CN206698185U - 一种振荡电路及振荡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于集成电路技术领域，提供了一种振荡电路及振荡器。在本实用新型中，通过采用包括偏置电压产生模块、偏置电压选择模块以及振荡模块的振荡电路，使得偏置电压产生模块根据第一使能信号和电源电压产生至少两路偏置电压，偏置电压选择模块根据输入信号生成偏置电压选择信号，并根据偏置电压选择信号在至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将目标偏置电压作为参考电压输出至振荡模块，振荡模块根据参考电压、第一使能信号以及第二使能信号输出振荡波形，该振荡电路的输出频率对电压、温度以及工艺飘动变化不敏感，进而解决了现有的RC振荡器存在因工艺、温度及电压等变化所导致的振荡频率的精准度较低的问题。

Description

一种振荡电路及振荡器

技术领域

本实用新型属于集成电路技术领域，尤其涉及一种振荡电路及振荡器。

背景技术

在集成电路设计中常要用到一类专门用于产生数字基准信号的电路，即振荡器。它可以将直流功率转换成为周期性的波形信号，作为数字系统的基准时钟或分频器使用。振荡器广泛用于精密控制领域和高精电子设备等领域。

目前，现有技术中常用的振荡器有三种：RC振荡器、环形振荡器以及晶体振荡器。其中，RC振荡器是应用最为普遍的一种振荡器电路，它的结构简单，成本较低，另外该电路功耗也比较低，但是这种振荡器电路的工作电压极大地影响着它的频率，并且工艺相关性比较差，精度较低；环形振荡器的振荡频率范围宽，稳定度较高，但是对电源噪声很敏感，布局尺寸面积较大；晶体振荡器频率准确度高，而且工作稳定，其精度置于所选择的晶体器件固有频率有关，但是它的功耗很大，不能集成在芯片内部。

随着技术发展对精密控制领域和高精电子设备等领域提出的更高标准，精细化和高端化的需求越来越高，从而也对振荡器技术进步和突破带来了更高的要求，特别是在降低成本的同时，对电压和温度的适应性要求越来越高。然而，对于目前传统的RC振荡器而言，其振荡频率往往容易受到工艺变化、温度变化及电压变化的影响而造成误差，不易获得精准的振荡频率，从而阻碍了系统的精细化和高端化。

综上所述，现有的RC振荡器存在因工艺、温度及电压等变化所导致的振荡频率的精准度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种振荡电路及振荡器，旨在解决现有的RC振荡器存在因工艺、温度及电压等变化所导致的振荡频率的精准度较低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种振荡电路，包括偏置电压产生模块、偏置电压选择模块以及振荡模块；

所述偏置电压产生模块的第一输入端接收第一使能信号，所述偏置电压产生模块的第二输入端接收电源电压，所述偏置电压产生模块具有至少两个输出端，所述偏置电压选择模块具有至少两个第一输入端，所述偏置电压产生模块的至少两个输出端与所述偏置电压选择模块的至少两个第一输入端一一对应连接，所述偏置电压选择模块的第二输入端接收输入信号，所述偏置电压选择模块的输出端与所述振荡模块的第一输入端连接，所述振荡模块的第二输入端和所述偏置电压产生模块的至少两个输出端中的第一个输出端连接，所述振荡模块的第三输入端和第四输入端分别接收第二使能信号和所述第一使能信号，所述振荡模块的输出端输出振荡波形；

所述偏置电压产生模块根据所述第一使能信号和所述电源电压产生至少两路偏置电压，所述偏置电压选择模块根据所述输入信号生成偏置电压选择信号，并根据所述偏置电压选择信号在所述至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将所述目标偏置电压作为参考电压输出至所述振荡模块，所述振荡模块根据所述参考电压、所述第一使能信号以及所述第二使能信号输出振荡波形。

在本实用新型中，通过采用包括偏置电压产生模块、偏置电压选择模块以及振荡模块的振荡电路，使得偏置电压产生模块根据第一使能信号和电源电压产生至少两路偏置电压，偏置电压选择模块根据输入信号生成偏置电压选择信号，并根据偏置电压选择信号在至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将目标偏置电压作为参考电压输出至振荡模块，振荡模块根据参考电压、第一使能信号以及第二使能信号输出振荡波形，该振荡电路的输出频率对电压、温度以及工艺飘动变化不敏感，进而解决了现有的RC振荡器存在因工艺、温度及电压等变化所导致的振荡频率的精准度较低的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的振荡电路的模块结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例所提供的振荡电路的模块结构示意图；

