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振荡电路、芯片、电子设备

阅读:257发布:2020-05-08

专利汇可以提供振荡电路、芯片、电子设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 部分 实施例 提供了一种振荡 电路 、芯片、 电子 设备。振荡电路,包括:两个充放电电路、参考 电压 切换模 块 (2)、两个比较器、逻辑控 制模 块(4);逻辑 控制模块 (4)在任一比较器的输出跳变时,控制连接于该比较器的一个充放电电路放电,并控制另一充放电电路充电、控制参考电压切换模块(2)将该比较器的的参考电压切换为第二电压;逻辑控制模块(4)在该比较器的输出跳变时,控制一个充放电电路充电;逻辑控制模块(4)在该比较器的输出跳变时,参考电压切换模块(2)将该比较器的参考电压切换为第一电压,控制一个充放电电路停止充电。采用上述方案,利用比较器在不同参考电压的延时时间相减的方式,去除振荡电路中影响 精度 的延时时间,提升了振荡电路的精度。,下面是振荡电路、芯片、电子设备专利的具体信息内容。

1.一种振荡电路,其特征在于,包括:第一充放电电路、第二充放电电路、参考电压切换模、第一比较器、第二比较器、逻辑控制模块;
所述第一充放电电路连接于所述第一比较器的第一输入端,所述第二充放电电路连接于所述第二比较器的第一输入端,所述参考电压切换模块分别连接于所述第一比较器的第二输入端以及所述第二比较器的第二输入端,所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的输出端分别连接于所述逻辑控制模块
所述逻辑控制模块用于在参考电压为第一电压的所述第一比较器的输出跳变时,控制所述第一充放电电路开始放电,并控制所述第二充放电电路开始充电、控制所述参考电压切换模块将所述第一比较器的的参考电压切换为第二电压;
所述逻辑控制模块还用于在所述第一比较器的输出再次跳变时,控制所述第一充放电电路开始充电;
所述逻辑控制模块还用于在所述第一比较器的输出再次跳变时,控制所述参考电压切换模块将所述第一比较器的参考电压切换为所述第一电压,并控制所述第一充放电电路停止充电;
所述逻辑控制模块还用于在参考电压为第一电压的所述第二比较器的输出跳变时,控制所述第二充放电电路开始放电,并控制所述第一充放电电路开始充电,控制所述参考电压切换模块将所述第二比较器的的参考电压切换为第二电压;
所述逻辑控制模块还用于在所述第二比较器的输出再次跳变时,控制所述第二充放电电路开始充电;
所述逻辑控制模块还用于在所述第二比较器的输出再次跳变时,控制所述参考电压切换模块将所述第二比较器的参考电压切换为所述第一电压,并控制所述第二充放电电路停止充电。
2.如权利要求1所述的振荡电路,其特征在于,所述参考电压切换模块包括:参考电压产生电路与参考电压控制电路;
所述参考电压产生电路的两个输出端分别连接于所述参考电压控制电路的两个输入端;所述参考电压控制电路的两个输出端分别连接于所述第一比较器与所述第二比较器的第二输入端;
所述参考电压产生电路用于生成第一电压与第二电压,并将所述第一电压与所述第二电压输出至所述参考电压控制电路;
所述逻辑控制模块用于控制所述参考电压控制电路切换所述第一比较器以及所述第二比较器的参考电压。
3.如权利要求1所述的振荡电路,其特征在于,所述第一充放电电路与所述第二充放电电路的结构相同,每个充放电电路包括:电流控制模块与充电电容;
所述电流控制模块的第一端用于连接于电压源,所述电流控制模块的第二端连接于所述充电电容的第一端,所述充电电容的第二端接地;
所述第一充放电电路中所述电流控制模块与所述充电电容的连接处连接于所述第一比较器的第一输入端;所述第二充放电电路中所述电流控制模块与所述充电电容的连接处连接于所述第二比较器的第一输入端。
4.如权利要求2所述的振荡电路,其特征在于,所述参考电压产生电路包括:依次连接的电流控制模块、第一电阻以及第二电阻;
