本发明涉及集成电路,尤其涉及一种振荡器电路。
背景技术:
1、振荡器电路是模拟和数字芯片中常用的核心电路之一,其主要的功能是用于提供时钟信号。在振荡器电路中,rc弛豫振荡器是低功耗应用中一种常见的结构。
2、传统的rc弛豫振荡器,通常包括连接有电阻的第一电流源、连接有电容的第二电流源、比较器和rs触发器。可以通过比较器比较电阻和电容两端的电压得到电压比较结果。基于电压比较结果,rs触发器控制电容进行充放电操作,改变电容两端的电压,以使比较器重新基于电阻和电容两端的电压,确定新的电压比较结果,进而产生时钟信号。
3、然而,传统rc弛豫振荡器中的比较器受生产工艺的影响,存在一定的延时,导致传统的rc弛豫振荡器产生的时钟信号的输出频率的稳定性较差。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的技术问题,提供一种能够使输出频率较为稳定的的振荡器电路。
2、本技术提供一种振荡器电路,包括:第一电流模块、第二电流模块、温漂抵消模块、第一比较模块和第二比较模块;第一电流模块包括第一子电流模块和第二子电流模块;第二电流模块包括第三子电流模块和第四子电流模块;第一子电流模块、第二子电流模块、第三子电流模块和第四子电流模块提供的电流相同;第一比较模块和第二比较模块相同;温漂抵消模块包括第一电流源、第一电阻和第一电容,第一电流源的一端与上电启动模块连接,第一电阻和第一电容的一端均与第一电流源的另一端连接,第一电阻和第一电容的另一端接地,第一比较模块的第一端、第二端、第二比较模块的第一端、第二端分别与第一电流源的另一端连接;在不同温度下,第一电阻的阻值保持在恒定范围内;
3、第一子电流模块和第二子电流模块,用于交替提供第一预设电流,产生第一子电流模块的第一电压和第二子电流模块的第二电压;
4、第三子电流模块和第四子电流模块,用于交替提供第二预设电流,产生第三电压和第四电压;第一预设电流为第二预设电流的2倍;
5、温漂抵消模块,用于在接收到启动信号后,通过第一电流源为第一电阻和第一电容提供电流,得到第五电压;
6、在接收到启动信号以及第一子电流模块停止提供电流时:
7、第二比较模块,用于比较第三电压和第五电压,在第三电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第二子电流模块提供第二预设电流,并控制第三子电流模块停止提供电流;
8、第一比较模块,用于比较的第二电压和第五电压,输出第一时钟信号;并在第五电压大于第二电压且经过目标延时时间后,控制第二子电流模块停止提供电流;
9、在第二子电流模块停止提供电流的情况下:
10、第二比较模块,还用于比较第四电压和第五电压,在第四电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第一子电流模块提供第二预设电流,并控制第四子电流模块停止提供电流;
11、第一比较模块,还用于比较的第一电压和第五电压,输出第二时钟信号;并且,在第五电压大于第一电压且经过目标延时时间后,控制第一子电流模块停止提供电流;第一时钟信号和第二时钟信号相反。
12、在其中一个实施例中,第一子电流模块、第二子电流模块、第三子电流模块、第四子电流模块各自的第一端均与上电启动模块连接;第一子电流模块、第二子电流模块、第三子电流模块、第四子电流模块各自的第二端均接地;
13、第一电流源的另一端与第一比较模块的第一端连接;第二子电流模块的第三端与第一比较模块的第二端连接;第三子电流模块的第三端与第二比较模块的第一端连接;第一电流源的另一端与第二比较模块的第二端连接;
14、第一子电流模块的第三端与第一比较模块的第一端连接;第一电流源的另一端与第一比较模块的第二端连接;第一电流源的另一端与第二比较模块的第一端连接;第四子电流模块的第三端与第二比较模块的第二端连接。
15、在其中一个实施例中,在接收到启动信号以及第一子电流模块停止提供电流时:
16、第一电流源的另一端与第一比较模块的第一端导通;
17、第二子电流模块的第三端与第一比较模块的第二端导通;
18、第三子电流模块的第三端与第二比较模块的第一端导通;
19、第一电流源的另一端与第二比较模块的第二端导通;
20、在第二子电流模块停止提供电流的情况下:
21、第一子电流模块的第三端与第一比较模块的第一端导通;
22、第一电流源的另一端与第一比较模块的第二端导通;
23、第一电流源的另一端与第二比较模块的第一端导通;
24、第四子电流模块的第三端与第二比较模块的第二端导通。
25、在其中一个实施例中,第二子电流模块包括第二电流源、第三电流源和第二电容;第三子电流模块包括第四电流源和第三电容;第二电流源、第三电流源和第四电流源提供的电流相同;
26、在接收到启动信号以及第一子电流模块停止提供电流时:
27、第二子电流模块,用于通过第二电流源和第三电流源对第二电容进行充电;
