专利名称：一种振荡器电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及多媒体振荡器领域，尤其涉及一种振荡器电路。
背景技术：
图I显示了一种现有的振荡器电路图。电流源15和场效应管M Pl提供了偏置电流，通过对电容Cl进行充放电可以实现振荡器的功能。假设信号OSC初始值为低电平，这样场效应管MN5截至，偏置电流对Cl进行充电。这个过程直到节点电压NODEl升高到使得 M NI导通，进而节点电压N0DE2变为低电平。然后通过场效应管MP5的放大和反相器Il 14的整形，信号OSC变为了高电平。随后场效应管丽5导通，电容Cl进行放电，节点电压 N0DE2变为高电平，进而OSC变为低电平。这样周而复始，产生了振荡信号OSC。
图2是图I所示振荡器的振荡波形的仿真结果示意图。
既有方案的缺点在于振荡信号的占空比不大，而且振荡信号易受振荡器温度、电压和制造工艺水平的影响。发明内容
针对上述问题，本发明实施例提出一种振荡器电路。
在第一方面，所述振荡器电路包括第一分支振荡电路、第二分支振荡电路以及或非门，所述第一分支振荡电路，用于产生第一分支振荡信号；所述第二分支振荡电路，用于产生第二分支振荡信号；所述或非门，用于将所述第一分支振荡电路以及第二分支振荡信号作为输入，输出振荡信号。
在第二方面，所述振荡器电路包括电流镜、电流源、充放电电路、第一比较电路、第二比较电路以及第一逻辑门电路和第二逻辑门电路；其中，电流镜具有第一支路、第二支路、第三支路和第四支路；第一支路上连接有电流源；第二支路上连接充放电电路；所述第三支路与第一比较器相连，所述第四支路与所述第二比较器相连；所述充放电电路与所述第一比较电路以及所述第二比较电路共栅极相连；充放电电路对电容的充放电改变所述充放电电路、第一比较电路和第二比较电路的栅极电压，以致于第一比较电路和第二比较电路通断并且所述第一比较电路上的第一节点和第二比较电路上的第二节点翻转而分别产生第一分支振荡信号和第二分支振荡信号，第一分支振荡信号通过第一逻辑门电路输出； 第二分支振荡信号通过第二逻辑门电路输出；第一逻辑门电路的输出信号控制充放电电路；第一逻辑门电路的输出信号控制对第二分支振荡信号到第二逻辑门电路的传递；第三逻辑门电路基于所述第一分支振荡信号以及第二分支振荡信号，输出振荡信号。
本发明实施例设计两路振荡信号，并对其进行或非运算得到振荡信号，所述振荡信号具有最大占空比信号，并且该信号不受所述振荡器电路的温度、电压和工艺变化影响。
图I是一种现有的振荡器电路图2是是图I所示振荡器的振荡波形的仿真结果示意图3A是本发明实施例的一种振荡器电路不意图3B是本发明实施例的另一种振荡器电路不意图
图3C是本发明实施例的又一种振荡器电路示意图
图3D是本发明实施例的再一种振荡器电路示意图
图4是图3所示振荡器的振荡波形的仿真结果示意图5是本发明实施例的振荡器电路的另一种示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。
图3A是本发明实施例的振荡器电路示意图。图3A中包含两个分支振荡电路第一振荡支路和第二振荡支路。所述第一振荡支路用于产生第一分支振荡信号N0DE1,其类似于图I中的OSC振荡信号。所述第二振荡支路产生第二振荡信号N0DE2。
所述第一振荡支路包括电流源110、电阻R1、场效应管丽2、丽3、MN4、丽5、MPI、 MP3、MP4、MP5、MP6，反相器Il 14。MPl、MP3、MP4构成电流源，且M Pl位于第一支路上， MP3位于第三支路上，MP4位于第四支路上。电流源I 10位于第一支路上。丽2和丽3共栅极，并且分别连接在第三支路和第四支路上。MN3和MN8构成对电容Cl的充放电电路。 丽2构成比较电路。MP5构成电流源的第五个支路，MN4和丽5构成第二个电流源，MP6为 N0DE3信号的放大电路，MP5、MN4和丽5构成为MP6提供偏置电压的偏置电路。
所述第二振荡支路包括电流源110、电阻R2、场效应管M N1、MN6JN7、M P1、MP2、 MP7、MP8、反相器15 18。M NI连接在前文提及的电流镜的第二支路上，M NI的栅极和丽2以及丽3的栅极相连，并且丽I构成比较电路。MP8构成N0DE4信号的放大电路。MN6 构成MN4和丽5的电流源上的第三个支路，并且为MP8提供偏置电压。
