一种低抖动的时钟产生电路及其芯片的制作方法

本发明涉及电子电路，特别是涉及一种低抖动的时钟产生电路及其芯片。

背景技术：

1、随着科技的发展，各种便携式电子设备的应用也越来越广泛，例如蓝牙通讯；为了延长便携式电子设备的待机时间，系统对待机时的低功耗要求也越来越高。

2、对于现有的低功耗蓝牙通讯，在待机状态时，每隔预定时间需要进行一次通讯握手；为了提高系统的稳定性，需要系统的待机时钟抖动在预定时间内尽可能的小；为了减小待机时钟在预定时间的抖动，需要使系统的低频噪声尽可能的小。

3、同时，随着制作工艺的提升，数字电路的尺寸进一步降低，对应的电压也进一步降低，在要求模拟电路进行低电压设计，以满足实际工作需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种时钟产生电路。

2、本发明实施例提供以下技术方案：一种时钟产生电路，该电路包括:

3、差分信号生成模块、转换模块以及反馈模块；

4、所述差分信号生成模块的输出端与所述转换模块的输入端连接，用于输出差分信号至所述转换模块；

5、其中，所述差分信号生成模块设置有若干个开关电容，所述差分信号的幅值跟随所述开关电容的开关频率而变化；所述开关电容的开关频率由所述时钟产生电路的时钟信号控制；

6、所述转换模块的输出端与所述反馈模块的输入端连接，用于将所述差分信号转换为对应的第一控制信号并输出至所述反馈模块；

7、所述反馈模块用于：根据所述第一控制信号，输出对应的时钟信号，以使所述开关电容的开关频率被保持在理想值；

8、其中，所述差分信号为双端信号，包括第一差分信号和第二差分信号；所述第一控制信号为单端信号。

9、可选地，所述的时钟产生电路中，所述开关电容包括第一控制开关、第二控制开关、第一电容以及第二电容；所述第一控制开关的第一端与所述第一电容的第一端连接；所述第一控制开关的第二端与所述第一电容的第二端连接；所述第二控制开关的第一端与所述第二电容的第一端连接；所述第二控制开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第二端连接。

10、可选地，所述的时钟产生电路中，所述差分信号生成模块包括：第一直流电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一开关电容以及第二开关电容；所述第一直流电源通过所述第一电阻与所述第一场效应管的源极连接；所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极以及第三电阻的第二端连接；所述第一场效应管的漏极与所述第三电阻的第一端以及所述转换模块的输入端连接，用于输出所述第一差分信号；所述第三电阻的第一端与所述第三场效应管的漏极连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；所述第三场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极以及第三电阻的第二端连接；所述第三场效应管的源极与所述第一开关电容的第一端连接；所述第一开关电容的第二端接地；所述第二开关电容的第一端与所述第一直流电源连接；所述第二开关电容的第二端与所述第二场效应管的源极连接；所述第二场效应管的漏极与所述第四电阻的第二端以及所述转换模块的输入端连接，用于输出所述第二差分信号；所述第四电阻的第二端与所述第四场效应管的漏极极连接；所述第四场效应管的源极通过所述第二电阻接地。

11、可选地，所述的时钟产生电路中，所述差分信号生成模块包括：控制单元以及运放单元；所述控制单元与所述运放单元的第一输入端以及第二输入端连接，用于输出初始差分信号至所述运放单元；所述运放单元的输出端与所述转换模块的输入端连接，用于根据所述初始差分信号输出对应的所述差分信号至所述转换模块。

12、可选地，所述的时钟产生电路中，所述控制单元包括：第二直流电源、第五电阻、第六电阻、第三开关电容以及第四开关电容；所述第二直流电源与所述第五电阻的第一端以及第四开关电容的第一端连接；所述第五电阻的第二端与所述第三开关电容的第一端以及所述运放单元的第一输入端连接；所述第三开关电容的第二端与所述第六电阻的第二端连接；所述第三开关电容的第二端接地；所述第四开关电容的第二端与所述第六电阻的第一端以及所述运放单元的第二输入端连接。