图3是本实用新型一实施例所提供的振荡电路的电路结构示意图；

图4是本实用新型一实施例所提供的振荡电路中组合电阻的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型一实施例所提供的振荡电路1的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的振荡电路1包括偏置电压产生模块10、偏置电压选择模块11以及振荡模块12。

其中，偏置电压产生模块10的第一输入端接收第一使能信号ENP，偏置电压产生模块10的第二输入端接收电源电压VDD，偏置电压产生模块10具有至少两个输出端(图中以两个为例)，偏置电压选择模块11具有至少两个第一输入端(图中以两个为例)，偏置电压产生模块10的至少两个输出端与偏置电压选择模块11的至少两个第一输入端一一对应连接，偏置电压选择模块11的第二输入端接收输入信号，偏置电压选择模块11的输出端与振荡模块12的第一输入端连接，振荡模块12的第二输入端和偏置电压产生模块10的至少两个输出端中的第一个输出端连接，振荡模块12的第三输入端和第四输入端分别接收第二使能信号ENN和第一使能信号ENP，振荡模块12的输出端输出振荡波形。

具体的，偏置电压产生模块10根据第一使能信号ENP和电源电压VDD产生至少两路偏置电压，偏置电压选择模块11根据输入信号生成偏置电压选择信号，并根据偏置电压选择信号在至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将目标偏置电压作为参考电压VREF输出至振荡模块12，振荡模块12根据参考电压VREF、第一使能信号ENP以及第二使能信号ENN输出振荡波形。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，偏置电压产生模块包括第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、至少一个组合电阻R(图中仅以一个为例)与第一电阻R1。

其中，当偏置电压产生模块10包括一个组合电阻R时，偏置电压产生模块10具有两个输出端，并且第一开关元件Q1的输入端为偏置电压产生模块10的第二输入端，第一开关元件Q1的控制端、输出端以及组合电阻R的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第一个输出端，组合电阻R的第二端与第一电阻R1的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第二个输出端，第一电阻R1的第二端与第二开关元件Q2的输入端连接，第二开关元件Q2的控制端为偏置电压产生模块10的第一输入端，第二开关元件Q2的输出端接地。

需要说明的是，当偏置电压产生模块10包括n个组合电阻R，n为大于等于2的整数时，n个组合电阻R串联，偏置电压产生模块10具有n+1个输出端，并且第一开关元件Q1的输入端为偏置电压产生模块10的第二输入端，第一开关元件Q1的控制端、输出端以及第一个组合电阻的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第一个输出端，第一个组合电阻的第二端与第二个组合电阻的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第二个输出端，第二个组合电阻的第二端与第三个组合电阻的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第三个输出端，以此类推，第n个组合电阻的第二端与第一电阻R1的第一端共接形成偏置电压产生模块10的第n+1个输出端，第一电阻R1的第二端与第二开关元件Q2的输入端连接，第二开关元件Q2的控制端为偏置电压产生模块10的第一输入端，第二开关元件Q2的输出端接地。

此外，在本实施例中，第一开关元件Q1为PMOS晶体管，该PMOS晶体管的栅极、源极以及漏极分别为第一开关元件Q1的控制端、输入端以及输出端；第二开关元件Q2为NMOS晶体管，该NMOS晶体管的栅极、漏极以及源极分别为第二开关元件Q2的控制端、输入端以及输出端。当然本领域技术人员可以理解的是，第一开关元件Q1也可采用PNP型三极管实现，第二开关元件Q2可采用NPN型三极管实现。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图4所示，组合电阻R包括第一组合子电阻R11、第二组合子电阻R12以及第三组合子电阻R13。

其中，第一组合子电阻R11的第一端为组合电阻R的第一端，第一组合子电阻R11的第二端与第二组合子电阻R12的第一端以及第三组合子电阻R13的第一端共接，第二组合子电阻R12的第二端与第三组合子电阻R13的第二端共接形成组合电阻R的第二端。

