CN117097304A - 振荡器、电路控制方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种振荡器、电路控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质,涉及电子电路领域,该振荡器包括:奇数个串联的反相器、包括振荡电阻和振荡电容的反馈回路、多个模拟开关电路、多个控制电路以及输出电路;多个模拟开关电路并联,每个控制电路连接一个模拟开关电路,每个控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号,以调整各自连接的模拟开关电路的等效电阻,使得振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,多个控制电路向各自连接的模拟开关电路施加的控制信号不同。本申请能够增加振荡器的输出波形的频率点,减小电磁干扰。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路领域,并且更具体地,涉及电子电路领域中一种振荡器、电路控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
如图1所示,图1示出了现有技术中振荡器的电路结构示意图。现有的抖频技术是通过时钟技术改变振荡器的参数来实现频率的改变,在实现数字电路抖频时,频谱不能完全展开,由于数字电路只有0和1两种状态,一位二进制所能产生的阻值和频率点也只有两种状态,存在频率点受数字电路的限制,例如4位二进制只能产生16个频率点,从而导致振荡器的输出波形的频率点很少,得到的频谱较窄,抗电磁干扰能力差。
发明内容
本申请提供了一种振荡器、电路控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质,该方法能够增加振荡器的输出波形的频率点,扩宽输出波形的频谱,减小电磁干扰。
第一方面,提供了一种振荡器,所述振荡器包括:
M个串联的反相器,其中M为大于或者等于3的奇数;
反馈回路,反馈回路包括振荡电阻和振荡电容,所述振荡电阻的第一端与第1个反相器的输入端连接,所述振荡电阻的第二端与第M个反相器的输出端连接,所述振荡电容与所述振荡电阻并联;
N个模拟开关电路,N个所述模拟开关电路并联,每个所述模拟开关电路与所述振荡电阻的第一端连接;
N个控制电路,每个所述控制电路连接一个所述模拟开关电路,每个所述控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的所述模拟开关电路施加控制信号,以调整各自连接的所述模拟开关电路的等效电阻,使得所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,其中N大于或者等于2,N个所述控制电路向各自连接的所述模拟开关电路施加的控制信号不同;
输出电路,所述输出电路的输入端与所述第M个反相器的输出端连接,所述输出电路的输出端为所述振荡器的输出端,所述输出电路用于调整所述振荡器的输出波形。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,N个所述控制电路各自对应的预设时间周期相同。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,N个所述控制电路各自对应的预设时间周期不相同,且N个所述控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,每个所述控制电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一或非门、第二或非门、第一电流源、第二电流源、第一电容、PMOS管和NMOS管;其中,所述第一运算放大器的反向输入端为上限波形信号的输入端,所述第一运算放大器的输出端与所述第一或非门的第一输入端连接,所述第一或非门的第二输入端与所述第二或非门的输出端连接,所述第一或非门的输出端与所述第二或非门的第一输入端连接,所述第二或非门的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端连接,所述第二运算放大器的正向输入端为下限波形信号的输入端,所述第一运算放大器的正向输入端与所述第二运算放大器的反向输入端连接;所述第一电流源的正极接电源,所述第一电流源的负极与所述PMOS管的源极连接,所述PMOS管的栅极和所述NMOS管的栅极与所述第二或非门的输出端连接,所述PMOS管的漏极、所述NMOS管的漏极和所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的正向输入端连接,所述NMOS管的源极与所述第二电流源的正极连接,所述第二电流源的负极和所述第一电容的第二端接地。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,所述第一电容为可调电容。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,每个所述模拟开关电路包括第二电容和MOS管;其中,所述第二电容的第一端与所述振荡电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述MOS管的漏极连接,所述MOS管的栅极与所述第一运算放大器的正向输入端连接,所述MOS管的源极接地。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,任意两个所述模拟开关电路各自中的所述第二电容的电容值具有倍数关系。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,所述第1个反相器为施密特反相器。
第二方面,提供了一种电路控制方法,应用于所述的振荡器,所述电路控制方法包括:
获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期的步骤包括:获取N个不相同的数字;其中,所述N个不相同的数字之间不存在相同的公约数;为每个所述数字设置时间单位,得到N个设定时长;将所述N个设定时长均分给N个所述控制电路,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期的步骤包括:获取整数中大于预设数字的到目标数字;为每个所述目标数字设置时间单位,得到设定时长;为N个所述控制电路设置所述设定时长,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述控制每个所述控制电路输出控制信号的步骤包括:获取每个所述控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号;提取所述预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号;将所述上限波形信号输入每个所述控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将所述下限波形信号输入每个所述控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,以使每个所述控制电路输出控制信号。
结合第二方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,所电路控制方法还包括:
将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,并确定第一等效电阻和第一电容参数;其中,所述第一等效电阻包括所述导通状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第一电容参数包括所述导通状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;根据所述第一等效电阻和所述第一电容参数,确定所述预设频率区间的最小值;将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,并确定第二等效电阻和第二电容参数;其中,所述第二等效电阻包括所述关断状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第二电容参数包括所述关断状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;根据所述第二等效电阻和所述第二电容参数,确定所述预设频率区间的最大值;根据所述最大值和所述最小值确定所述预设频率区间。
第三方面,提供了一种电路控制装置,应用于控制所述的振荡器,所述电路控制装置包括:
时间获取模块,用于获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
电路控制模块,用于控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
信号控制模块,用于针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
结合第三方面,在某些可能的实现方式中,所述时间获取模块包括:
第一数字获取单元,用于获取N个不相同的数字;其中,所述N个不相同的数字之间不存在相同的公约数;
第一单位设置单元,用于为每个所述数字设置时间单位,得到N个设定时长;
第一分配单元,用于将所述N个设定时长均分给N个所述控制电路,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
结合第三方面,在某些可能的实现方式中,所述时间获取模块包括:
第二数字获取单元,用于获取整数中大于预设数字的到目标数字;
第二单位设置单元,用于为每个所述目标数字设置时间单位,得到设定时长;
第二分配单元,用于为N个所述控制电路设置所述设定时长,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
结合第三方面,在某些可能的实现方式中,所述电路控制模块包括:
信号获取单元,用于获取每个所述控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号;
信号提取单元,用于提取所述预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号;
信号输入单元,用于将所述上限波形信号输入每个所述控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将所述下限波形信号输入每个所述控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,以使每个所述控制电路输出控制信号。
结合第三方面,在某些可能的实现方式中,所述电路控制装置还包括:
第一切换单元,用于将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,并确定第一等效电阻和第一电容参数;其中,所述第一等效电阻包括所述导通状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第一电容参数包括所述导通状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
第一计算单元,用于根据所述第一等效电阻和所述第一电容参数,确定所述预设频率区间的最小值;
第二切换单元,用于将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,并确定第二等效电阻和第二电容参数;其中,所述第二等效电阻包括所述关断状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第二电容参数包括所述关断状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
第二计算单元,用于根据所述第二等效电阻和所述第二电容参数,确定所述预设频率区间的最大值;
区间确定单元,用于根据所述最大值和所述最小值确定所述预设频率区间。
第四方面,提供一种电子设备,包括所述的振荡器、存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码,该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码,使得该电子设备执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的电路控制方法。
第五方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的电路控制方法。
第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的电路控制方法。
本申请的实施例所提供的振荡器、电路控制方法、装置、电子设备和可读存储介质,具备以下技术效果:
本申请所提供的振荡器包括:奇数个串联的反相器、包括振荡电阻和振荡电容的反馈回路、多个模拟开关电路、多个控制电路以及输出电路,振荡电阻的第一端与第一个反相器的输入端连接,振荡电阻的第二端与最后一个反相器的输出端连接,振荡电容与振荡电阻并联,多个模拟开关电路并联,每个模拟开关电路与振荡电阻的第一端连接,每个控制电路连接一个模拟开关电路,每个控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号,以调整各自连接的模拟开关电路的等效电阻,使得振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,多个控制电路向各自连接的模拟开关电路施加的控制信号不同,输出电路的输入端与最后一个反相器的输出端连接,输出电路的输出端为振荡器的输出端,输出电路用于调整振荡器的输出波形。根据所有控制电路各自对应的预设时间周期计算出振荡器输出波形的周期时间,如果计算得到的振荡器输出波形的周期时间为较大的数值,通过预设频率区间内所有频率的平均频率可以计算出单个频率点的周期,进而振荡器输出波形的周期和单个频率点的周期,可以得到很多的频率点,增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。
附图说明
图1示出了现有技术中振荡器的电路结构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的一种振荡器的一示例电路结构图;
图3示出了本申请实施例提供的一种振荡器的另一示例电路结构图;
图4示出了所有控制电路各自对应的波形信号的示意图;
图5示出了MOS管的阻抗电压曲线的示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种电路控制方法的示意性流程图;
图7示出了本申请实施例提供的一种电路控制装置的结构示意图;
