基于ota实现占空比、频率可调的振荡电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路。
【背景技术】
[0002]传统的振荡电路存在无法调节振荡信号的占空比以及频率，且功耗低、响应快的缺陷。因此寻求一种可以调节振荡信号的占空比以及频率，功耗低、响应快的基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以调节振荡信号的占空比以及频率，功耗低、响应快的基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
一种基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路，它包括电容充放电电路结构、OTA电路结构以及数字控制电路结构，利用OTA电路结构实现对输入端的比较，比较结果影响电容充放电电路结构中电容的充放电得到振荡的输出信号，数字控制电路结构决定整个振荡电路是否工作且可调节振荡信号的占空比及频率。
[0005]所述OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin低于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，OTA电路结构的输出电压out为高电平，反之，OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin高于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，OTA电路结构的输出电压out为低电平；
所述电容充放电电路结构包括充放电电容以及给充放电电容充电的电源流，充放电电容还接OTA电路结构的负向输入端inn和NM8的漏端，NM8的漏端接匪7的源端，NM8的源端接GND，当NM8导通时，充放电电容处于放电状态，匪7的漏端接NM6的源端，NM6的漏端输出outl，NM6的漏端还接开关管PM25的漏端和NMlO的漏端，PM25的源端接VDD，PM25的栅端接sw，匪10的源端接GND，匪10的栅端接reset，分别由sw和reset的信号来控制PM25、NMlO的导通状态，PM22-PM24串联，PM24的漏端分别接NM5、NM11、NM12的漏端，NM5与NM6的栅端接一起，由sw信号控制，NM5的源端接开关管NM9的漏端，NM9的源端接GND，NM9的栅端接swB ;匪11的源端接GND，匪11的栅端接reset信号，当reset有效时，匪11、匪10导通，会把outl直接拉到O电位，电路不工作；
所述数字控制电路结构包括:PM8~PM9、invl~inv9、TG、SL_RL以及SMT，OTA电路结构的输出信号out接invl的输入端，invl的输出端接inv2的输入端，在inv2的输出端得到out信号的延迟信号Dout，out与Dout电位相同，当电路工作时，TG导通，将Dout传送到inv3的输入端，inv3的输出端接inv4的输入，inv4的输出端得到DDout信号，由电容充放电结构产生的outl信号接到inv5的输入端，inv5的输出端再接到inv6的输入端，从inv6的输出端得到outl的延迟信号DoutI，再将DDout和Doutl分别接到SL_RL的RL和SL端，在SL_RL的Q端产生elk信号，elk信号接到反向器inv7的输入端，在inv7的输出端得到elk的反向信号clkB，clkB再接到inv8的输入端，inv8的输出端输出Dclk ;同时，elk信号还接到SMT的输入端，在SMT的输出端得到sw信号，sw信号还接到inv9的输入端，在inv9的输出端得到反向信号swB，在invl的输入端还连接PM8以及PM9的漏端，PM8以及PM9的源端接vdd，PM8的栅端接inv8输出端输出的Dclk信号，PM9的栅端接resetB信号。
[0006]所述OTA电路结构包括PM1~PM7以及匪1~NM4，PM2与PMl串联形成共源共栅结构，PM6、PM7为输入对管，PM6、PM7的栅端分别接inp、inn，PM6、PM7的源端接开关管PM3的漏端，PM3的源端接共源共栅结构中PM2的漏端，PM2的源端接PMl的漏端，PMl的源端接vdd，，PM3的栅端接swlB，PM6、PM7的漏端分别接匪2、匪3的漏端，匪2、匪3的源端接GND，NM1、NM4分别与NM2、NM3组成电流镜结构，NMl与NM4的漏端接PM4、PM5的漏端，NMl与NM4的源端接GND，PM4、PM5的源端均接vdd，NM1、PM4的漏端输出信号为out。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明中利用OTA电路结构实现对输入端的比较，比较结果影响电容充放电电路结构中电容的充放电得到振荡的输出信号，数字控制电路结构决定整个振荡电路是否工作且可调节振荡信号的占空比及频率。利用简单结构实现电路的振荡，高频性能好，电源电压和功耗都比较低，同时在数字部分利用施密特触发器避免了由噪声产生的干扰，提高整个电路的稳定性及可靠性。因此本发明基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路具有可以调节振荡信号的占空比以及频率，功耗低、响应快的优点。