需要说明的是，在本实施例中，第二组合子电阻R12与第三组合子电阻R13为温度系数相反的电阻，如此设计，将使得组合电阻R为无限接近零温度系数的电阻，并且该组合电阻R的零温度系数的温度点基本不随工艺变化而偏移，即在温度变化较大的情况下，此组合电阻R的阻值基本不变；此外，组合电阻R的具体电路结构并不局限于图4所示的电路，任何采用至少包括一串正温度系数电阻和负温度系数电阻的组合，均可作为本实用新型的振荡电路1中的组合电阻R的实现电路。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图2所示，偏置电压选择模块11包括信号产生单元110和偏置电压选择单元111。

其中，信号产生单元110的输入端为偏置电压选择模块11的第二输入端，信号产生单元110具有至少两个输出端，偏置电压选择单元111具有至少两个输入端和至少两个控制端，并且偏置电压选择单元111的至少两个输入端为偏置电压选择模块11的至少两个第一输入端，偏置电压选择单元111的至少两个控制端和信号产生单元110的至少两个输出端一一对应连接，偏置电压选择单元111的输出端为偏置电压选择模块11的输出端。

具体的，信号产生单元110根据输入信号产生偏置电压选择信号，偏置电压选择单元111根据偏置电压选择信号在至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将目标偏置电压作为参考电压VREF输出至振荡模块12。

在本实施例中，在偏置电压产生模块10产生一系列步进的偏置电压点后，偏置电压选择电路11可以选择由偏置电压产生模块10产生的系列偏置电压点中的适当值作为目标参考电压，提供给后端的振荡模块12，以为振荡模块12提供参考电压，而由于偏置电压产生模块10中的组合电阻为零温度系数电阻，并且该组合电阻的零温度系数的温度点基本不随工艺变化而便宜，因此，偏置电压产生模块10产生的系列偏置电压点的电压同样不随工艺变化而变化，从而使得偏置电压选择模块11选择出的偏置电压不随工艺变化而变化，即振荡模块12的参考电压不随工艺变化而变化，如此便可实现参考电压值随工艺参数变动不敏感的目的。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，当信号产生单元110具有两个输出端时，信号产生单元110包括第一反相器U1、第二反相器U1、第三反相器U3、第二电阻R2以及第三电阻R3。

其中，第一反相器U1的输入端为信号产生单元110的输入端，第一反相器U1的输出端与第二电阻R2的第一端以及第二反相器U2的输出端共接，第二反相器U2的输出端与第三反相器U3的输入端连接，第三反相器U3的输出端与第四反相器U4的输入端共接形成信号产生单元110的第一输出端，第四反相器U4的输出端为信号产生单元110的第二输出端，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端接地。

需要说明的是，在本实施例中，图3中仅以信号产生单元110输出两路偏置电压选择信号为例进行说明，而需要信号产生单元110输出三路或三路以上偏置电压选择信号时，可在信号产生单元110中增加反相器，并在该信号产生单元110中设置三个或三个以上输出端，且保证三个或三个以上输出端输出的三路或三路以上的偏置电压选择信号始中终只有一路有效即可。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，当偏置电压选择单元111具有两个输入端和两个控制端时，偏置电压选择单元111包括第三开关元件Q3、第四开关元件Q4以及第五开关元件Q5。

其中，第三开关元件Q3的控制端接收第一使能信号ENP，第三开关元件Q3的输入端接收电源电压VDD，第三开关元件Q3的输出端和第四开关元件Q4的输入端共接形成偏置电压选择单元111的第一输入端，第四开关元件Q4的控制端为偏置电压选择单元111的第一控制端，第五开关元件Q5的输入端为偏置电压选择单元111的第二输入端，第五开关元件Q5的控制端为偏置电压选择单元111的第二控制端，第四开关元件Q4的输出端和第五开关元件Q5的输出端共接形成偏置电压选择单元111的输出端。

需要说明的是，在本实施例中，图3中仅以偏置电压选择单元111从两路偏置电压中选择一路为例进行说明，而当偏置电压选择单元111从多路偏置电压中选择一路时，需要在图3所示的偏置电压选择单元111的电路中增加开关元件的个数，增加的开关元件的数目与偏置电压产生模块10中增加的组合电阻R的数目相同，并且增加的开关元件的输入端为偏置电压选择单元111的一个第一输入端，增加的开关元件的控制端为偏置电压选择单元111的一个控制端，增加的开关元件的输出端与第四开关元件Q4的输出端以及第五开关元件Q5的输出端构成了偏置电压选择单元111的输出端。

