耗输出固定频率的振荡器电路
技术领域
本发明涉及一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，属于集成电源技术领域。
背景技术
振荡器是一种能自动的将直流能量转换成具有一定频率、一定振幅、一定波形的振荡器信号能量的转换电路。振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用，在无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需的载波信号和本地振荡信号；在电子测量和自动控制系统中用了产生各种频段的正弦波信号等。
传统的振荡器电路如图2所示，以三级环形振荡器电路为例，每一级由一个反相器和一个电容构成，由于每一级的输出都会改变下一级的输出电平，于是每一级的输出电压在高低电平之间不断转换，从而产生振荡，但是当阈值电压一定时，随电源电压VDD的减小，充放电电流减小，上升沿、下降沿时间会增大，从而导致振荡频率大大降低，不能得到稳定频率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：包括环形振荡电路、使能电路和输出级电路，环形振荡电路与输出级电路相连，使能电路与环形振荡电路和输出级电路相连。
优选的，上述环形振荡电路包括增强型PMOS管M1、增强型PMOS管M2、增强型PMOS管M3、增强型PMOS管M6、增强型NMOS管M7、增强型PMOS管M8、增强型NMOS管M9、增强型PMOS管M10、增强型NMOS管M11、电容C1、电容C2和电容C3，增强型PMOS管M1的源极与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M2的源极和增强型PMOS管M3的源极相连，增强型PMOS管M1的栅极与偏置电压Vbias、增强型PMOS管M2的栅极和增强型PMOS管M3的栅极相连，增强型PMOS管M1的漏极与增强型PMOS管M6的源极相连，增强型PMOS管M2的漏极与增强型PMOS管M8的源极相连，增强型PMOS管M3的漏极与增强型PMOS管M10的源极相连，增强型PMOS管M6的栅极与增强型NMOS管M7的栅极相连，增强型PMOS管M6的漏极与增强型NMOS管M7的漏极和电容C1相连，增强型PMOS管M8的栅极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型PMOS管M8的漏极与增强型NMOS管M9的漏极和电容C2相连，增强型PMOS管M10的栅极与增强型NMOS管M11的栅极相连，增强型PMOS管M10的漏极分别与增强型NMOS管M11的漏极、增强型PMOS管M6的栅极和电容C3相连。
优选的，上述使能电路包括增强型NMOS管M20、增强型NMOS管M21和增强型PMOS管M22，增强型NMOS管M20的漏极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型NMOS管M20的栅极与增强型NMOS管M21的栅极和起振端ENB相连，增强型NMOS管M20的源极与地GND相连，增强型PMOS管M22的源极与电源VDD相连，增强型PMOS管M22的栅极与使能端ENA相连，增强型PMOS管M22的漏极和增强型PMOS管M1的源极相连。
优选的，上述输出级电路包括增强型PMOS管M4、增强型PMOS管M5、增强型PMOS管M12、增强型NMOS管M13、增强型PMOS管M14、增强型NMOS管M15、增强型PMOS管M16、增强型NMOS管M17、增强型PMOS管M18和增强型NMOS管M19，增强型PMOS管M4的源级分别与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M5的源级、增强型PMOS管M16的源级和增强型PMOS管M18的源级相连，增强型PMOS管M4的栅极与增强型PMOS管M5的栅极和偏置电压Vbias相连，增强型PMOS管M4的漏极与增强型PMOS管M12的源级相连，增强型PMOS管M5的漏极与增强型PMOS管M14的源级相连，增强型PMOS管M12的栅极与增强型NMOS管M13的栅极相连，增强型PMOS管M12的漏极与增强型NMOS管M13的漏极相连，增强型NMOS管M13的源级与地GND相连，增强型PMOS管M14的栅极与增强型NMOS管M15的栅极相连，增强型PMOS管M14的漏极与增强型NMOS管M15的漏极相连，增强型NMOS管M15的源级与地GND相连，增强型PMOS管M16的栅极与增强型NMOS管M17的栅极相连，增强型PMOS管M16的漏极与增强型NMOS管M17的漏极相连，增强型NMOS管M17的源级与地GND相连，增强型PMOS管M18的栅极与增强型NMOS管M19的栅极相连，增强型PMOS管M18的漏极与增强型NMOS管M19的漏极相连形成漏极输出端CLK，增强型NMOS管M19的源级与地GND相连。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的频率固定的低功耗振荡器电路，电路结构简单、功耗低、占用芯片面积小，并且能输出固定振荡频率的信号；解决了现有技术的振荡器功耗过大（利用增强型PMOS管M22来控制振荡器的开启与关断，和减小增强型PMOS管M1、增强型PMOS管M2、增强型PMOS管M3、增强型PMOS管M4、增强型NMOS管M5的偏置电流来实现低功耗）、振荡频率不稳定（利用增强型PMOS管M22来控制振荡器的开启与关断，和减小增强型PMOS管M1、增强型PMOS管M2、增强型PMOS管M3、增强型PMOS管M4、增强型NMOS管M5产生基准电流来实现固定频率）等技术问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为现有技术的振荡器电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例：如图1所示，一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：包括环形振荡电路、使能电路和输出级电路，环形振荡电路与输出级电路相连，使能电路与环形振荡电路和输出级电路相连。