28、第三子电流模块,用于在接收到启动信号后,通过第四电流源对第三电容进行充电;
29、第二比较模块,用于比较第三电容两端的第三电压和第一电容两端的第五电压,在第三电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第二电流源停止向第二电容提供电流,并控制第四电流源停止向第三电容充电;
30、第一比较模块,用于比较第一电容两端的第五电压和第二电压,输出时钟信号,并在第五电压大于第二电压且经过目标延时时间后,控制第三电流源停止向第二电容充电。
31、在其中一个实施例中,第二子电流模块,还包括第一开关、第二开关和第三开关;第二电流源和第三电流源的一端与上电启动模块连接,第二电流源的另一端与第一开关的一端连接,第三电流源的另一端和第一开关的另一端的第一公共端分别与第二开关的一端和第三开关的一端连接,第二开关的另一端与第二电容的一端连接,第二电容的另一端和第三开关的另一端接地;第一公共端与第一比较模块的第二端连接,第一比较模块的第一端和第二比较模块的第二端均与第一电流源的另一端连接,第二比较模块的第一端与第三子电流模块的第三端连接;
32、第二比较模块,用于在第三电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第一开关断开,以使第二电流源停止向第二电容提供电流;
33、第一比较模块,用于比较第一电容两端的第五电压和第二电压,输出时钟信号,并在第五电压大于第二电压且经过目标延时时间后,控制第二开关断开,并控制第三开关闭合,以使第三电流源停止向第二电容充电,并使第二电容放电。
34、在其中一个实施例中,第三子电流模块还包括第一开关、第三开关和第四开关;第三电容包括第一子电容和第二子电容;第四电流源的一端与上电启动模块连接,第四电流源的另一端与第一开关的一端连接,第一子电容和第二子电容的第二公共端与第一开关的另一端连接,第一子电容的另一端分别与第二比较模块的第一端和与第三开关的一端连接,第三开关的另一端与第一电流源的另一端连接,第二子电容的另一端和第四开关的一端接地,第四开关的另一端与第二公共端连接;
35、在接收到启动信号以及第一子电流模块停止提供电流时:
36、第二比较模块,用于在第三电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第一开关断开,并控制第四开关和第三开关闭合,以使第四电流源停止向第二子电容充电,并控制第一子电容两端的电压和第五电压相等。
37、在其中一个实施例中,第一子电流模块包括第五电流源、第六电流源和第四电容;第四子电流模块包括第七电流源和第五电容;第五电流源、第六电流源、第七电流源提供的电流和第二电流源、第三电流源和第四电流源提供的电流相同;
38、在第二子电流模块停止提供电流的情况下:
39、第一子电流模块,用于通过第五电流源和第六电流源对第四电容进行充电;
40、第四子电流模块,用于通过第七电流源对第五电容进行充电;
41、第二比较模块,用于比较第七电流源两端的第四电压和第五电压,在第四电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第六电流源停止向第四电容提供电流,并控制第四子电流模块停止向第五电容提供电流;
42、第一比较模块,用于比较第四电容两端的第一电压和第五电压,输出第二时钟信号;并且,在第五电压大于第一电压且经过目标延时时间后,控制第五电流源停止向第四电容提供电流。
43、在其中一个实施例中,第一子电流模块还包括第四开关、第三开关和第二开关,第五电流源和第六电流源的一端与上电启动模块连接,第六电流源的另一端与第四开关的一端连接,第四开关的另一端与第五电流源的另一端的第三公共端与第三开关的一端连接,第三开关的另一端分别与第四电容的一端和第二开关的一端连接,第四电容的另一端和第二开关的另一端接地;第三公共端与第一比较模块的第一端连接;第一比较模块的第二端和第二比较模块的第一端与第一电流源的另一端连接;第二比较模块的第二端与第四子电流模块的第三端连接;
44、第二比较模块,用于比较第五电容两端的第四电压和第一电容两端的第五电压,在第四电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第四开关断开,以使第六电流源停止对第四电容充电;
45、第一比较模块,用于比较第四电容两端的第一电压和第五电压,输出第二时钟信号;并且,在第五电压大于第一电压且经过目标延时时间后,控制第三开关断开,以使第五电流源停止向第四电容进行充电,并控制第二开关闭合,以使第四电容放电。
46、在其中一个实施例中,第四子电流模块还包括:第四开关、第二开关和第一开关,第五电容包括第三子电容和第四子电容;第七电流源的一端与上电启动模块连接,第七电流源的另一端与第四开关的一端连接,第三子电容的一端、第四子电容的一端和第一开关的一端均与第四开关的另一端连接,第一开关的另一端和第三子电容的另一端接地,第四子电容的另一端与第二开关的一端连接,第二开关的另一端与第一电流源的另一端连接,第四子电容的另一端与第二比较模块的第二端连接,第二比较模块的第一端与第一电流源的另一端连接;