此外，第三开关元件Q3为PMOS晶体管，该PMOS晶体管的栅极、源极以及漏极分别为第三开关元件Q3的控制端、输入端以及输出端；第四开关元件Q4和第五开关元件Q5均为NMOS晶体管，该NMOS晶体管的栅极、漏极以及源极分别为第四开关元件Q4和第五开关元件Q5的控制端、输入端以及输出端。当然本领域技术人员可以理解的是，第三开关元件Q3也可采用PNP型三极管实现，第四开关元件Q4和第五开关元件Q5可采用NPN型三极管实现。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图2所示，振荡模块12包括比较单元120和振荡单元121。

其中，比较单元120的第一输入端和第二输入端分别为振荡模块12的第一输入端和第二输入端，比较单元120的第一控制端和第二控制端分别和振荡单元121的第一输出端和第二输出端连接，比较单元120的第一输出端和第二输出端分别和振荡单元121的第一输入端和第二输入端连接，振荡单元121的第三输入端和第四输入端分别为振荡模块12的第三输入端和第四输入端，振荡单元121的第三输出端为振荡模块12的输出端。

具体的，比较单元120接收振荡单元121输出的控制信号，并根据控制信号和参考电压VREF输出比较信号，振荡单元121根据比较信号、第一使能信号ENP以及第二使能信ENN号输出振荡波形。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，比较单元120包括第六开关元件Q6、第七开关元件Q7、第八开关元件Q8、第九开关元件Q9、第十开关元件Q10、第十一开关元件Q11、第十二开关元件Q12、第一比较器CO1以及第二比较器CO2。

其中，第六开关元件Q6的输入端和输出端共接，并接收电源电压VDD，第六开关元件Q6的控制端和第一比较器CO1的正相输入端以及第二比较器CO2的正相输入端共接形成比较单元120的第一输入端，第七开关元件Q7的控制端和第九开关元件Q9的控制端构成了比较单元120的第二输入端，第七开关元件Q7的输入端和第九开关元件Q9的输入端均接收电源电压VDD，第七开关元件Q7的输出端和第十一开关元件Q11的控制端、第一比较器CO1的负相输入端以及第八开关元件Q8的输入端共接，第十一开关元件Q11的输入端和输出端共接，并接收电源电压VDD，第八开关元件Q8的控制端为比较单元120的第一控制端，第八开关元件Q8的输出端接地，第九开关元件Q9的输出端和第十二开关元件Q12的控制端、第二比较器CO2的负相输入端以及第十开关元件Q10的输入端共接，第十二开关元件Q12的输入端和输出端共接，并接收电源电压VDD，第十开关元件Q10的控制端为比较单元120的第二控制端，第十开关元件Q10的输出端接地，第一比较器CO1的输出端和第二比较器CO2的输出端分别为比较单元120的第一输出端和第二输出端。

需要说明的是，在本实施例中，第六开关元件Q6、第七开关元件Q7、第九开关元件Q9、第十一开关元件Q11以及第十二开关元件Q12均为PMOS晶体管，该PMOS晶体管的栅极、源极以及漏极分别为第六开关元件Q6、第七开关元件Q7、第九开关元件Q9、第十一开关元件Q11以及第十二开关元件Q12的控制端、输入端以及输出端；第八开关元件Q8和第十开关元件Q10均为NMOS晶体管，该NMOS晶体管的栅极、漏极以及源极分别为第八开关元件Q8和第十开关元件Q10的控制端、输入端以及输出端。当然本领域技术人员可以理解的是，第六开关元件Q6至第十二开关元件Q12也可采用其他类型的半导体开关管实现，且半导体开关管的具体类型可根据电路需要进行设置，此处仅以MOS管为例进行说明，并不用以限定本实用新型。

进一步地，作为本实用新型一优选实施方式，如图3所示，振荡单元121包括第五反相器U5、第六反相器U6、第七反相器U7、第八反相器U8、锁存器LA以及与非门NO。

其中，第五反相器U5的输入端和第六反相器U6的输入端分别为振荡单元121的第一输入端和第二输入端，第五反相器U5的输出端和第六反相器U6的输出端分别与锁存器LA的第一输入端和第二输入端连接，锁存器LA的第三输入端为振荡单元121的第三输入端，锁存器LA的输出端与第七反相器U7的输入端连接，第七反相器U7的输出端为振荡单元121的第一输出端，并且第七反相器U7的输出端与与非门NO的第一输入端连接，与非门NO的第二输入端为振荡单元121的第四输入端，与非门NO的输出端为振荡单元121的第二输出端，并且与非门NO的输出端与第八反相器U8的输入端连接，第八反相器U8的输出端为振荡单元121的第三输出端。