图8示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B:文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
以下为本申请实施例提供的一种振荡器的一实施例。
如图2所示,图2示出了本申请实施例提供的一种振荡器的一示例电路结构图,本申请实施例提供的一种振荡器包括M个串联的反相器、反馈回路、N个模拟开关电路、N个控制电路和输出电路S。其中:
M为大于或者等于3的奇数,M个串联的反相器依次为F1、F2、...、FM,即F1的输出端与F2的输入端连接,F2的输出端与F3的输入端连接,依次类推,F(M-1)的输出端与FM的输入端连接。反馈回路包括振荡电阻R和振荡电容C0-1,振荡电阻R的第一端与第1个反相器F1的输入端连接,振荡电阻R的第二端与第M个反相器的输出端连接,振荡电容与振荡电阻并联。例如,M=3时,第3个反相器为F3,那么振荡电阻R的第一端与第1个反相器F1的输入端连接,振荡电阻R的第二端与第3个反相器F3的输出端连接。
N个模拟开关电路并联,每个模拟开关电路与振荡电阻R的第一端连接。N个模拟开关电路分别为X1、X2、X3、...、XN,X1、X2、X3、...、XN之间互相并联,且X1、X2、...、XN均与振荡电阻R的第一端连接。
N个控制电路分别为Y1、Y2、Y3、...、YN,每个控制电路连接一个模拟开关电路,例如Y1与X1连接,Y2与X2连接,Y3与X3连接,依次类推,YN与XN连接。
每个控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号,以调整各自连接的模拟开关电路的等效电阻,使得振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,N大于或者等于2,N个控制电路向各自连接的模拟开关电路施加的控制信号不同。其中,每个控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,每个控制电路所连接的模拟开关电路处于导通状态。
例如,Y1在其对应的预设时间周期内,向X1施加控制信号H1,以调整X1的等效电阻;Y2在其对应的预设时间周期内,向X2施加控制信号H2,以调整X2的等效电阻;依次类推,YN在其对应的预设时间周期内,向XN施加控制信号HN,以调整XN的等效电阻。其中,H1、H2、...、HN不相同,或者H1、H2、...、HN的波形的幅值不相同。Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期可以是相同的,也可以是不相同的,相同的情况下,N个控制电路各自对应的预设时间周期相同,Y1、Y2、Y3、...、YN向各自连接的模拟开关电路是同时施加控制信号的,且每个控制电路向各自连接的模拟开关电路施加控制信号的时长相同,但是预设时间周期需要足够大。不相同的情况下,N个控制电路各自对应的预设时间周期不相同,且N个控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数,具体是N个控制电路各自对应的预设时间周期为不同的质数,即Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数,具体是Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期为不同的质数,以及Y1、Y2、Y3、...、YN向各自连接的模拟开关电路是同时施加控制信号的,区别在于每个控制电路向各自连接的模拟开关电路施加控制信号的时长不相同,如Y1对应的预设时间周期为7us,Y1向X1施加控制信号的时长为7us,Y2对应的预设时间周期为13us,Y2向X2施加控制信号的时长为13us。
Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,Y1、Y2、Y3、...、YN各自连接的模拟开关电路的等效电阻得到调整,从而导致振荡器的等效电阻得到调整,使得振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
输出电路S,输出电路S的输入端与第M个反相器的输出端连接,输出电路S的输出端为振荡器的输出端,输出电路S用于调整振荡器的输出波形,具体为调整输出波形的相位,以改善输出波形。
其中,Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,输出电路S输出的输出波形的频率点很多,拓宽了振荡器在一个周期时间输出的波形的频谱。
如果所有控制电路向各自连接的模拟开关电路施加控制信号的预设时间周期相同,且预设时间周期足够大,这样可以根据所有控制电路各自对应的预设时间周期得到振荡器输出波形的一个周期时间,该周期时间计算过程如下:
假设,Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期均为t,那么振荡器输出波形的一个周期时间为:t,即Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期的最大公约数。
由于Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,可以求取预设频率区间内所有频率的平均频率,假设平均频率=P,那么,平均频率对应的周期为1/P,平均频率对应的周期表示一个频率点,即单个频率点的周期,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:t/(1/P),如果t足够大,振荡器的输出波形的频率点很多,即增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰(ElectroMagneticInterference,EMI)。
如果所有控制电路向各自连接的模拟开关电路施加控制信号的预设时间周期不相同,且所有控制电路各自对应的预设时间周期为不同的质数,不存在相同的公约数,这样可以根据所有控制电路各自对应的预设时间周期的乘积计算出振荡器输出波形的一个周期时间,该周期时间计算过程如下:
假设,Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期分别为t1、t2、t3、...、tN,t1、t2、t3、...、tN之间不存在相同的公约数,例如t1、t2、t3、...、tN均为质数,那么振荡器输出波形的一个周期时间为:t1×t2×t3×...×tN。
由于Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,可以求取预设频率区间内所有频率的平均频率,假设平均频率=P,那么,平均频率对应的周期为1/P,平均频率对应的周期表示一个频率点,即单个频率点的周期,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:(t1×t2×t3×...×tN)/(1/P)。如此振荡器的输出波形的频率点很多,即增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。
如图3所示,图3示出了本申请实施例提供的一种振荡器的另一示例电路结构图,本申请实施例提供的一种振荡器包括3个串联的反相器、反馈回路、4个模拟开关电路、4个控制电路和输出电路S。其中:
3个串联的反相器依次为F1、F2、F3,即F1的输出端与F2的输入端连接,F2的输出端与F3的输入端连接。反馈回路包括振荡电阻R和振荡电容C0-1,振荡电阻R的第一端与第1个反相器F1的输入端连接,振荡电阻R的第二端与第3个反相器F3的输出端连接,振荡电容C0-1与振荡电阻R并联,即振荡电容C0-1的第一端与振荡电阻R的第一端连接,振荡电容C0-1的第一端的另一端接GND。其中,第1个反相器F1为施密特反相器。
输出电路S包括反相器F0,反相器F3的输入端与第3个反相器F3的输出端连接,反相器F3的输出端为振荡器的输出端。
4个模拟开关电路并联,每个模拟开关电路与振荡电阻R的第一端连接。4个模拟开关电路分别为X1、X2、X3、X4,X1、X2、X3、X4之间互相并联,且X1、X2、...、X4均与振荡电阻R的第一端连接。
4个控制电路分别为Y1、Y2、Y3、Y4,每个控制电路连接一个模拟开关电路,例如Y1与X1连接,Y2与X2连接,Y3与X3连接,Y4与X4连接。
一种可能的实现方式中,如图3中的001部分所示,Y1、Y2、Y3以及Y4的电路结构都是相同的,每个控制电路包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一或非门B1、第二或非门B2、第一电流源I1、第二电流源I2、第一电容C0-2、PMOS管和NMOS管。其中:
第一运算放大器A1的反向输入端为上限波形信号的输入端,第一运算放大器A1的输出端与第一或非门B1的第一输入端连接,第一或非门B1的第二输入端与第二或非门B2的输出端连接,第一或非门B1的输出端与第二或非门B2的第一输入端连接,第二或非门B2的第二输入端与第二运算放大器A2的输出端连接,第二运算放大器A2的正向输入端为下限波形信号的输入端,第一运算放大器A1的正向输入端与第二运算放大器A2的反向输入端连接。
第一电流源I1的正极接电源,第一电流源I1的负极与PMOS管的源极连接,PMOS管的栅极和NMOS管的栅极与第二或非门B2的输出端连接,PMOS管的漏极、NMOS管的漏极和第一电容C0-2的第一端三者均与第一运算放大器A1的正向输入端连接和第二运算放大器A2的反向输入端连接,NMOS管的源极与第二电流源I2的正极连接,第二电流源I2的负极和第一电容C0-2的第二端接地。
如图4所示,图4示出了所有控制电路各自对应的波形信号的示意图,图4中示出的4种波形可以通过波形产生器来产生。虽然Y1、Y2、Y3以及Y4的电路结构都是相同的,但输入到每个控制电路的上限波形信号和上限波形信号是不同的。例如:
输入Y1中第一运算放大器A1的反向输入端的上限波形信号为VH0,以及输入Y1中第二运算放大器A2的反向输入端的下限波形信号为VL0。
输入Y1中第一运算放大器A1的反向输入端的上限波形信号为VH1,以及输入Y1中第二运算放大器A2的反向输入端的下限波形信号为VL1。
输入Y2中第一运算放大器A1的反向输入端的上限波形信号为VH2,以及输入Y2中第二运算放大器A2的反向输入端的下限波形信号为VL2。
输入Y3中第一运算放大器A1的反向输入端的上限波形信号为VH3,以及输入Y3中第二运算放大器A2的反向输入端的下限波形信号为VL3。
一种可能的实现方式中,第一电容C0-2为可调电容。对于每个控制电路,通过调整控制电路中第一电流源I1和第一电容C0-2可以控制波形的上升速率;通过调整控制电路中第二电流源I2和第一电容C0-2可以控制波形的下降速率;通过调整4个控制电路各自中第一电流源I1、第二电流源I2和第一电容C0-2,可以产生4种周期不同的三角波。即每个控制电路输出一种周期的三角波。
一种可能的实现方式中,如图3中的002部分所示,X1、X2、X3以及X4的电路结构都都是相同的,每个模拟开关电路包括第二电容和MOS管,该MOS可以是NMOS管。其中,第二电容的第一端与振荡电阻R的第一端连接,第二电容的第二端与MOS管的漏极连接,MOS管的栅极与第一运算放大器A1的正向输入端连接,MOS管的源极接地GND。例如:
X1包括第二电容C0和MOS管T0,第二电容C0的第一端与振荡电阻R的第一端连接,第二电容C0的第二端与MOS管T0的漏极连接,MOS管T0的栅极与Y1中的第一运算放大器A1的正向输入端连接,MOS管T0的源极接地GND。
X2包括第二电容C1和MOS管T1,第二电容C1的第一端与振荡电阻R的第一端连接,第二电容C1的第二端与MOS管T1的漏极连接,MOS管T1的栅极与Y2中的第一运算放大器A1的正向输入端连接,MOS管T1的源极接地GND。
X3包括第二电容C2和MOS管T2,第二电容C2的第一端与振荡电阻R的第一端连接,第二电容C2的第二端与MOS管T2的漏极连接,MOS管T2的栅极与Y3中的第一运算放大器A1的正向输入端连接,MOS管T2的源极接地GND。
X4包括第二电容C3和MOS管T3,第二电容C3的第一端与振荡电阻R的第一端连接,第二电容C3的第二端与MOS管T3的漏极连接,MOS管T3的栅极与Y4中的第一运算放大器A1的正向输入端连接,MOS管T3的源极接地GND。
一种可能的实现方式中,任意两个模拟开关电路各自中的第二电容的电容值具有倍数关系。例如,X1中的第二电容C0的电容值是8C,X2中的第二电容C1的电容值是4C,X3中的第二电容C2的电容值是2C,X4中的第二电容C3的电容值是C,即C0的电容值是C1的2倍,C1的电容值是C2的2倍,C2的电容值是C3的2倍。设置任意两个模拟开关电路各自中的第二电容的电容值为倍数关系,可以避免振荡器的输出波形中出现相同的频率点。
如图5所示,图5示出了MOS管的阻抗电压曲线的示意图。MOS管的阻抗电压曲线具体是模拟开关电路中MOS管的Rds-Vgs曲线,Rds表示MOS管的阻抗,Vgs表示MOS管的栅极G与源极S之间的电压差。通过MOS管的阻抗电压曲线可以得到,当Vgs电压在一定范围内时,可以实现MOS管的阻抗变化,可利用这个特点让振荡器的等效电阻有着很宽的变化范围,从而可以让振荡器的输出波形的频率点增加,从而拓宽振荡器的输出波形的频谱。
基于MOS管的Vgs电压在一定范围内时,可以实现MOS管的阻抗变化的特点,如图3和图4所示,本申请实施例提供的振荡器的工作原理如下:
在相同时间点下,向Y1中第一运算放大器A1的反向输入端的输入VH0,以及向Y1中第二运算放大器A2的正向输入端的输入VL0;向Y2中第一运算放大器A1的反向输入端的输入VH1,以及向Y2中第二运算放大器A2的正向输入端的输入VL1;向Y3中第一运算放大器A1的反向输入端的输入VH2,以及向Y3中第二运算放大器A2的正向输入端的输入VL2;向Y4中第一运算放大器A1的反向输入端的输入VH3,以及向Y4中第二运算放大器A2的正向输入端的输入VL3。
每个所述控制电路中的第一运算放大器A1的反向输入端决定了输入的上限波形信号,第二运算放大器A2的正向输入端决定了输入的下限波形信,在Y1、Y2、Y3以及Y4各自中的第一运算放大器的反向输入端输入对应的上限波形信号,以及第二运算放大器正向输入端输入对应的下限波形信号之后,Y1、Y2、Y3以及Y4同时向各自所连接的模拟开关电路施加控制信号,即在相同时间点下,Y1向MOS管T0的栅极施加控制信号Vgs0、Y2向MOS管T1的栅极施加控制信号Vgs1、Y3向MOS管T2的栅极施加控制信号Vgs2、Y4向MOS管T3的栅极施加控制信号Vgs3。其中,Vgs0-Vgs3的周期不同,Vgs0-Vgs3的周期依次减小。