MP7的栅极连接自13的输出端，MP7的漏极连接到MP8的栅极。
假设NODEl的输出信号初始值为低，MN8截止，丽3对Cl充电。Cl的充电会导致丽I和丽2的栅极电压升高，并且进而将丽I和丽2导通。当M NI和丽2的导通电流越来越大，以至于N0DE4和N0DE3会翻转而被拉低。MP8和MP6分别将该翻转信号放大，并且输出到逻辑门电路15-18和11-14。NODEl的输出信号变为高时，MN8导通，对Cl放电，拉低丽I和丽2的栅极电压，关断M NI和丽2，N0DE4和N0DE3被抬高。由此，实现了电路的振荡。
该电路中R2小于R1，这样当信号RAMP上升变大时，节点电压N0DE4比节点电压 N0DE3首先变为低电平，进而节点电压N0DE2比节点电压NODEl首先变为高电平。取节点电压NODEl的下降沿和N0DE2的上升沿，通过或非门19，可以产生最大占空比信号MAX_DUTY。 MP7和丽7的作用在于，当NODEl变为高电平时，立刻强制N0DE2变为低电平，这样只需要 NODEl和N0DE2通过或非门19即可产生MAX_DUTY，简化了设计。而且，该电路中所需很少的电阻电容，面积较小。
在温度、电源电压和工艺变化时，节点电压N0DE3和N0DE4的绝对变化趋势是一致的，但是相对变化却很小。由此产生的最大占空比信号MAX_DUTY基本不随温度、电源电压和工艺变化而变化。
图4是图3A所示振荡器的振荡波形的仿真结果示意图。仿真结果表明，对于占空比典型值为92%的MAX DUTY,当温度、电源电压和工艺变化时，MAX_DUTY的最大波动仅为 ± I %。
图3B是本发明实施例的另一种振荡器电路7]^意图。在图3B中，第一振荡支路包括电流源 110、电阻 Rl、场效应管 MN2、MN3、MN4、MN5、MN8、M PI、MP3、MP4、MP5、MP6，反相器 Il 12，所述第二振荡支路包括电流源I 10、电阻R2、场效应管丽1、MN6、丽7、M P1、MP2、 MP7、MP8、反相器13 14。不同于图3A的地方在于反相器为2个。
图3C是本发明实施例的又一种振荡器电路示意图。图3C中，第一振荡支路包括电流源 110、电阻尺1、场效应管丽2、丽3、]\^4、丽5、]\^8、]\^1、]\^3、]\^4、]\^5、]\^6，反相器 Il 16，所述第二振荡支路包括电流源I 10、电阻R2、场效应管MN I、MN6、MN7、MPU MP2、MP7、 MP8、反相器17 112。不同于图3A的地方在于反相器为6个。
图3D是本发明实施例的再一种振荡器电路示意图。图3D中第一振荡支路包括电流源 I 10、电阻 R1、场效应管 M N2、MN3、MN4、MN5、MN8、MPl、MP3、MP4、MP5、MP6,反相器 Il 14，所述第二振荡支路包括电流源110、电阻R2、场效应管丽I、MN6、丽7、MN9、MPU MP2、MP7、MP8、MP9、反相器15 18。不同于图3A的地方在于MP8采用了单独的偏置电路， MP9作为M PI-MP4的电流镜的另一个分支，MN6串接在该另一个分支上，MN6和MN9构成的电流镜，由此为MP8提供了偏置电压。
图5是本发明实施例的振荡器电路的另一种示意图。所述振荡器电路包括第一分支振荡电路、第二分支振荡电路以及或非门，所述第一分支振荡电路，用于产生第一分支振荡信号；所述第二分支振荡电路，用于产生第二分支振荡信号；所述或非门，用于将所述第一分支振荡电路以及第二分支振荡信号作为输入，输出振荡信号。
优选地，所述第一分支振荡电路产生第一分支振荡信号，具体为所述第一分支振荡电路根据第一节点电压产生第一分支振荡信号；所述第二分支振荡电路产生第二分支振荡信号，具体为所述第二分支振荡电路根据第二节点电压产生第二分支振荡信号。
优选地，第一分支振荡电路与第二分支振荡电路包含相同的恒流源。
优选地，所述第一节点电压与所述第二节点电压的绝对变化趋势一致、并且相对变化很小。
