电压为10mV?300mV，该电压波形的起始成分为I到3个周期的起振引导信号，周期为5as?5ns，该起振引导信号具有满福抖动和超快速的特点，以实现振汤器的快速起振。
[0031]可选的所述双电感中LI的值为10mH，L2的值为0.1mH?ImH。双电容中Cl的值为 IpF, C2 的值为 1pF ?600pFo
[0032]通过实验研究得知，本实施例公开的振荡器可实现超低输入电压起振。所述超低输入电压的适用范围为ImV?300mV。
[0033]在本实施例中，输出端正弦信号的频率为2.1MHz?2.9MHz，峰峰幅值为66mV?1116mV，起振时间远远小于3ms?5ms。
[0034]分析输入输出响应特性以及电路结构特点可知，仅仅凭借有限的大宽长比的代价，仅仅需要单只NMOS管的合理偏置技术，即可同时换来的功能特点包括:起振，维持振荡，大的输出摆幅；区别于此电路结构、管子尺度和偏置技术，传统技术则既浪费管子占用的芯片面积，又因电源电压过低导致电路起振困难。
[0035]参见图2示出了本发明另一个实施例公开的一种科尔皮兹振荡器的电路图。
[0036]与上一个实施例不同的是，在本实施例中NMOS管采用栅极偏置(衬底驱动)的近零阈值NMOS管。
[0037]其具体电路的连接方式为:
[0038]其中，所述NMOS管的衬底与所述输入电压源Vdc(Vinl)相连，漏极通过所述电感L2与所述输入电压源相连，栅极与所述偏置电压源Vb (Vin2)相连，源极通过所述电感LI接地；
[0039]所述NMOS管的漏极与所述电感L2的公共端与所述电容C2的一端相连，所述电容C2的另一端串联所述电容Cl，且所述电容Cl与所述电感LI并联。
[0040]所述NMOS管的源极可作为振荡器的信号输出端Vout。
[0041]与上一个实施例相比，当输入电压源的输入电压低至ImV?5mV时，栅极偏置近零阈值MOS管技术(也就是衬底驱动)的电路带载能力强，更容易达到实施例(一)列出的输出信号的摆幅(实际可以超过近40%)。这是因为衬底驱动的突出优点就是提高信号的动态范围。
[0042]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0043]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0044]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种科尔皮兹振荡器，其特征在于，包括: NMOS管、输入电压源、偏置电压源、电感L1、电感L2、电容Cl和电容C2 ； 其中，所述NMOS管的栅极与所述输入电压源相连，漏极通过所述电感L2与所述输入电压源相连，衬底与所述偏置电压源相连，源极通过所述电感LI接地； 所述NMOS管的漏极与所述电感L2的公共端与所述电容C2的一端相连，所述电容C2的另一端串联所述电容Cl，且所述电容Cl与所述电感LI并联。2.根据权利要求1所述科尔皮兹振荡器，其特征在于，所述偏置电压源的偏置电压为10mV?300mV，且所述偏置电压的起始成分为I?3个周期的起振引导信号，所述起振引导信号的周期为5as?5ns。3.根据权利要求1所述科尔皮兹振荡器，其特征在于，所述电感LI的值为10mH，所述电感L2的值为0.1mH?ImH，所述电容Cl的值为lpF，所述电容C2的值为1pF?600pF。4.一种科尔皮兹振荡器，其特征在于，包括: NMOS管、输入电压源、偏置电压源、电感L1、电感L2、电容Cl和电容C2 ； 其中，所述NMOS管的衬底与所述输入电压源相连，漏极通过所述电感L2与所述输入电压源相连，栅极与所述偏置电压源相连，源极通过所述电感LI接地； 所述NMOS管的漏极与所述电感L2的公共端与所述电容C2的一端相连，所述电容C2的另一端串联所述电容Cl，且所述电容Cl与所述电感LI并联。5.根据权利要求1所述的科尔皮兹振荡器，其特征在于，所述偏置电压源的偏置电压为10mV?300mV，且所述偏置电压的起始成分为I?3个周期的起振引导信号，所述起振引导信号的周期为5as?5ns。6.根据权利要求1所述的科尔皮兹振荡器，其特征在于，所述电感LI的值为10mH，所述电感L2的值为0.1mH?ImH，所述电容Cl的值为lpF，所述电容C2的值为1pF?600pF。
【专利摘要】本申请公开了一种科尔皮兹振荡器。该科尔皮兹振荡器在起振时依赖近零阈值MOS管，其设计分别应用衬底偏置或者栅极偏置方法，依据近零阈值NMOS管共栅放大系数的e指数响应特性，确保电路谐振要求的MOS管电压增益远大于4，从而使得本发明能够为在超低直流输入电压条件下实现振荡器的起振和维持振荡，满足脑植入传感器的要求。
【IPC分类】H03B5/06, H03B5/04
【公开号】CN105207620
【申请号】CN201510589669
【发明人】李文石, 肖鹏, 黄于城, 宋佳佳
【申请人】苏州大学张家港工业技术研究院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月16日