当4个控制电路各自对应的预设时间周期相同时,假设,Y1向MOS管T0的栅极施加控制信号Vgs0的预设时间周期为10000us,Y2向MOS管T1的栅极施加控制信号Vgs1的预设时间周期为10000us,Y3向MOS管T2的栅极施加控制信号Vgs2的预设时间周期为10000us,Y4向MOS管T3的栅极施加控制信号Vgs3的预设时间周期为10000us,那么,振荡器输出波形的一个周期时间为:10000us。如果预设频率区间为[1M,2M],预设频率区间内所有频率的平均频率为1.5M,平均频率对应的周期约为0.666us,平均频率对应的周期表示一个频率点,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:10000us/0.666us≈15015,即振荡器的输出波形大约有15015个频率点,如此增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。
当4个控制电路各自对应的预设时间周期不相同,且4个控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数时,假设,Y1向MOS管T0的栅极施加控制信号Vgs0的预设时间周期为7us,Y2向MOS管T1的栅极施加控制信号Vgs1的预设时间周期为13us,Y3向MOS管T2的栅极施加控制信号Vgs2的预设时间周期为29us,Y4向MOS管T3的栅极施加控制信号Vgs3的预设时间周期为53us,那么,振荡器输出波形的一个周期时间为:7×13×29×53=139867us。如果预设频率区间为[1M,2M],预设频率区间内所有频率的平均频率为1.5M,平均频率对应的周期约为0.666us,平均频率对应的周期表示一个频率点,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:139867us/0.666us≈210011,即振荡器的输出波形大约有210011个频率点,如此增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。例如,该振荡器应用于电荷泵中,由于振荡器的输出波形的频谱很宽,该频谱展开之后,电荷泵产生的能量也将随着频率展开而分散,从而减小了电磁干扰,即频率点越多,电磁干扰越小。
以下为本申请实施例提供的一种电路控制方法的一实施例。
如图6所示,图6示出了本申请实施例提供的一种电路控制方法的示意性流程图。本申请实施例提供的电路控制方法应用于上述的振荡器,该电路控制方法包括以下方案:
S110:获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
在一示例性实施例中,获取N个控制电路各自对应的预设时间周期。如图3所示,N个控制电路为4个,分别是Y1、Y2、Y3和Y4,获取Y1、Y2、Y3和Y4各自对应的预设时间周期,例如,Y1预设时间周期对应的为t1,Y2预设时间周期对应的为t2,Y3预设时间周期对应的为t3,Y3预设时间周期对应的为t4,t1、t2、t3以及t4相同,但t1、t2、t3以及t4需要足够大,或者,t1、t2、t3以及t4不相同,但t1、t2、t3以及t4之间不存在相同的公约数。
一种可能的实现方式中,上述S110包括以下方案:
获取N个不相同的数字;其中,所述N个不相同的数字之间不存在相同的公约数;
为每个所述数字设置时间单位,得到N个设定时长;
将所述N个设定时长均分给N个所述控制电路,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
例如,N个控制电路为4个,分别是Y1、Y2、Y3和Y4,则获取4个不相同的数字,这4个不相同的数字之间不存在相同的公约数,例如这4个不相同的数字均为质数,然后为每个数字设置时间单位,例如时间单位为us,得到4个设定时长。然后将4个设定时长平均分配给4个控制电路,得到4个控制电路各自对应的预设时间周期。例如,4个设定时长为t1、t2、t3以及t4,将t1分配给Y1,将t2分配给Y2,将t3分配给Y3,将t4分配给Y4,得到Y1、Y2、Y3和Y4各自对应的预设时间周期,即分别是t1、t2、t3以及t4。
一种可能的实现方式中,上述S110包括以下方案:
获取整数中大于预设数字的到目标数字;
为每个所述目标数字设置时间单位,得到设定时长;
为N个所述控制电路设置所述设定时长,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
例如,N个控制电路为4个,分别是Y1、Y2、Y3和Y4,获取整数中大于预设数字的到目标数字,例如预设数字为1000,获取大于1000的整数,得到目标数字,例如目标数字为10000,如此可以设置足够大的控制电路对应的预设时间周期。得到目标数字之后,为每个目标数字设置时间单位,例如时间单位为us,则得到的设定时长为10000us。然后为4个控制电路设置设定时长,得到4个控制电路各自对应的预设时间周期,即4个控制电路各自对应的预设时间周期均为10000us。
S120:控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
在相同时间点下,控制每个控制电路输出控制信号,且每个控制电路输出的控制信号是不相同的,即控制第1个控制电路输出控制信号1、控制第2个控制电路输出控制信号2、...、控制第N个控制电路输出控制信号N、控制信号1、控制信号2、...控制信号N不相同。例如,N=4,4个电路分别是Y1、Y2、Y3和Y4,如图4所示,控制Y1输出的控制信号为Vgs0,控制Y2输出的控制信号为Vgs1,控制Y3输出的控制信号为Vgs2,控制Y4输出的控制信号为Vgs3。
一种可能的实现方式中,所述S120包括以下方案:
获取每个所述控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号;
提取所述预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号;
将所述上限波形信号输入每个所述控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将所述下限波形信号输入每个所述控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,以使每个所述控制电路输出控制信号。
事先为每个模拟开关电路关联了预设波形信号,每个模拟开关电路关联的预设波形信号不相同。获取每个控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号,然后提取获取到的预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号,进而将上限波形信号输入到控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将下限波形信号输入到每个控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,从而实现让每个控制电路输出控制信号。例如,N=4,4个电路分别是Y1、Y2、Y3和Y4,如图4所示,将VH0输入到Y1中的第一运算放大器的反向输入端,以及将VL0输入到Y1中的第二运算放大器的正向输入端;将VH1输入到Y2中的第一运算放大器的反向输入端,以及将VL1输入到Y2中的第二运算放大器的正向输入端;将VH2输入到Y3中的第一运算放大器的反向输入端,以及将VL2输入到Y3中的第二运算放大器的正向输入端;将VH3输入到Y4中的第一运算放大器的反向输入端,以及将VL3输入到Y4中的第二运算放大器的正向输入端。
S130:针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