【附图说明】
[0008]图1为本发明基于OTA实现占空比、频率可调的振汤电路的不意图。
[0009]图2为图1中OTA电路结构的示意图。
[0010]图3为图1中电容充放电电路结构的示意图。
[0011]图4为图1中以及数字控制电路结构的示意图。
【具体实施方式】
[0012]参见图1，本发明涉及的一种基于OTA实现占空比、频率可调的振荡电路，它包括电容充放电电路结构、OTA (operat1nal transconductance amplifier 简称 0ΤΑ，中文为运算跨导放大器)电路结构以及数字控制电路结构。利用OTA电路结构实现对输入端的比较，比较结果影响电容充放电电路结构中电容的充放电得到振荡的输出信号，数字控制电路结构决定整个振荡电路是否工作且可调节振荡信号的占空比及频率。
[0013]参见图2，所述OTA电路结构包括PM1~PM7 (PM0S管)以及NM1~NM4 (NM0S管)，其中OTA电路结构的正向输入端inp接Vref，OTA电路结构的负向输入端inn与电容充放电电路结构中的充放电电容相接，PM2与PMl串联形成共源共栅结构，PM6、PM7为输入对管，PM6、PM7的栅端分别接inp、inn，PM6、PM7的源端接开关管PM3的漏端，PM3的源端接共源共栅结构中PM2的漏端，PM2的源端接PMl的漏端，PMl的源端接vdd，PMl的栅端接pbiasl(第一偏置电压)，PM2的栅端接pbias2 (第二偏置电压)，PM3的栅端接swlB (第一开关信号)，PM6、PM7的漏端分别接匪2、匪3的漏端，匪2、匪3的漏端分别与自身栅端短路，匪2、匪3的源端接GND (零线)，匪1、NM4分别与匪2、匪3组成电流镜结构，匪I与NM4的漏端接PM4、PM5的漏端，NMl与NM4的源端接GND，PM4、PM5的源端均接vdd，PM5的漏端与自身栅端短路，匪1、PM4的漏端输出信号为out。当OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin低于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，out为高电平，反之，OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin高于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，out为低电平。
[0014]所述OTA电路结构用于将电压输入信号放大，提供电路输出信号，是一种线性电压控制的电流源，由于跨导放大器内部只有电压-电流变换级和电流传输级，没有电压增益级，因此没有大摆幅电压信号和密勒电容倍增效应，高频性能好。大信号下的转换速率高，同时电路结构简单，功耗低。通过OTA电路结构两个输入端作差实现Vref与Vin的相减，输出高或低电位，从而实现电路的振荡。
[0015]参见图3，所述电容充放电电路结构包括PM10~PM25、匪5~NM17以及充放电电容(C1-C3)其中PM10~PM13串联、PM14-PM17串联、PM18-PM21串联形成三条电流源的支路，三条电流源的支路与充放电电容相接，充放电电容的另一端接GND，分别由开关信号swlB、sw2B,sw3B控制这3条三条电流源的支路的开断，从而控制充电电流的大小，改变振荡信号的周期；同时，充放电电容接电流源的支路的同时还接OTA电路结构的负向输入端inn和NM8的漏端，NM8的漏端接NM7的源端，NM8的源端接GND，当NM8导通时，充放电电容处于放电状态。匪7的漏端接NM6的源端，NM6的漏端输出out I，NM6的漏端还接开关管PM25的漏端和NMlO的漏端，PM25的源端接VDD，PM25的栅端接sw，NMlO的源端接GND，NM10的栅端接reset，分别由sw和reset的信号来控制PM25、NM10的导通状态。PM22~PM24串联，PM24的漏端分别接匪5、匪11、匪12的漏端，匪5与NM6的栅端接一起，由sw信号控制，匪5的源端接开关管NM9的漏端，NM9的源端接GND，NM9的栅端接swB ;NM11的源端接GND，NM11的栅端接reset信号，当reset有效时，NM11、匪10导通，会把outl直接拉到O电位，电路不工作；匪12~匪14三端都短路在匪15的漏端，匪