47、在第二子电流模块停止提供电流的情况下:
48、第二比较模块,用于比较第四子电容两端的第四电压和第五电压,在第四电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第四开关断开,以使第七电流源停止对第三子电容充电,并闭合第二开关和第一开关,以使第四子电容两端的电压与第五电压相等。
49、在其中一个实施例中,第一比较模块,包括:两个第三开关、两个第二开关、第一比较器、第一反相器、第一rs触发器;
50、第二比较模块,包括:两个第三开关、两个第二开关、第二比较器、第二反相器、第二rs触发器;
51、振荡器电路还包括开关控制单元;开关控制器包括第一开关控制单元和第二开关控制单元;
52、第一比较模块中的一个第三开关的一端和一个第二开关的一端分别与一个第一比较器的第一端连接;一个第三开关的另一端与第一电流源的另一端连接;一个第二开关的另一端与第一公共端连接;
53、另一个第三开关的一端和另一个第二开关的一端分别与第一比较器的第二端连接;另一个第三开关的另一端与第三公共端连接,另一个第二开关的另一端与第一电流源的另一端连接;
54、第一比较器的第三端分别与第一反相器的输入端连接;第一比较器的第三端和第一反相器的输出端分别与第一rs触发器连接,第一rs触发器的第一输出端分别与各个第二开关以及第一开关控制单元的第一输入端连接,第一rs触发器的第二输出端分别与各个第三开关和第二开关控制单元的第一输入端连接;
55、第二比较模块中的一个第三开关的一端和一个第二开关的一端分别与一个第二比较器的第一端连接;一个第三开关的另一端与第四子电容的另一端连接,一个第二开关的另一端与第一电流源的另一端连接;
56、另一个第三开关的一端和另一个第二开关的一端分别与第二比较器的第二端连接;另一个第三开关的另一端与第一电流源的另一端连接,另一个第二开关的另一端与第一子电容的另一端连接;
57、第二比较器的第三端分别与第二反相器的输入端连接;第二比较器的第三端和第二反相器的输出端分别与第二rs触发器连接,第二rs触发器的第一输出端与第一开关控制单元的第二输入端连接,第二rs触发器的第二输出端与第二开关控制单元的第二输入端连接;
58、第一反相器的第三端,用于输出时钟信号;
59、第一开关控制单元,用于根据第一rs触发器的第一输出端的输出信号和第二rs触发器的第二输出端的输出信号,控制各个第一开关的断开或导通;
60、第二开关控制单元,用于根据第一rs触发器的第二输出端的输出信号和第二rs触发器的第一输出端的输出信号,控制各个第二开关的断开或导通;
61、第一rs触发器,用于将第一rs触发器的第一输出端的输出信号传输至各个第二开关,以使第二开关断开或导通;并且将第一rs触发器的第二输出端的输出信号传输至各个第三开关,以使第三开关断开或导通。
62、在其中一个实施例中,第一rs触发器和第二rs触发器为与门触发器。
63、在其中一个实施例中,第一电阻包括第一子电阻和第二子电阻,第一子电阻的一端与第一信号源的另一端连接,第一子电阻的另一端与第二子电阻的一端连接,第二子电阻的另一端接地,第一子电阻为正温度系数电阻,第二子电阻为负温度系数电阻。
64、由以上的技术方案可知,本技术提供了一种振荡器电路,包括:第一电流模块、第二电流模块、温漂抵消模块、第一比较模块和第二比较模块。由于第一子电流模块和第二子电流模块,用于交替提供第一预设电流,产生第一子电流模块的第一电压和第二子电流模块的第二电压。第三子电流模块和第四子电流模块,用于交替提供第二预设电流,产生第三电压和第四电压。并且,第一预设电流为第二预设电流的2倍。温漂抵消模块用于在接收到启动信号后,通过第一电流源为第一电阻和第一电容提供电流,得到第五电压。此时,在接收到启动信号以及第一子电流模块停止提供电流时,第二比较模块可以通过比较第三电压和第五电压,在第三电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第二子电流模块提供第二预设电流,并控制第三子电流模块停止提供电流。在第二子电流模块停止提供电流的情况下:第二比较模块,还用于比较第四电压和第五电压,在第四电压大于第五电压且经过目标延时时间后,控制第一子电流模块提供第二预设电流,并控制第四子电流模块停止提供电流;第一比较模块,还用于比较的第一电压和第五电压,输出第二时钟信号;并且,在第五电压大于第一电压且经过目标延时时间后,控制第一子电流模块停止提供电流;第一时钟信号和第二时钟信号相反。显然,不同模式下,均可以采用2倍电流对电路进行加压,以使得弥补后续因比较器延时超出的时间,进而达到不延时的效果,输出的时钟信号也会较为的稳定。