针对每个控制电路,在每个控制电路对应的预设时间周期内,向每个控制电路连接的模拟开关电路施加每个控制电路输出的控制信号,以使振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,可以理解为:N个模拟开关电路分别为X1、X2、X3、...、XN,N个控制电路分别为Y1、Y2、Y3、...、YN,每个控制电路连接一个模拟开关电路,例如Y1与X1连接,Y2与X2连接,Y3与X3连接,依次类推,YN与XN连接。Y1在其对应的预设时间周期内,向X1施加控制信号H1,以调整X1的等效电阻;Y2在其对应的预设时间周期内,向X2施加控制信号H2,以调整X2的等效电阻;依次类推,YN在其对应的预设时间周期内,向XN施加控制信号HN,以调整XN的等效电阻。X1、X2、X3、...、XN各自的等效电阻调整之后,从而实现振荡器的等效电阻的调整,使得振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
由于所有控制电路向各自连接的模拟开关电路施加控制信号的预设时间周期不相同,且所有模拟开关电路各自对应的预设时间周期为不同的质数,不存在相同的公约数,这样可以根据所有控制电路各自对应的预设时间周期的乘积计算出振荡器输出波形的一个周期时间,该周期时间计算过程如下:
当4个控制电路各自对应的预设时间周期相同时,假设,Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期均为t,那么振荡器输出波形的一个周期时间为:t。
由于Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,可以求取预设频率区间内所有频率的平均频率,假设平均频率=P,那么,平均频率对应的周期为1/P,平均频率对应的周期表示一个频率点,即单个频率点的周期,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:t/(1/P)。
如图3和图4所示,N=4,4个模拟开关电路分别为X1、X2、X3、X4,4个控制电路分别为Y1、Y2、Y3、Y4。假设,Y1向MOS管T0的栅极施加控制信号Vgs0的预设时间周期为10000us,Y2向MOS管T1的栅极施加控制信号Vgs1的预设时间周期为10000us,Y3向MOS管T2的栅极施加控制信号Vgs2的预设时间周期为10000us,Y4向MOS管T3的栅极施加控制信号Vgs3的预设时间周期为10000us,那么,振荡器输出波形的一个周期时间为:10000us。如果预设频率区间为[1M,2M],预设频率区间内所有频率的平均频率为1.5M,平均频率对应的周期约为0.666us,平均频率对应的周期表示一个频率点,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:10000us/0.666us≈15015,即振荡器的输出波形大约有15015个频率点,如此增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。
当N个控制电路各自对应的预设时间周期不相同,且4个控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数时,假设,Y1、Y2、Y3、...、YN各自对应的预设时间周期分别为t1、t2、t3、...、tN,那么振荡器输出波形的一个周期时间为:t1×t2×t3×...×tN。
由于Y1、Y2、Y3、...、YN在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的模拟开关电路施加控制信号之后,振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,可以求取预设频率区间内所有频率的平均频率,假设平均频率=P,那么,平均频率对应的周期为1/P,平均频率对应的周期表示一个频率点,那么振荡器的输出波形的频率点数量为:(t1×t2×t3×...×tN)/(1/P)。
如图3和图4所示,N=4,4个模拟开关电路分别为X1、X2、X3、X4,4个控制电路分别为Y1、Y2、Y3、Y4,Y1对应的预设时间周期为7us,施加给X1的控制信号为Vgs0,Y2对应的预设时间周期为13us,施加给X2的控制信号为Vgs1,Y3对应的预设时间周期为29us,施加给X3的控制信号为Vgs2,Y4对应的预设时间周期为53us,施加给X4的控制信号为Vgs3。那么,振荡器输出波形的一个周期时间为:7×13×29×53=139867us。如果如果预设频率区间为[1M,2M],预设频率区间内所有频率的平均频率为1.5M,平均频率对应的周期约为0.666us,平均频率对应的周期表示一个频率点,那么,振荡器的输出波形的频率点数量为:139867us/0.666us≈210011,即振荡器的输出波形大约有210011个频率点,如此增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,可以大大减小电磁干扰。
一种可能的实现方式中,上述电路控制方法还包括以下方案:
将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,并确定第一等效电阻和第一电容参数;其中,所述第一等效电阻包括所述导通状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第一电容参数包括所述导通状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
根据所述第一等效电阻和所述第一电容参数,确定所述预设频率区间的最小值;
将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,并确定第二等效电阻和第二电容参数;其中,所述第二等效电阻包括所述关断状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第二电容参数包括所述关断状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
根据所述第二等效电阻和所述第二电容参数,确定所述预设频率区间的最大值;
根据所述最大值和所述最小值确定所述预设频率区间。
如图2所示,先控制N个模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,MOS管可以理解为变阻器,当MOS管均切换至导通状态时,即相当于变阻器的阻值整到了最小,即MOS管的等效电阻处于最小值,电阻值可以忽略不计,然后根据N个MOS管各自的等效电阻和振荡电阻R的阻值,计算出振荡器的等效电阻,得到第一等效电阻,以及获取N个模拟开关电路各自中的电容的电容值,得到第一电容参数,从而根据第一等效电阻和第一电容参数计算预设频率区间的最小值。例如,如图3所示,根据T0-T3各自的等效电阻、振荡电阻R的阻值以及C0-1、C0-C3的电容值,计算预设频率区间的最小值。
预设频率区间的最小值得到之后,控制N个模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,当MOS管均切换至关断状态时,即相当于变阻器的阻值整到了最大,即MOS管的等效电阻处于最大值,相当于是开路状态。进而将振荡电阻R的阻值确定为振荡器的等效电阻,得到第二等效电阻,以及获取C0-1的电容值,得到第二电容参数,从而第二等效电阻和第二电容参数,计算预设频率区间的最大值。