13、可选地，所述的时钟产生电路中，所述运放单元包括：第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管以及第十场效应管；所述第五场效应管的源极与所述第二直流电源连接；所述第五场效应管的栅极与所述第七场效应管的漏极连接；所述第五场效应管的漏极与所述第七效应管的源极连接；所述第七场效应管的源极与所述第八场效应管的源极连接；所述第七场效应管的栅极与所述第九场效应管的栅极以及所述第三开关电容的第一端连接；所述第七场效应管的漏极与所述第九场效应管的漏极以及所述转换模块的输入端连接，用于输出所述第一差分信号；所述第九场效应管的源极与所述第十场效应管的源极连接；所述第六场效应管的源极与所述第二直流电源连接；所述第六场效应管的栅极与所述第八场效应管的漏极连接；所述第六场效应管的漏极与所述第八效应管的源极连接；所述第八场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极以及所述第四开关电容的第二端连接；所述第八场效应管的漏极与所述第十场效应管的漏极以及所述转换模块的输入端连接，用于输出所述第二差分信号。

14、可选地，所述的时钟产生电路中，所述转换模块包括：跨导放大器以及低通滤波器；所述跨导放大器的第一输入端以及第二输入端与所述差分信号生成模块的输出端连接，用于接收所述第一差分信号和第二差分信号；所述跨导放大器的输出端与反馈模块的输入端连接，用于将第一差分信号和第二差分信号转换为第一控制信号并输出至所述反馈模块；所述低通滤波器的输入端与所述跨导放大器的输出端连接，用于滤除第一控制信号中的高频成分。

15、可选地，所述的时钟产生电路中，所述低通滤波器包括：第三电容以及第七电阻；所述第三电容的第一端与所述跨导放大器的输出端连接；所述第三电容的第二端与所述第七电阻的第一端连接；所述第七电阻的第二端接地。

16、可选地，所述的时钟产生电路中，所述反馈模块包括：第十一场效应管、电压控制振荡器以及分频器；所述第十一场效应管的漏极与外接的直流电源连接；所述第十一场效应管的栅极与所述转换模块的输出端连接；所述第十一场效应管的源极与所述电压控制振荡器的输入端连接；所述电压控制振荡器的输出端与所述分频器的输入端连接，用于根据所述第一控制信号输出对应的频率；所述分频器的输出端输出分频后的所述时钟信号并控制所述开关电容的开关频率。

17、本申请实施例还提供了一种芯片，包括：如上所述的时钟产生电路。

18、本发明提出一种时钟产生电路，该时钟产生电路是通过将噪声源的电阻引入电路回路，从而减小产生的时钟的抖动，提高时钟的性能；同时，使用开关电容替代电阻，可以利用较小的面积实现相同的等效电阻，降低了芯片的整体面积以及成本。

技术特征：

1.一种低抖动的时钟产生电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述开关电容包括第一控制开关、第二控制开关、第一电容以及第二电容；

3.根据权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述差分信号生成模块包括：第一直流电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一开关电容以及第二开关电容；

4.根据权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述差分信号生成模块包括：控制单元以及运放单元；

5.根据权利要求4所述的时钟产生电路，其特征在于，所述控制单元包括：第二直流电源、第五电阻、第六电阻、第三开关电容以及第四开关电容；

6.根据权利要求5述的时钟产生电路，其特征在于，所述运放单元包括：第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管以及第十场效应管；

7.根据权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述转换模块包括：跨导放大器以及低通滤波器；

8.根据权利要求7所述的时钟产生电路，其特征在于，所述低通滤波器包括：第三电容以及第七电阻；

9.根据权利要求1所述的时钟产生电路，其特征在于，所述反馈模块包括：第十一场效应管、电压控制振荡器以及分频器；

10.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的时钟产生电路。

技术总结
本发明涉及的时钟产生电路，包括：差分信号生成模块、转换模块以及反馈模块；所述差分信号生成模块的输出端与所述转换模块的输入端连接，用于输出差分信号至所述转换模块；其中，所述差分信号生成模块设置有若干个开关电容，所述差分信号的幅值跟随所述开关电容的开关频率而变化；所述开关电容的开关频率由所述时钟产生电路的时钟信号控制；所述转换模块的输出端与所述反馈模块的输入端连接，用于将所述差分信号转换为对应的第一控制信号并输出至所述反馈模块；所述反馈模块用于：根据所述第一控制信号，输出对应的时钟信号，以使所述开关电容的开关频率被保持在理想值。

技术研发人员：殷强,芦文
受保护的技术使用者：深圳市中科蓝讯科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17