所述电流控制模块的第一端用于连接于电压源、所述电流控制模块的第二端与所述第二电阻的第一端分别连接于所述第一电阻的两端,所述第二电阻的第二端接地;
所述第一电阻的两端形成所述参考电压产生电路的两个输出端。
5.如权利要求3或4所述的振荡电路,其特征在于,所述电流控制模块为电阻或电流源。
6.如权利要求3所述的振荡电路,其特征在于,每个所述充放电电路还包括第一开关模块与第二开关模块;
所述电流控制模块的第一端用于通过所述第一开关模块连接于所述电压源,每个所述充放电电路中所述电流控制模块与所述充电电容的连接处还通过所述第二开关模块接地,所述逻辑控制模块还分别连接于所述第一开关模块的控制端以及所述第二开关模块的控制端;
所述逻辑控制模块用于通过控制所述充放电电路中的所述第一开关模块闭合、所述第二开关模块断开,以控制所述充放电电路开始充电;
所述逻辑控制模块用于通过控制所述充放电电路中的所述第一开关模块断开、所述第二开关模块闭合,以控制所述充放电电路开始放电。
7.如权利要求3所述的振荡电路,其特征在于,所述逻辑控制模块用于在所述振荡电路开始工作时,控制所述第一充放电电路与所述第二充放电电路分别开始充电,并在所述第二充放电电路中的所述充电电容两端的电压达到第一电压时,控制所述第二充放电电路停止充电。
8.如权利要求8所述的振荡电路,其特征在于,所述振荡电路的一个周期的时长为所述充电电容从所述第一电压充电至所述第二电压的时长的二倍。
9.一种芯片,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的振荡电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9中所述的芯片。

说明书全文

振荡电路、芯片、电子设备

技术领域

[0001] 本申请涉及电路设计技术领域,特别涉及一种振荡电路、芯片、电子设备。

背景技术

[0002] 振荡电路(oscillator circuit),是指能够产生振荡电流的电路,其目前在电子技术领域得到了广泛的应用,例如,其可以作为整合在集成电路中,作为产生时钟信号的振荡源(oscillation source)。发明内容
[0003] 本申请部分实施例的目的在于提供一种振荡电路、芯片、电子设备,对比较器的参考电压进行切换控制,利用比较器在不同参考电压的延时时间相减的方式,去除了振荡电路中影响精度的延时时间,提升了振荡电路的精度。
[0004] 本申请实施例提供了一种振荡电路,包括:第一充放电电路、第二充放电电路、参考电压切换模、第一比较器、第二比较器、逻辑控制模块;第一充放电电路连接于第一比较器的第一输入端,第二充放电电路连接于第二比较器的第一输入端,参考电压切换模块分别连接于第一比较器的第二输入端以及第二比较器的第二输入端,第一比较器的输出端与第二比较器的输出端分别连接于逻辑控制模块;逻辑控制模块用于在参考电压为第一电压的第一比较器的输出跳变时,控制第一充放电电路开始放电,并控制第二充放电电路开始充电、控制参考电压切换模块将第一比较器的的参考电压切换为第二电压;逻辑控制模块还用于在第一比较器的输出再次跳变时,控制第一充放电电路开始充电;逻辑控制模块还用于在第一比较器的输出再次跳变时,控制参考电压切换模块将第一比较器的参考电压切换为第一电压,并控制第一充放电电路停止充电;逻辑控制模块还用于在参考电压为第一电压的第二比较器的输出跳变时,控制第二充放电电路开始放电,并控制第一充放电电路开始充电,控制参考电压切换模块将第二比较器的的参考电压切换为第二电压;逻辑控制模块还用于在第二比较器的输出再次跳变时,控制第二充放电电路开始充电;逻辑控制模块还用于在第二比较器的输出再次跳变时,控制参考电压切换模块将第二比较器的参考电压切换为第一电压,并控制第二充放电电路停止充电。
[0005] 本申请实施例还提供了一种芯片,包括上述的振荡电路。
[0006] 本申请实施例还提供了一种电子设备,包括上述的芯片。