本发明实施例涉及两路分支振荡电路来产生两路分支振荡信号，并对其进行或非运算得到振荡信号，所述振荡信号具有最大占空比信号，并且该信号不受所述振荡器电路的温度、电压和工艺变化影响。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路包括第一分支振荡电路、第二分支振荡电路以及或非门，所述第一分支振荡电路，用于产生第一分支振荡信号；所述第二分支振荡电路，用于产生第二分支振荡信号；所述或非门，用于将所述第一分支振荡信号以及第二分支振荡信号作为输入，输出振荡信号。
2.如权利要求I所述的振荡器电路，其特征在于，所述第一分支振荡电路产生第一分支振荡信号，具体为所述第一分支振荡电路根据第一节点电压产生第一分支振荡信号； 所述第二分支振荡电路产生第二分支振荡信号，具体为所述第二分支振荡电路根据第二节点电压产生第二分支振荡信号。
3.如权利要求1-2之一所述的振荡器电路，其特征在于，所述第一分支振荡电路与第二分支振荡电路包含相同的恒流源。
4.一种振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路包括电流镜、电流源、充放电电路、第一比较电路、第二比较电路、第一逻辑门电路、第二逻辑门电路和第三逻辑门电路；其中，电流镜具有第一支路、第二支路、第三支路和第四支路；第一支路上连接有电流源；第二支路上连接充放电电路；所述第三支路与第一比较器相连，所述第四支路与所述第二比较器相连；所述充放电电路与所述第一比较电路以及所述第二比较电路共栅极相连；充放电电路对电容的充放电改变所述充放电电路、第一比较电路和第二比较电路的栅极电压，以致于第一比较电路和第二比较电路通断并且所述第一比较电路上的第一节点和第二比较电路上的第二节点翻转而分别产生第一分支振荡信号和第二分支振荡信号，第一分支振荡信号通过第一逻辑门电路输出；第二分支振荡信号通过第二逻辑门电路输出；第一逻辑门电路的输出信号控制充放电电路；第一逻辑门电路的输出信号控制对第二分支振荡信号到第二逻辑门电路的传递；第三逻辑门电路基于所述第一分支振荡信号以及第二分支振荡信号，输出振荡信号。
5.如权利要求4所述的振荡器电路，其特征在于，所述电流镜包括供电电压输入端、第一至第四场效应管，所述第一场效应管与所述电流源相连，所述第二场效应管包含于所述第一支路，所述第三场效应管包含于所述第二支路，所述第一至第四场效应管的栅极均相互直接相连，所述第一至第四场效应管的源极均与所述供电电压输入端直接相连，所述第一场效应管的栅极与漏极直接相连。
6.如权利要求4所述的振荡器电路，其特征在于，还包含第一放大器电路和/或第二放大器电路，第一放大器电路位于所述第一比较电路与所述第一逻辑门电路之间的，第二放大器电路位于所述第二比较器与所述第二逻辑门电路之间。
7.如权利要6所述的振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路还包括第一偏置电路和/或第二偏置电路，所述第一偏置电路与第一放大器电路相连，用于为所述第一放大器电路提供偏置电压，所述第二偏置电路与第二放大器电路相连用于为所述第二放大器电路提供偏置电压。
8.如权利要7所述的振荡器电路，其特征在于，第一偏置电路和第二偏置电路采用电流镜。2
9.如权利要8所述的振荡器电路，其特征在于，第一偏置电路和第二偏置电路的电流镜是同一个电流镜。
10.如权利要5所述的振荡器电路，其特征在于，第一比较电路是第五场效应管，第二比较电路是第六场效应管；充放电电路包括对电容放电的第七场效应管和对电容充电的第八场效应管；所述第五、六和八场效应管共栅极；第一逻辑门电路的输出信号通过连接到第七场效应管的栅极而控制充放电电路。
全文摘要
本发明实施例涉及一种振荡器电路。所述电路包括第一分支振荡电路、第二分支振荡电路以及或非门；所述第一分支振荡电路，用于产生第一分支振荡信号；所述第二分支振荡电路，用于产生第二分支振荡信号；所述或非门，用于将所述第一分支振荡电路以及第二分支振荡信号作为输入，输出振荡信号。本发明实施例涉及两路振荡信号，并对其进行或非运算得到振荡信号，所述振荡信号具有最大占空比信号，并且该信号不受所述振荡器电路的温度、电压和工艺变化影响。
文档编号H03B5/04GK102983811SQ201210483518
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者李展, 田文博, 尹航, 王钊 申请人:无锡中星微电子有限公司