下面以图3和图4所示的电路为例，对本实用新型所提供的振荡电路1的工作原理进行具体说明，详述如下：

首先，偏置电压产生电路在第一使能信号ENP和电源电压VDD的作用下，在组合电阻R的两端产生两路偏置电压，并将该两路偏置电压输出至偏置电压选择模块11；偏置电压选择模块11中的信号产生单元110根据输入信号产生两路偏置电压选择信号TIP和TIN，并将该两路偏置电压选择信号TIP和TIN输出至偏置电压选择单元111，以便于偏置电压选择单元111根据该两路偏置电压选择信号TIP和TIN对偏置电压产生模块10产生的两路偏置电压进行选择。

具体的，当偏置电压选择信号TIP为高电平，偏置电压选择信号TIN为低电平时，则第四开关元件Q4导通，第五开关元件Q5关闭，则偏置电压选择单元111通过导通的第四开关元件Q4将第一偏置电压输出至振荡模块12，以作为振荡模块12的参考电压VREF；当偏置电压选择信号TIP为低电平，偏置电压选择信号TIN为高电平时，则第五开关元件Q5导通，第四开关元件Q4关闭，则偏置电压选择单元111通过导通的第五开关元件Q5将第二偏置电压输出至振荡模块12，以作为振荡模块12的参考电压VREF。

初始状态上电复位后，振荡模块12根据接收的参考电压VREF给由第六开关元件Q6构成的电容充电，直到第一比较器CO1的正相输入端电压和第二比较器CO2的正相输入端电压上升为参考电压VREF；此外，由于PBIAS的电位接近电源电压VDD-VTP(VTP为第一开关元件Q1的阈值电压)，因此，第七开关元件Q7和第九开关元件Q9为常开状态(电流源)。

进一步地，当第二使能信号ENN＝1，第一使能信号ENP＝0时，锁存器LA被锁住，此时振荡单元121输出的控制信号D和B均为1，此时第八开关元件Q8和第十开关元件Q10打开，使得由第十一开关元件Q11构成的电容和由第十二开关元件Q12构成的电容均放电，进而使得第一比较器CO1的负相输入端电平为GND，第二比较器CO2的负相输入端电平为GND，从而使得第一比较器CO1的正相输入端电压高于负相输入端电压，第二比较器CO2的正相输入端电压高于负相输入端电压，此时，第一比较器CO1和第二比较器CO2的输出均为高电平。

当第二使能信号ENN＝0，第一使能信号ENP＝1时，锁存器LA解锁，则此时振荡单元121输出的控制信号D＝1，控制信号B＝0，此时第八开关元件Q8打开、第十开关元件Q10关闭，使得由第十一开关元件Q11构成的电容放电，由第十二开关元件Q12构成的电容充电，进而使得第一比较器CO1的负相输入端电平变为GND，第二比较器CO2的负相输入端电平变为VDD，从而使得第一比较器CO1的正相输入端电压高于负相输入端电压，第二比较器CO2的正相输入端电压低于负相输入端电压，即第一比较器CO1的输出为高电平，第二比较器CO2的输出为低电平，此时振荡单元121输出的控制信号D＝0，控制信号B＝1；当控制信号D＝0，控制信号B＝1，此时第八开关元件Q8关闭、第十开关元件Q10打开，使得由第十一开关元件Q11构成的电容充电，由第十二开关元件Q12构成的电容放电，进而使得第一比较器CO1的负相输入端电平变为VDD，第二比较器CO2的负相输入端电平变为GND，从而使得第一比较器CO1的正相输入端电压低于负相输入端电压，第二比较器CO2的正相输入端电压高于负相输入端电压，即第一比较器CO1的输出为低电平，第二比较器CO2的输出为高电平，此时振荡单元121输出的控制信号D＝1，控制信号B＝0；当控制信号D＝1，控制信号B＝0时，此时第八开关元件Q8打开、第十开关元件Q10关闭，使得由第十一开关元件Q11构成的电容放电，由第十二开关元件Q12构成的电容充电，进而使得第一比较器CO1的负相输入端电平变为GND，第二比较器CO2的负相输入端电平变为VDD，从而使得第一比较器CO1的正相输入端电压高于负相输入端电压，第二比较器CO2的正相输入端电压低于负相输入端电压，即第一比较器CO1的输出为高电平，第二比较器CO2的输出为低电平，此时振荡单元121输出的控制信号D＝0，控制信号B＝1；当控制信号D＝0，控制信号B＝1，此时第八开关元件Q8关闭、第十开关元件Q10打开，使得由第十一开关元件Q11构成的电容充电，由第十二开关元件Q12构成的电容放电，进而使得第一比较器CO1的负相输入端电平变为VDD，第二比较器CO2的负相输入端电平变为GND，从而使得第一比较器CO1的正相输入端电压低于负相输入端电压，第二比较器CO2的正相输入端电压高于负相输入端电压，即第一比较器CO1的输出为低电平，第二比较器CO2的输出为高电平，此时振荡单元121输出的控制信号D＝1，控制信号B＝0，此过程反复循环，以使振荡单元121输出振荡方波。