计算出预设频率区间的最大值和最小值之后,得到预设频率区间。其中,振荡器输出的波形的频率始终在预设频率区间内,通过调整振荡电阻R的阻值,以及C0-1、C0-C3的电容值,可以改变预设频率区间的极值。
本申请实施例提供的电路控制方法,通过采用获取多个控制电路各自对应的预设时间周期,且多个控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数,然后控制每个控制电路输出控制信号,且每个控制电路各自输出的控制信号不相同,进而针对每个控制电路,在每个控制电路对应的预设时间周期内,向每个控制电路连接的模拟开关电路施加每个控制电路输出的控制信号,以使振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内的技术方案,可以增加了振荡器的输出波形的频率点,扩宽了输出波形的频谱,从而大大减小电磁干扰。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
图7示出了本申请实施例提供的一种电路控制装置的结构示意图。示例性的,如图7所示,该电路控制装置700,应用于控制所述的振荡器,所述电路控制装置700包括:
时间获取模块710,用于获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
电路控制模块720,用于控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
信号控制模块730,用于针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
在一种可能的实现方式中,所述时间获取模块710包括:
第一数字获取单元,用于获取N个不相同的数字;其中,所述N个不相同的数字之间不存在相同的公约数;
第一单位设置单元,用于为每个所述数字设置时间单位,得到N个设定时长;
第一分配单元,用于将所述N个设定时长均分给N个所述控制电路,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
在一种可能的实现方式中,所述时间获取模块710还包括:
第二数字获取单元,用于获取整数中大于预设数字的到目标数字;
第二单位设置单元,用于为每个所述目标数字设置时间单位,得到设定时长;
第二分配单元,用于为N个所述控制电路设置所述设定时长,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
在一种可能的实现方式中,所述电路控制模块720包括:
信号获取单元,用于获取每个所述控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号;
信号提取单元,用于提取所述预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号;
信号输入单元,用于将所述上限波形信号输入每个所述控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将所述下限波形信号输入每个所述控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,以使每个所述控制电路输出控制信号。
在一种可能的实现方式中,所述电路控制装置700还包括:
第一切换单元,用于将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,并确定第一等效电阻和第一电容参数;其中,所述第一等效电阻包括所述导通状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第一电容参数包括所述导通状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
第一计算单元,用于根据所述第一等效电阻和所述第一电容参数,确定所述预设频率区间的最小值;
第二切换单元,用于将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,并确定第二等效电阻和第二电容参数;其中,所述第二等效电阻包括所述关断状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第二电容参数包括所述关断状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
第二计算单元,用于根据所述第二等效电阻和所述第二电容参数,确定所述预设频率区间的最大值;
区间确定单元,用于根据所述最大值和所述最小值确定所述预设频率区间。
需要说明的是,上述实施例提供的电路控制装置在执行电路控制方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的电路控制装置与电路控制方法实施例属于同一构思,因此对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请上述的电路控制方法的实施例,这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
图8示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
示例性的,如图8所示,该电子设备800包括:存储器801、处理器802和上述的振荡器803,其中,振荡器803与处理器802连接,存储器801中存储有可执行程序代码8011,处理器802用于调用并执行该可执行程序代码8011执行一种电路控制方法。
本实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中,上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,该电子设备可以包括:时间获取模块、电路控制模块、信号控制模块等。需要说明的是,上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
本实施例提供的电子设备,用于执行上述一种电路控制方法,因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下,电子设备可以包括处理模块、存储模块。其中,处理模块可以用于对电子设备的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持电子设备执行相互程序代码和数据等。
其中,处理模块可以是处理器或控制器,其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包括一个或多个微处理器组合,数字信号处理(digital signal processing,DSP)和微处理器的组合等等,存储模块可以是存储器。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种电路控制方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关步骤,以实现上述实施例中的一种电路控制方法。
另外,本申请的实施例提供的电子设备具体可以是芯片,组件或模块,该电子设备可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储指令,当电子设备运行时,处理器可调用并执行指令,以使芯片执行上述实施例中的一种电路控制方法。
其中,本实施例提供的电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种振荡器,其特征在于,所述振荡器包括:
M个串联的反相器,其中M为大于或者等于3的奇数;
反馈回路,反馈回路包括振荡电阻和振荡电容,所述振荡电阻的第一端与第1个反相器的输入端连接,所述振荡电阻的第二端与第M个反相器的输出端连接,所述振荡电容与所述振荡电阻并联;
N个模拟开关电路,N个所述模拟开关电路并联,每个所述模拟开关电路与所述振荡电阻的第一端连接;
N个控制电路,每个所述控制电路连接一个所述模拟开关电路,每个所述控制电路用于在各自对应的预设时间周期内,向各自连接的所述模拟开关电路施加控制信号,以调整各自连接的所述模拟开关电路的等效电阻,使得所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内,其中N大于或者等于2,N个所述控制电路向各自连接的所述模拟开关电路施加的控制信号不同;
输出电路,所述输出电路的输入端与所述第M个反相器的输出端连接,所述输出电路的输出端为所述振荡器的输出端,所述输出电路用于调整所述振荡器的输出波形。
2.根据权利要求1所述的振荡器,其特征在于,N个所述控制电路各自对应的预设时间周期相同。
3.根据权利要求1所述的振荡器,其特征在于,N个所述控制电路各自对应的预设时间周期不相同,且N个所述控制电路各自对应的预设时间周期之间不存在相同的公约数。
4.根据权利要求1所述的振荡器,其特征在于,每个所述控制电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一或非门、第二或非门、第一电流源、第二电流源、第一电容、PMOS管和NMOS管;
其中,所述第一运算放大器的反向输入端为上限波形信号的输入端,所述第一运算放大器的输出端与所述第一或非门的第一输入端连接,所述第一或非门的第二输入端与所述第二或非门的输出端连接,所述第一或非门的输出端与所述第二或非门的第一输入端连接,所述第二或非门的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端连接,所述第二运算放大器的正向输入端为下限波形信号的输入端,所述第一运算放大器的正向输入端与所述第二运算放大器的反向输入端连接;
所述第一电流源的正极接电源,所述第一电流源的负极与所述PMOS管的源极连接,所述PMOS管的栅极和所述NMOS管的栅极与所述第二或非门的输出端连接,所述PMOS管的漏极、所述NMOS管的漏极和所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的正向输入端连接,所述NMOS管的源极与所述第二电流源的正极连接,所述第二电流源的负极和所述第一电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的振荡器,其特征在于,所述第一电容为可调电容。
6.根据权利要求4所述的振荡器,其特征在于,每个所述模拟开关电路包括第二电容和MOS管;
其中,所述第二电容的第一端与所述振荡电阻的第一端连接,所述第二电容的第二端与所述MOS管的漏极连接,所述MOS管的栅极与所述第一运算放大器的正向输入端连接,所述MOS管的源极接地。
7.根据权利要求4所述的振荡器,其特征在于,任意两个所述模拟开关电路各自中的所述第二电容的电容值具有倍数关系。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的振荡器,其特征在于,所述第1个反相器为施密特反相器。
9.一种电路控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至8任意一项所述的振荡器,所述电路控制方法包括:
获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
10.根据权利要求9所述的电路控制方法,其特征在于,所述获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期的步骤包括:
获取N个不相同的数字;其中,所述N个不相同的数字之间不存在相同的公约数;
为每个所述数字设置时间单位,得到N个设定时长;
将所述N个设定时长均分给N个所述控制电路,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
11.根据权利要求8所述的电路控制方法,其特征在于,所述获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期的步骤包括:
获取整数中大于预设数字的到目标数字;
为每个所述目标数字设置时间单位,得到设定时长;
为N个所述控制电路设置所述设定时长,得到N个所述控制电路各自对应的预设时间周期。
12.根据权利要求9所述的电路控制方法,其特征在于,所述控制每个所述控制电路输出控制信号的步骤包括:
获取每个所述控制电路连接的模拟开关电路所关联的预设波形信号;
提取所述预设波形信号的上限波形信号和下限波形信号;
将所述上限波形信号输入每个所述控制电路中的第一运算放大器的反向输入端,以及将所述下限波形信号输入每个所述控制电路中的第二运算放大器的正向输入端,以使每个所述控制电路输出控制信号。
13.根据权利要求9至12任意一项所述的电路控制方法,其特征在于,所电路控制方法还包括:
将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至导通状态,并确定第一等效电阻和第一电容参数;其中,所述第一等效电阻包括所述导通状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第一电容参数包括所述导通状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
根据所述第一等效电阻和所述第一电容参数,确定所述预设频率区间的最小值;
将N个所述模拟开关电路各自中的MOS管均切换至关断状态,并确定第二等效电阻和第二电容参数;其中,所述第二等效电阻包括所述关断状态下的所述振荡器的等效电阻,所述第二电容参数包括所述关断状态下,所述振荡器中各个电容的电容值;
根据所述第二等效电阻和所述第二电容参数,确定所述预设频率区间的最大值;
根据所述最大值和所述最小值确定所述预设频率区间。
14.一种电路控制装置,其特征在于,应用于控制如权利要求1至7任意一项所述的振荡器,所述电路控制装置包括:
时间获取模块,用于获取N个所述控制电路各自对应的预设时间周期,其中N大于或者等于2;
电路控制模块,用于控制每个所述控制电路输出控制信号,其中N个所述控制电路各自输出的控制信号不相同;
信号控制模块,用于针对每个所述控制电路,在每个所述控制电路对应的所述预设时间周期内,向每个所述控制电路连接的模拟开关电路施加每个所述控制电路输出的控制信号,以使所述振荡器的输出波形的频率保持在预设频率区间内。
15.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
如权利要求1至8任意一项所述的振荡器;
存储器,用于存储可执行程序代码;
处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码,使得所述电子设备执行如权利要求9至13中任意一项所述的电路控制方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被执行时,实现如权利要求9至13中任意一项所述的电路控制方法。
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