[0007] 本申请实施例现对于现有技术而言,逻辑控制模块能够在参考电压为第一电压的第一比较器的输出跳变时,控制连接于第一比较器的第一充放电电路开始放电,并控制第二充放电电路开始充电、控制参考电压切换模块将第一比较器的参考电压切换为第二电压;在第一比较器的输出再次跳变时,控制连接于第一比较器的第一充电电路充电,在第一比较器的输出再次跳变时,控制参考电压切换模块将第一比较器的参考电压切换为第一电压,并控制第一充放电电路停止充电;在第二比较器的输出跳变时,重复上述操作。本申请中,对比较器的参考电压进行切换控制,利用比较器在不同参考电压的延时时间相减的方式,去除了振荡电路中影响精度的延时时间,提升了振荡电路的精度。
[0008] 例如,参考电压切换模块包括:参考电压产生电路与参考电压控制电路;参考电压产生电路的两个输出端分别连接于参考电压控制电路的两个输入端;参考电压控制电路的两个输出端分别连接于第一比较器与第二比较器的第二输入端;参考电压产生电路用于生成第一电压与第二电压,并将第一电压与第二电压输出至参考电压控制电路;逻辑控制模块用于控制参考电压控制电路切换第一比较器以及第二比较器的参考电压。本实施例提供了参考电压切换模块的一种具体实现方式。
[0009] 例如,第一充放电电路与第二充放电电路的结构相同,每个充放电电路包括:电流控制模块与充电电容;电流控制模块的第一端用于连接于电压源,电流控制模块的第二端连接于充电电容的第一端,充电电容的第二端接地;第一充放电电路中电流控制模块与充电电容的连接处连接于第一比较器的第一输入端;第二充放电电路中电流控制模块与充电电容的连接处连接于第二比较器的第一输入端。本实施例中提供了充放电电路的一种具体实现方式。
[0010] 例如,参考电压产生电路包括:依次连接的电流控制模块、第一电阻以及第二电阻;电流控制模块的第一端用于连接于电压源、电流控制模块的第二端与第二电阻的第一端分别连接于第一电阻的两端,第二电阻的第二端接地;第一电阻的两端形成参考电压产生电路的两个输出端。本实施例提供了参考电压产生电路的一种具体实现方式。
[0011] 例如,电流控制模块为电阻或电流源。
[0012] 例如,每个充放电电路还包括第一开关模块与第二开关模块;电流控制模块的第一端用于通过第一开关模块连接于电压源,每个充放电电路中电流控制模块与充电电容的连接处还通过第二开关模块接地,逻辑控制模块还分别连接于第一开关模块的控制端以及第二开关模块的控制端;逻辑控制模块用于通过控制充放电电路中的第一开关模块闭合、第二开关模块断开,以控制充放电电路开始充电;逻辑控制模块用于通过控制充放电电路中的第一开关模块断开、第二开关模块闭合,以控制充放电电路开始放电。本实施例提供了控制充放电电路充电与放电的一种具体方式。
[0013] 例如,逻辑控制模块用于在振荡电路开始工作时,控制第一充放电电路与第二充放电电路分别开始充电,并在第二充放电电路中的充电电容两端的电压达到第一电压时,控制第二充放电电路停止充电。本实施例提供了振荡电路的开始工作时的一种具体控制方式。
[0014] 例如,振荡电路的一个周期的时长为充电电容从第一电压充电至第二电压的时长的二倍。附图说明
[0015] 一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
[0016] 图1是已知的一种双电容振荡电路的电路图;
[0017] 图2是根据本申请第一实施例中的振荡电路的电路图;
[0018] 图3是根据本申请第一实施例中的振荡电路的电路图,其中充放电电路中的电流控制模块为电阻;
[0019] 图4是根据本申请第一实施例中的图3中的振荡电路的时序图;
[0020] 图5是根据本申请第二实施例中的实施例中的振荡电路的电路图,其中充放电电路中的电流控制模块为电流源;
[0021] 图6是根据本申请第二实施例中的图5中的振荡电路的时序图;
[0022] 图7是根据本申请第三实施例中的振荡电路的电路图;
[0023] 图8是根据本申请第三实施例中的振荡电路的电路图,其中参考电压产生电路包括电流控制模块、第一电阻以及第二电阻;
[0024] 图9是根据本申请第三实施例中的振荡电路的电路图,其中图8中的电流控制模块为电阻;