需要说明的是，如图3所示，本实用新型所提供的振荡电路1，其振荡周期公式可以简化为T＝2*Td＝2*(C*△V*I)＝2*(C*VREF/I)＝2*[(C*(I1*K1*r)/I2]＝2*C*K1*r*K2，其中K1是比例系数，为常数，I1与I2为镜像关系，即I1/I2也为常数(K2)。其中，Td是对由第十一开关元件Q11和第十二开关元件Q12分别构成的电容的充电时间，而在本实施例中，由于由第十一开关元件Q11构成的电容和由第十二开关元件Q12构成的电容值相同，因此由第十一开关元件Q11构成的电容的充电时间Td和由第十二开关元件Q12构成的电容的充电时间Td相同；C是由第十一开关元件Q11构成的电容的容值，以及由第十二开关元件Q12构成的电容的容值；△V是由第十一开关元件Q11构成的电容的下极板，以及由第十二开关元件Q12构成的电容的下极板的充电电压值，I是第十一开关元件Q11充电的电流值，以及第十二开关元件Q12充电的电流值，而在本实施例中，该第十一开关元件Q11充电的电流值与第十二开关元件Q12充电的电流值相同；I1是第一开关元件Q1的电流值；I2是第七开关元件Q7的电流值，以及第九开关元件Q9的电流值，而在本实施例中，第七开关元件Q7的电流值和第九开关元件Q9的电流值相同；r是组合电阻R的阻值。

由振荡电路1的振荡周期公式知道，振荡周期随温度的变化情况和电阻、电容的温度系数相关，而与充电电流大小及参考电压VREF无关，因此，只需要考虑电阻、电容对振荡电路1的输出频率的影响即可，由于电容的温度系数很小，在一般的低压CMOS工艺中，电阻的温度系数比电容的温度系数大一个数量级，因此，当对输出频率的温度系数要求较高的场合，电阻的温度系数不能忽略，而本实用新型实施例提供的振荡电路1中的偏置电压产生模块10中的组合电阻为零温度系数电阻，并且该组合电阻的零温度系数的温度点基本不随工艺变化而便宜，因此，本实用新型实施例所提供的振荡电路1所输出的振荡信号的振荡频率不会随着温度变化而发生大的变化，提高了振荡频率的精度。

此外，偏置电压产生模块10产生的系列偏置电压点的电压同样不随工艺变化而变化，从而使得偏置电压选择模块11选择出的偏置电压不随工艺变化而变化，即振荡模块12的参考电压不随工艺变化而变化，如此便可实现参考电压值随工艺参数变动不敏感的目的，进而消除了由电压变化、温度变化、工艺飘动带来的振荡频率的精准度较低的弊端。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种振荡器，该振荡器包括振荡电路1。

需要说明的是，由于本实用新型实施例所提供的振荡器中的振荡电路1和图1至图4所示的振荡电路1相同，因此，本实用新型实施例所提供的振荡器中的振荡电路1的具体工作原理，可参考前述关于图1至图4的详细描述，此处不再赘述。

在本实用新型中，通过采用包括偏置电压产生模块、偏置电压选择模块以及振荡模块的振荡电路，使得偏置电压产生模块根据第一使能信号和电源电压产生至少两路偏置电压，偏置电压选择模块根据输入信号生成偏置电压选择信号，并根据偏置电压选择信号在至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将目标偏置电压作为参考电压输出至振荡模块，振荡模块根据参考电压、第一使能信号以及第二使能信号输出振荡波形，该振荡电路的输出频率对电压、温度以及工艺飘动变化不敏感，进而解决了现有的RC振荡器存在因工艺、温度及电压等变化所导致的振荡频率的精准度较低的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振荡电路，其特征在于，所述振荡电路包括偏置电压产生模块、偏置电压选择模块以及振荡模块；