其中，环形振荡电路包括增强型PMOS管M1、增强型PMOS管M2、增强型PMOS管M3、增强型PMOS管M6、增强型NMOS管M7、增强型PMOS管M8、增强型NMOS管M9、增强型PMOS管M10、增强型NMOS管M11、电容C1、电容C2和电容C3，增强型PMOS管M1的源极与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M2的源极和增强型PMOS管M3的源极相连，增强型PMOS管M1的栅极与偏置电压Vbias、增强型PMOS管M2的栅极和增强型PMOS管M3的栅极相连，增强型PMOS管M1的漏极与增强型PMOS管M6的源极相连，增强型PMOS管M2的漏极与增强型PMOS管M8的源极相连，增强型PMOS管M3的漏极与增强型PMOS管M10的源极相连，增强型PMOS管M6的栅极与增强型NMOS管M7的栅极相连，增强型PMOS管M6的漏极与增强型NMOS管M7的漏极和电容C1相连，增强型PMOS管M8的栅极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型PMOS管M8的漏极与增强型NMOS管M9的漏极和电容C2相连，增强型PMOS管M10的栅极与增强型NMOS管M11的栅极相连，增强型PMOS管M10的漏极分别与增强型NMOS管M11的漏极、增强型PMOS管M6的栅极和电容C3相连，增强型NMOS管M7的源极、增强型NMOS管M9的源极、增强型NMOS管M1的源极均与地GND相连，该环形振荡电路是一个三级环形振荡电路，每一级由一个反相器（由增强型PMOS管M6、增强型NMOS管M7、增强型PMOS管M8、增强型NMOS管M9、增强型PMOS管M10、增强型NMOS管M11构成 ）和一个电容构成，假设增强型PMOS管M10的漏极为高电平，即使增强型NMOS管M7的栅极为高电平，从而使电容C1上的电压一直保持低电平，这样经过增强型PMOS管M6与增强型NMOS管M7构成的反相器使增强型NMOS管M9的栅极为低电平，增强型PMOS管M8开始位电容C2充电，以此类推，由于每一级的输出都会改变下一级的输出电平，于是每一级的输出电压在高低电平之间不断转换，从而产生振荡。
其中，使能电路包括增强型NMOS管M20、增强型NMOS管M21和增强型PMOS管M22，增强型NMOS管M20的漏极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型NMOS管M20的栅极与增强型NMOS管M21的栅极和起振端ENB相连，增强型NMOS管M20的源极与地GND相连，增强型PMOS管M22的源极与电源VDD相连，增强型PMOS管M22的栅极与使能端ENA相连，增强型PMOS管M22的漏极和增强型PMOS管M1的源极相连，ENA端为使能端，ENB为起振端，当锂离子电池发生异常状态（过充电压、过放电压、充电过流、放电过流、短路等）时，ENA和ENB由高电平变为低电平，振荡器电路开始工作，锂离子电子在正常情况下，振荡器不工作，减小功耗。
优选的，上述输出级电路包括增强型PMOS管M4、增强型PMOS管M5、增强型PMOS管M12、增强型NMOS管M13、增强型PMOS管M14、增强型NMOS管M15、增强型PMOS管M16、增强型NMOS管M17、增强型PMOS管M18和增强型NMOS管M19，增强型PMOS管M4的源级分别与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M5的源级、增强型PMOS管M16的源级和增强型PMOS管M18的源级相连，增强型PMOS管M4的栅极与增强型PMOS管M5的栅极和偏置电压Vbias相连，增强型PMOS管M4的漏极与增强型PMOS管M12的源级相连，增强型PMOS管M5的漏极与增强型PMOS管M14的源级相连，增强型PMOS管M12的栅极与增强型NMOS管M13的栅极相连，增强型PMOS管M12的漏极与增强型NMOS管M13的漏极相连，增强型NMOS管M13的源级与地GND相连，增强型PMOS管M14的栅极与增强型NMOS管M15的栅极相连，增强型PMOS管M14的漏极与增强型NMOS管M15的漏极相连，增强型NMOS管M15的源级与地GND相连，增强型PMOS管M16的栅极与增强型NMOS管M17的栅极相连，增强型PMOS管M16的漏极与增强型NMOS管M17的漏极相连，增强型NMOS管M17的源级与地GND相连，增强型PMOS管M18的栅极与增强型NMOS管M19的栅极相连，增强型PMOS管M18的漏极与增强型NMOS管M19的漏极相连形成漏极输出端CLK，增强型NMOS管M19的源级与地GND相连，增强型PMOS管M16和增强型NMOS管M17构成反相器，增强型PMOS管M18和增强型NMOS管M19构成反相器，实现整形的作用，从而增大振荡器电路的驱动能力，且隔离外部电路对所述温度检测电路的影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：包括环形振荡电路、使能电路和输出级电路，环形振荡电路与输出级电路相连，使能电路与环形振荡电路和输出级电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：环形振荡电路包括增强型PMOS管M1、增强型PMOS管M2、增强型PMOS管M3、增强型PMOS管M6、增强型NMOS管M7、增强型PMOS管M8、增强型NMOS管M9、增强型PMOS管M10、增强型NMOS管M11、电容C1、电容C2和电容C3，增强型PMOS管M1的源极与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M2的源极和增强型PMOS管M3的源极相连，增强型PMOS管M1的栅极与偏置电压Vbias、增强型PMOS管M2的栅极和增强型PMOS管M3的栅极相连，增强型PMOS管M1的漏极与增强型PMOS管M6的源极相连，增强型PMOS管M2的漏极与增强型PMOS管M8的源极相连，增强型PMOS管M3的漏极与增强型PMOS管M10的源极相连，增强型PMOS管M6的栅极与增强型NMOS管M7的栅极相连，增强型PMOS管M6的漏极与增强型NMOS管M7的漏极和电容C1相连，增强型PMOS管M8的栅极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型PMOS管M8的漏极与增强型NMOS管M9的漏极和电容C2相连，增强型PMOS管M10的栅极与增强型NMOS管M11的栅极相连，增强型PMOS管M10的漏极分别与增强型NMOS管M11的漏极、增强型PMOS管M6的栅极和电容C3相连。