[0025] 图10是根据本申请第三实施例中的振荡电路的电路图,其中图8中的电流控制模块为电流源。具体实施例
[0026] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请部分实施例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申请,并不用于限定本申请。
[0027] 请参考图1,为已知的一种双电容振荡电路,MOS管MO2、MOS管MO3镜像MOS管MO1的电流Ic,两个比较器的参考电压均为Vref;假设初始状态时RS触发器输出端Q为低电平、 为高电平,此时MOS管MO4导通、MOS管MO5截止,电流Ic对电容C1充电;MOS管MO7导通、MOS管MO8截止,电容C2放电。当电容C1两端的电压V1上升到超过比较器100的参考电压Vref时,比较器100的输出发生翻转,RS触发器的S输入端变为高电平,输出端Q由低电平变为高电平,输出端 由高电平变为低电平,此时电容C1开始放电,电容C2开始充电,当电容C2两端的电压V2上升超过比较器200的参考电压Vref时,比较器200的输出发生翻转,RS触发器的R输入端变为高电平,输出端Q由高电平变为低电平,输出端 由低电平变为高电平;然后重复上述过程一直循环下去。
[0028] 由上可知,上述的双电容振荡电路,在C1=C2的条件下可以实现50%的占空比,同时可以实现较高的精度。假设C1=C2=C,可以得到双电容振荡电路一个周期表达式:
[0029]
[0030] 由于比较器和RS触发器的延时时间Td的存在,而Td会随着电压,温度,工艺制程的变化而发生变化,从而限制了双电容振荡电路的最高精度,一般需要通过消耗更大的电流来实现较小的Td。基于此,发明人提出了本申请的技术方案。
[0031] 本申请第一实施例涉及一种振荡电路,应用于电子设备中的芯片,请参考图2,振荡电路包括:两个充放电电路、参考电压切换模块2、两个比较器、逻辑控制模块4;两个充放电电路分别为第一充放电电路11与第二充放电电路12,两个比较器分别为第一比较器CMP1与第二比较器CMP2。
[0032] 第一充放电电路11、第二充放电电路12,以及参考电压切换模块2分别连接于电压源VDD,第一充放电电路11连接于第一比较器CMP1的第一输入端,即连接于第一比较器CMP1的负向输入端,第二充放电电路12连接于第二比较器CMP2的第一输入端,即连接于第二比较器CMP2的负相输入端,参考电压切换模块2分别连接于两个比较器的第二输入端,即连接于第一比较器CMP1与第二比较器CMP2的正相输入端,第一比较器CMP1与第二比较器CMP2的输出端分别连接于逻辑控制模块4,逻辑控制模块4还连接于两个充放电电路与参考电压切换模块2(图中未示出)。
[0033] 参考电压切换模块2用于输出参考电压Vref1至第一比较器CMP1,以及输出参考电压Vref2至第二比较器CMP2,即参考电压切换模块2能够控制第一比较器CMP1与第二比较器CMP2的参考电压。
[0034] 逻辑控制模块4用于在参考电压为第一电压的任一比较器的输出跳变时,控制连接于任一比较器的一个充放电电路开始放电,并控制另一充放电电路开始充电、控制参考电压切换模块2将任一比较器的的参考电压切换为第二电压。
[0035] 逻辑控制模块4还用于在任一比较器的输出再次跳变时,控制一个充放电电路开始充电。
[0036] 逻辑控制模块4还用于在任一比较器的输出再次跳变时,控制参考电压切换模块将任一比较器的参考电压切换为第一电压,并控制一个充放电电路停止充电。
[0037] 在一个例子中,第一充放电电路11与第二充放电电路12的结构相同,每个充放电电路包括:电流控制模块与充电电容,电流控制模块的第一端用于连接于电压源,电流控制模块的第二端连接于充电电容的第一端,充电电容的第二端接地;第一充放电电路11中电流控制模块与充电电容的连接处连接于第一比较器CMP1的第一输入端;第二充放电电路12中电流控制模块与充电电容的连接处连接于第二比较器CMP2的第一输入端。