所述偏置电压产生模块的第一输入端接收第一使能信号，所述偏置电压产生模块的第二输入端接收电源电压，所述偏置电压产生模块具有至少两个输出端，所述偏置电压选择模块具有至少两个第一输入端，所述偏置电压产生模块的至少两个输出端与所述偏置电压选择模块的至少两个第一输入端一一对应连接，所述偏置电压选择模块的第二输入端接收输入信号，所述偏置电压选择模块的输出端与所述振荡模块的第一输入端连接，所述振荡模块的第二输入端和所述偏置电压产生模块的至少两个输出端中的第一个输出端连接，所述振荡模块的第三输入端和第四输入端分别接收第二使能信号和所述第一使能信号，所述振荡模块的输出端输出振荡波形；

所述偏置电压产生模块根据所述第一使能信号和所述电源电压产生至少两路偏置电压，所述偏置电压选择模块根据所述输入信号生成偏置电压选择信号，并根据所述偏置电压选择信号在所述至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将所述目标偏置电压作为参考电压输出至所述振荡模块，所述振荡模块根据所述参考电压、所述第一使能信号以及所述第二使能信号输出振荡波形。

2.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于，所述偏置电压产生模块包括第一开关元件、第二开关元件、至少一个组合电阻与第一电阻；

当所述偏置电压产生模块包括一个组合电阻时，所述偏置电压产生模块具有两个输出端，并且所述第一开关元件的输入端为所述偏置电压产生模块的第二输入端，所述第一开关元件的控制端、输出端以及所述组合电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第一个输出端，所述组合电阻的第二端与所述第一电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第二个输出端，所述第一电阻的第二端与所述第二开关元件的输入端连接，所述第二开关元件的控制端为所述偏置电压产生模块的第一输入端，所述第二开关元件的输出端接地；

当所述偏置电压产生模块包括n个组合电阻，n为大于等于2的整数时，所述n个组合电阻串联，所述偏置电压产生模块具有n+1个输出端，并且所述第一开关元件的输入端为所述偏置电压产生模块的第二输入端，所述第一开关元件的控制端、输出端以及第一个组合电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第一个输出端，所述第一个组合电阻的第二端与所述第二个组合电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第二个输出端，所述第二个组合电阻的第二端与所述第三个组合电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第三个输出端，以此类推，第n个组合电阻的第二端与所述第一电阻的第一端共接形成所述偏置电压产生模块的第n+1个输出端，所述第一电阻的第二端与所述第二开关元件的输入端连接，所述第二开关元件的控制端为所述偏置电压产生模块的第一输入端，所述第二开关元件的输出端接地。

3.根据权利要求2所述的振荡电路，其特征在于，所述组合电阻包括第一组合子电阻、第二组合子电阻以及第三组合子电阻；

所述第一组合子电阻的第一端为所述组合电阻的第一端，所述第一组合子电阻的第二端与所述第二组合子电阻的第一端以及所述第三组合子电阻的第一端共接，所述第二组合子电阻的第二端与所述第三组合子电阻的第二端共接形成所述组合电阻的第二端。

4.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于，所述偏置电压选择模块包括信号产生单元和偏置电压选择单元；

所述信号产生单元的输入端为所述偏置电压选择模块的第二输入端，所述信号产生单元具有至少两个输出端，所述偏置电压选择单元具有至少两个输入端和至少两个控制端，并且所述偏置电压选择单元的至少两个输入端为所述偏置电压选择模块的至少两个第一输入端，所述偏置电压选择单元的至少两个控制端和所述信号产生单元的至少两个输出端一一对应连接，所述偏置电压选择单元的输出端为所述偏置电压选择模块的输出端；

所述信号产生单元根据所述输入信号产生所述偏置电压选择信号，所述偏置电压选择单元根据所述偏置电压选择信号在所述至少两路偏置电压中选择目标偏置电压，且将所述目标偏置电压作为参考电压输出至所述振荡模块。

5.根据权利要求4所述的振荡电路，其特征在于，当所述信号产生单元具有两个输出端时，所述信号产生单元包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第二电阻以及第三电阻；