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：使能电路包括增强型NMOS管M20、增强型NMOS管M21和增强型PMOS管M22，增强型NMOS管M20的漏极与增强型NMOS管M9的栅极相连，增强型NMOS管M20的栅极与增强型NMOS管M21的栅极和起振端ENB相连，增强型NMOS管M20的源极与地GND相连，增强型PMOS管M22的源极与电源VDD相连，增强型PMOS管M22的栅极与使能端ENA相连，增强型PMOS管M22的漏极和增强型PMOS管M1的源极相连。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗输出固定频率的振荡器电路，其特征在于：输出级电路包括增强型PMOS管M4、增强型PMOS管M5、增强型PMOS管M12、增强型NMOS管M13、增强型PMOS管M14、增强型NMOS管M15、增强型PMOS管M16、增强型NMOS管M17、增强型PMOS管M18和增强型NMOS管M19，增强型PMOS管M4的源级分别与增强型PMOS管M22的漏极、增强型PMOS管M5的源级、增强型PMOS管M16的源级和增强型PMOS管M18的源级相连，增强型PMOS管M4的栅极与增强型PMOS管M5的栅极和偏置电压Vbias相连，增强型PMOS管M4的漏极与增强型PMOS管M12的源级相连，增强型PMOS管M5的漏极与增强型PMOS管M14的源级相连，增强型PMOS管M12的栅极与增强型NMOS管M13的栅极相连，增强型PMOS管M12的漏极与增强型NMOS管M13的漏极相连，增强型NMOS管M13的源级与地GND相连，增强型PMOS管M14的栅极与增强型NMOS管M15的栅极相连，增强型PMOS管M14的漏极与增强型NMOS管M15的漏极相连，增强型NMOS管M15的源级与地GND相连，增强型PMOS管M16的栅极与增强型NMOS管M17的栅极相连，增强型PMOS管M16的漏极与增强型NMOS管M17的漏极相连，增强型NMOS管M17的源级与地GND相连，增强型PMOS管M18的栅极与增强型NMOS管M19的栅极相连，增强型PMOS管M18的漏极与增强型NMOS管M19的漏极相连形成漏极输出端CLK，增强型NMOS管M19的源级与地GND相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112350722A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 上海唯捷创芯电子技术有限公司 一种低温漂环形振荡器、芯片及通信终端

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409541A (zh) * 2008-11-18 2009-04-15 上海贝岭矽创微电子有限公司 环形振荡电路
CN104184469A (zh) * 2014-08-25 2014-12-03 长沙瑞达星微电子有限公司 一种低功耗低温度系数的环形振荡器
CN104242820A (zh) * 2013-06-21 2014-12-24 西安电子科技大学 一种具有温度补偿的低功耗流控环形振荡器
CN104702216A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 展讯通信（上海）有限公司 一种振荡电路
CN105656457A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 联发科技股份有限公司 反相器、环形振荡器以及热传感器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409541A (zh) * 2008-11-18 2009-04-15 上海贝岭矽创微电子有限公司 环形振荡电路
CN104242820A (zh) * 2013-06-21 2014-12-24 西安电子科技大学 一种具有温度补偿的低功耗流控环形振荡器
CN104702216A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 展讯通信（上海）有限公司 一种振荡电路
CN104184469A (zh) * 2014-08-25 2014-12-03 长沙瑞达星微电子有限公司 一种低功耗低温度系数的环形振荡器
CN105656457A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 联发科技股份有限公司 反相器、环形振荡器以及热传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭介华: "《MOS数字集成电路》", 长沙：湖南科学技术出版社, pages: 160 - 163 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112350722A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 上海唯捷创芯电子技术有限公司 一种低温漂环形振荡器、芯片及通信终端

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