[0038] 本实施例中,以电流控制模块为电阻为例,请参考图3,第一充放电电路11包括电阻R1与电容C1、第二充放电电路12包括电阻R2与电容C2。需要说明的是,本实施例中电阻R1与电阻R2的阻值一般设置为相等,电容C1与电容C2的容值一般设置为相等。
[0039] 电阻R1与电阻R2的第一端分别连接于电压源VDD,电阻R1的第二端连接于电容C1的第一端,电容C1的第二端接地GND,电阻R1与电容C1的连接处连接于第一比较器CMP1的正相输入端;电阻R2的第二端连接于电容C2的第一端,电容C2的第二端接地GND,电阻R2与电容C2的连接处连接于第二比较器CMP2的正相输入端。
[0040] 下面以第一比较器CMP1与第二比较器CMP2的参考电压均为第一电压Vh、初始状态为电容C1被充电至第一电压Vh,电容C2被充电至第二电压Vl为例进行说明,具体如下:
[0041] 由于第一比较器CMP1、第二比较器CMP2与逻辑控制模块4之间均存在延时时间Td,在振荡电路中的电容被充电至第一电压Vh时,经过延时时间Td后,电容实际被充电到Vh+Vd(其中Vd表示由Td引起的充电电压差);同理电容被充电至第二电压Vl时,电容实际被充电到Vl+Vd。
[0042] 以振荡电路的第一个周期为例。
[0043] 在振荡电路开始工作时,逻辑控制模块4控制第一充放电电路11与第二充放电电路12分别开始充电,即控制电压源VDD分别为电容C1与电容C2开始充电,并在第二充放电电路12中的充电电容两端的电压达到第二电压Vl时,控制第二充放电电路停止充电,即在电容C2两端的电压达到第二电压Vl时,停止为电容C2充电,此时电容C2两端的电压VC2实际为Vl+Vd;此时,振荡电路达到初始状态,进入第一周期的前半周期。
[0044] 在前半周期中,当电容C1被充电至第一电压Vh时,第一比较器CMP1输出由低电平跳变为高电平,电容C1两端的电压VC1实际为Vh+Vd;逻辑控制模块4控制连接于第一比较器CMP1的第一充放电电路11中电容C1开始放电,并控制第二充放电电路12中的电容C2开始充电,同时控制参考电压切换模块2将第一比较器CMP1的参考电压切换为第二电压Vl;电容C1从Vh+Vd开始放电,当电容C1两端的电压VC1低于第二电压Vl时,第一比较器CMP1的输出由高电平再次跳变为低电平,由于延时时间Vd的存在,电容C1两端的电压VC1实际为Vl-Vd’(其中Vd’表示由Td引起的放电电压差),控制电压源VDD为电容C1充电,当电容C1被充电至第二电压Vl时,第一比较器CMP1输出由低电平再次跳变为高电平,逻辑控制模块4控制参考电压切换模块2将第一比较器CMP1的参考电压切换为第一电压Vh,并控制电压源VDD停止为电容C1充电,电容C1两端的电压为Vl+Vd。在前半周期中,电容C2一直处于充电状态,由于第二比较器CMP2的参考电压为第一电压Vh,第二比较器CMP2的输出一直为低电平。
[0045] 在后半周期中,当电容C2被充电至第一电压Vh时,第二比较器CMP2输出由低电平跳变为高电平,电容C2两端的电压VC2实际为Vh+Vd;逻辑控制模块4控制连接于第二比较器CMP2的第二充放电电路12中电容C2开始放电,并控制第一充放电电路11中的电容C1开始充电,同时控制参考电压切换模块2将第二比较器CMP2的参考电压切换为第二电压Vl;电容C2从Vh+Vd开始放电,当电容C2两端的电压VC2低于第二电压Vl时,第二比较器CMP2的输出由高电平再次跳变为低电平,由于延时时间Vd的存在,电容C2两端的电压VC2实际为Vl-Vd’(其中Vd’表示由Td引起的放电电压差),控制电压源VDD为电容C2充电,当电容C2被充电至第二电压Vl时,第二比较器CMP2的输出由低电平再次跳变为高电平,逻辑控制模块4控制参考电压切换模块2将第二比较器CMP2的参考电压切换为第一电压Vh,并控制电压源VDD停止为电容C2充电,电容C2两端的电压VC2为Vl+Vd。在后半周期中,电容C1一直处于充电状态,由于第一比较器CMP1的参考电压为第一电压Vh,第一比较器CMP1的输出一直为低电平。