所述第一反相器的输入端为所述信号产生单元的输入端，所述第一反相器的输出端与所述第二电阻的第一端以及所述第二反相器的输出端共接，所述第二反相器的输出端与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端与所述第四反相器的输入端共接形成所述信号产生单元的第一输出端，所述第四反相器的输出端为所述信号产生单元的第二输出端，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

6.根据权利要求4所述的振荡电路，其特征在于，当所述偏置电压选择单元具有两个输入端和两个控制端时，所述偏置电压选择单元包括第三开关元件、第四开关元件以及第五开关元件；

所述第三开关元件的控制端接收所述第一使能信号，所述第三开关元件的输入端接收所述电源电压，所述第三开关元件的输出端和所述第四开关元件的输入端共接形成所述偏置电压选择单元的第一输入端，所述第四开关元件的控制端为所述偏置电压选择单元的第一控制端，所述第五开关元件的输入端为所述偏置电压选择单元的第二输入端，所述第五开关元件的控制端为所述偏置电压选择单元的第二控制端，所述第四开关元件的输出端和所述第五开关元件的输出端共接形成所述偏置电压选择单元的输出端。

7.根据权利要求1所述的振荡电路，其特征在于，所述振荡模块包括比较单元和振荡单元；

所述比较单元的第一输入端和第二输入端分别为所述振荡模块的第一输入端和第二输入端，所述比较单元的第一控制端和第二控制端分别和所述振荡单元的第一输出端和第二输出端连接，所述比较单元的第一输出端和第二输出端分别和所述振荡单元的第一输入端和第二输入端连接，所述振荡单元的第三输入端和第四输入端分别为所述振荡模块的第三输入端和第四输入端，所述振荡单元的第三输出端为所述振荡模块的输出端；

所述比较单元接收所述振荡单元输出的控制信号，并根据所述控制信号和所述参考电压输出比较信号，所述振荡单元根据所述比较信号、所述第一使能信号以及所述第二使能信号输出振荡波形。

8.根据权利要求7所述的振荡电路，其特征在于，所述比较单元包括第六开关元件、第七开关元件、第八开关元件、第九开关元件、第十开关元件、第十一开关元件、第十二开关元件、第一比较器以及第二比较器；

所述第六开关元件的输入端和输出端共接，并接收所述电源电压，所述第六开关元件的控制端和所述第一比较器的正相输入端以及所述第二比较器的正相输入端共接形成所述比较单元的第一输入端，所述第七开关元件的控制端和所述第九开关元件的控制端构成了所述比较单元的第二输入端，所述第七开关元件的输入端和所述第九开关元件的输入端均接收所述电源电压，所述第七开关元件的输出端和所述第十一开关元件的控制端、所述第一比较器的负相输入端以及所述第八开关元件的输入端共接，所述第十一开关元件的输入端和输出端共接，并接收所述电源电压，所述第八开关元件的控制端为所述比较单元的第一控制端，所述第八开关元件的输出端接地，所述第九开关元件的输出端和所述第十二开关元件的控制端、所述第二比较器的负相输入端以及所述第十开关元件的输入端共接，所述第十二开关元件的输入端和输出端共接，并接收所述电源电压，所述第十开关元件的控制端为所述比较单元的第二控制端，所述第十开关元件的输出端接地，所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端分别为所述比较单元的第一输出端和第二输出端。

9.根据权利要求7所述的振荡电路，其特征在于，所述振荡单元包括第五反相器、第六反相器、第七反相器、第八反相器、锁存器以及与非门；

所述第五反相器的输入端和所述第六反相器的输入端分别为所述振荡单元的第一输入端和第二输入端，所述第五反相器的输出端和所述第六反相器的输出端分别与所述锁存器的第一输入端和第二输入端连接，所述锁存器的第三输入端为所述振荡单元的第三输入端，所述锁存器的输出端与所述第七反相器的输入端连接，所述第七反相器的输出端为所述振荡单元的第一输出端，并且所述第七反相器的输出端与所述与非门的第一输入端连接，所述与非门的第二输入端为所述振荡单元的第四输入端，所述与非门的输出端为所述振荡单元的第二输出端，并且所述与非门的输出端与所述第八反相器的输入端连接，所述第八反相器的输出端为所述振荡单元的第三输出端。

10.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括如权利要求1至9任一项所述的振荡电路。