[0046] 请参考图4,为图3中振荡电路的时序图,Vref1表示第一比较器CMP1的参考电压,Vref2表示第二比较器CMP2的参考电压。
[0047] 在一个例子中,每个充放电电路还包括第一开关模块S1与第二开关模块S2,电流控制模块的第一端用于通过第一开关模块S1连接于电压源VDD,每个充放电电路中电流控制模块与充电电容的连接处还通过第二开关模块S2接地,逻辑控制模块4还连接于第一开关模块S1的控制端以及第二开关模块S2的控制端。
[0048] 逻辑控制模块4用于通过控制充放电电路中的第一开关模块S1闭合、第二开关模块S2断开,以控制充放电电路开始充电。以第一充放电电路11为例,逻辑控制模块4通过控制第一充放电电路11中的第一开关模块S1闭合、第二开关模块S2断开,以控制第一充放电电路11开始充电。
[0049] 逻辑控制模块4用于通过控制充放电电路中的第一开关模块S1断开、第二开关模块S2闭合,以控制充放电电路开始放电。以第一充放电电路11为例,逻辑控制模块4通过控制第一充放电电路11中的第一开关模块S1断开、第二开关模块S2闭合,以控制第一充放电电路11开始放电。
[0050] 在图3中,逻辑控制模块4通过控制第一充放电电路11中的第一开关模块S1闭合、第二开关模块S2断开,以控制电压源VDD为电容C1充电;逻辑控制模块4通过控制第一充放电电路11中的第一开关模块S1断开、第二开关模块S2闭合,以控制电容C1放电。逻辑控制模块4控制电容C2的充放电的方式与上述类似,在此不再赘述。
[0051] 本实施例中,在C1=C2=C的情况下,逻辑控制模块4的输出时钟信号CLK的占空比为50%,由上可知,在半个周期的时间为电容C1或C2由电压Vl+Vd充电到Vh+Vd的时间,则半个周期的时间
[0052] 其中,TVh为电容由0充电到第一电压Vh的时间,TVl为电容由0充电到第二电压Vl的时间,R表示充放电电路中电阻的阻值,C表示电容C1或C2的容值。
[0053] 由Thalf的表达式可知,本实施例中振荡电路的周期时间与比较器与逻辑控制模块4存在延时时间Td无关,即消除了限制振荡电路精度的误差源(即延时时间Td),从而相对于图1中的双电容振荡电路,可以在相同的电流下,达到更高的精度。
[0054] 本实施例相对于现有技术而言,逻辑控制模块能够在参考电压为第一电压的第一比较器的输出跳变时,控制连接于第一比较器的第一充放电电路开始放电,并控制第二充放电电路开始充电、控制参考电压切换模块将第一比较器的参考电压切换为第二电压;在第一比较器的输出再次跳变时,控制连接于第一比较器的第一充电电路充电,在第一比较器的输出再次跳变时,控制参考电压切换模块将第一比较器的参考电压切换为第一电压,并控制第一充放电电路停止充电;在第二比较器的输出跳变时,重复上述操作。本申请中,对比较器的参考电压进行切换控制,利用比较器在不同参考电压的延时时间相减的方式,去除了振荡电路中影响精度的延时时间,提升了振荡电路的精度。
[0055] 本申请第二实施例涉及一种振荡电路,本实施例是在相对于第一实施例而言,主要区别之处在于:充放电电路中的电流控制模块为电流源。
[0056] 请参考图5,第一充放电电路11包括电流源I1与电容C1、第二充放电电路12包括电流源I2与电容C2。需要说明的是,本实施例中电流源I1与电流源I2的电流大小一般设置为相等,电容C1与电容C2的容值一般设置为相等。
[0057] 电流源I1与电流源I2的第一端分别连接于电压源VDD,电流源I1的第二端连接于电容C1的第一端,电容C1的第二端接地,电流源I1与电容C1的连接处连接于第一比较器CMP1的正相输入端;电流源I2的第二端连接于电容C2的第一端,电容C2的第二端接地,电流源I2与电容C2的连接处连接于第二比较器CMP2的正相输入端。需要说明的是,图中以每个充放电电路还包括第一开关模块S1与第二开关模块S2为例进行说明。
[0058] 图5中振荡电路在一个周期内的工作方式与图3类似,在此不再赘述。
[0059] 请参考图6,为图5中振荡电路的时序图,Vref1表示第一比较器CMP1的参考电压,Vref2表示第二比较器CMP2的参考电压。
[0060] 本实施例中,在C1=C2=C的情况下,逻辑控制模块4的输出CLK的占空比为50%,由上可知,在半个周期的时间为电容C1或C2由电压Vl+Vd充电到Vh+Vd的时间,则半个周期的时间Thalf=TVh+Td-(TVl+Td)=TVh-TVl=(C*Vh)/I-(C*Vl)/I=C(Vh-Vl)/I。
[0061] 其中,TVh为电容由0充电到第一电压Vh的时间,TVl为电容由0充电到第二电压Vl的时间,I表示充放电电路中电流源的放电电流,C表示电容C1或C2的容值。
[0062] 由Thalf的表达式可知,本实施例中振荡电路的周期时间与比较器与逻辑控制模块4存在延时时间Td无关,即消除了限制振荡电路精度的误差源(即延时时间Td),从而相对于图1中的双电容振荡电路,可以在相同的电流下,达到更高的精度。
[0063] 本实施例相对于第一实施例而言,提供了充放电电路中的电流控制模块为电流源的振荡电路。
[0064] 本申请第三实施例涉及一种振荡电路,本实施例是在相对于第一实施例而言,主要区别之处在于:请参考图7,参考电压切换模块2包括:参考电压产生电路21与参考电压控制电路22。
[0065] 参考电压产生电路21的两个输出端分别连接于参考电压控制电路22的两个输入端,参考电压产生电路21的输入端连接于电压源VDD,参考电压产生电路21还连接于地GND;参考电压控制电路22的两个输出端分别连接于两个比较器的第二输入端,即参考电压控制电路22的两个输出端分别连接于第一比较器CMP1与第二比较器CMP2的正相输入端。
[0066] 参考电压产生电路21用于生成第一电压Vh与第二电压Vl,并将第一电压Vh与第二电压Vl输出至参考电压控制电路22。
[0067] 逻辑控制模块4用于控制参考电压控制电路22切换各比较器的参考电压。
[0068] 在一个例子中,请参考图8,参考电压产生电路21包括:依次连接的电流控制模块211、第一电阻R3以及第二电阻R4。
[0069] 电流控制模块211的第一端用于连接于电压源VDD、电流控制模块211的第二端连接于第一电阻R3的第一端,第一电阻R3的第二端连接于第二电阻R4的第一端,第二电阻R4的第二端接地。
[0070] 第一电阻R3的两端形成参考电压产生电路22的两个输出端,即第一电阻R3的第一端输出第一电压Vh至参考电压控制电路22,使得第一电阻R3的第二端输出第二电压Vl至参考电压控制电路22。
[0071] 本实施例中,电流控制模块211可以为电阻或电流源。
[0072] 请参考图9,电流控制模块211为电阻R5时,可知第一电压Vh以及第二电压Vl均为电压源VDD的分压,因此Vh=K1*VDD,Vl=K2*VDD,则第一实施例中 可以化简为: 可知Thalf为一个与VDD无关的数,从而实现时钟输出频率与电
压源以及偏置电流无关,只和R,C参数相关。
[0073] 请参考图10,当电流控制模块211为电流源I3时,以I’表示电流源I3的电流,则Vh-Vl=R3*I’,则第二实施例中Thalf=C(Vh-Vl)/I,可以化简为:Thalf=C*R3*I’/I,I’/I可以化简为常数N,可知Thalf=C*R2*N,便于对电路中的电流进行控制,同时时钟输出的频率只和R,C参数相关。
[0074] 本实施例相对于第一实施例来说,提供了参考电压切换模块的一种具体实现方式。需要说明的是,本实施例还可以作为在第二实施例基础上的改进,可以达到同样的技术效果。
[0075] 本申请第四实施例涉及一种芯片,包括上述的振荡电路。
[0076] 本申请第五实施例涉及一种电子设备,包括第四实施例的芯片。
[0077] 本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施例是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。
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