RC振荡电路制造技术

一种RC振荡电路，包括：偏置产生电路，包括第一可变电阻、第二电阻，第二电阻的第一端接地，第二端连接至第一可变电阻的第二端，第一可变电阻第一端连接至电源电压，第一可变电阻的第一端作为高压参考电压输出端，第一可变电阻第二端作为低压参考电压输出端；电容充放电电路，包括充放电电容，充放电电容第一端接地，第二端分别通过开关连接至充电电流源和放电电流源；比较器电路，包括第一比较器、第二比较器以及逻辑控制模块根据第一比较器和第二比较器的输出信号，产生控制信号，以控制电容充放电电路周期性的充放电。上述RC振荡电路的调整精度较高，且功耗低。

RC oscillating circuit

【技术实现步骤摘要】
RC振荡电路
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种RC振荡电路。
技术介绍
振荡器是许多电子系统的重要组成部分。从微处理器的时钟产生到蜂窝电话中的载波合成，振荡器无处不在。而且，在不同的应用中，其要求的结构和性能参数差别很大。振荡器一般分为RC振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等。RC振荡电路是应用最普遍的一种振荡器电路，结构简单、成本较低、功耗也较小。但是它受工作电压和温度变化的影响较大，工艺相关性较差，精度也较差。传统的RC振荡电器可能满足高精度或者低功耗这两种性能中的一种，要达到极高精度时，消耗的电流会大很多，或这实现低功耗工作时，精度不够。根据电容充放电公式，I·T＝C·U，其中，I为电流，T为振荡周期，C为电容值，U为电压。传统的RC振荡振荡器会对电流I做校准，通过多个单位电流并联调整工作电流I的大小。但是要实现极高的精度，例如万分之二的精度，需要5000个单位电流并联，每个单位电流为总电流的万分之二。当选取电位电流为100nA，校准的最大电流能够达到5000×100nA＝0.5mA，无法实现低功耗，且电流的匹配精度较差，同样不能实现高精度。若仅仅对电容C进行校准，通过多个单位电容并联调整充放电电容的大小，例如万分之二的精度，需要5000个单位电容并联。假设单位电容的面积为4μm·4μm，校准的最大电容面积为5000·4μm·4μm＝8000μm2，会占据很大的版图面积，严重提升成本，且大电容的金属连线寄生电容也相当大，甚至可能大于单位电容值，也不能实现频率校准的高精度。因此，如何实现高精度和低功耗的振荡电路是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提高振荡电路的调整精度，降低功耗。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种RC振荡电路，包括：偏置产生电路，用于产生低压参考电压和高压参考电压，包括第一可变电阻、第二电阻，所述第二电阻的第一端接地，第二端连接至所述第一可变电阻的第二端，所述第一可变电阻第一端连接至电源电压，所述第一可变电阻的第一端作为高压参考电压输出端，所述第一可变电阻第二端作为低压参考电压输出端；电容充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容第一端接地，第二端分别通过开关连接至充电电流源和放电电流源；比较器电路，包括第一比较器、第二比较器以及逻辑控制模块，所述第一比较器的正输入端连接至所述正向参考电压输出端，所述第二比较器的负输入端连接至所述低压参考电压输出端，所述第一比较器的负输入端和所述第二比较器的正输入端连接至所述电容的第二端，所述第一比较器和第二比较器的输出端分别连接至所述逻辑控制模块，所述逻辑控制模块用于根据所述第一比较器和第二比较器的输出信号，产生控制信号，以控制所述电容充放电电路周期性的充放电。可选的，所述电源电压由低压差线性稳压器提供。可选的，所述充电电流源和放电电流源由所述低压差线性稳压器提供。可选的，所述第一可变电阻包括：串联连接的粗调电阻阵列和精调电阻阵列。可选的，所述粗调电阻阵列包括多个电阻依次连接成的电阻串，所述第一可变电阻的第一端和/或第二端通过开关选择电路与所述电阻串连接，通过控制所述开关选择电路内各开关的开关状态，调整所述粗调电阻阵列的电阻值。可选的，所述精调电阻阵列包括并联连接的固定电阻支路、次精调电阻支路和精调电阻支路，所述精调电阻支路的电阻调整精度大于所述次精调电阻支路的电阻调整精度。可选的，所述次精调电阻支路和精调电阻支路分别包括多个电阻依次连接成的电阻串，分别连接至开关选择电路，通过控制所述开关选择电路内各开关的开关状态调整所述次精调电阻支路和精调电阻支路的电阻值。可选的，所述充放电电容的单位校准区间在-3％～3％以内，整体校准区间在-50％～50％以内。可选的，所述第一可变电阻的第一端通过一开关连接至电源电压。可选的，所述逻辑控制模块包括RS触发器，所述第一比较器和第二比较器的输出端分别连接至所述RS触发器的R端和S端，通过所述RS触发器输出的控制信号控制所述电容充放电电路周期性的充放电。可选的，所述逻辑控制模块还包括基于所述RS触发器的输出端次连接的第一反相器和第二反相器。本专利技术的RC振荡电路在偏置产生电路中包括第一可变电阻，所述第一可变电阻的阻值能够进行高精度的调整，从而对高压参考电压进行高精度调整，从而实现对振荡频率的高精度调整。附图说明图1为本专利技术一具体实施方式的RC振荡电路的电路结构示意图；图2为本专利技术一具体实施方式的三角波形示意图；图3为本专利技术一具体实施方式的三角波形示意图；图4为本专利技术一具体实施方式的第一可变电阻的结构示意图；图5为本专利技术一具体实施方式的粗调电阻阵列的结构示意图；图6为本专利技术一具体实施方式的精调电阻阵列的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的RC振荡电路的具体实施方式做详细说明。请参考图1，为本专利技术一具体实施方式的的RC振荡电路的结构示意图。所述RC振荡电路包括偏置产生电路101、电容充放电电路102以及比较器电路103。所述偏置产生电路101用于产生低压参考电压VL和高压参考电压VH。该具体实施方式中，所述偏置产生电路101包括第一可变电阻R1和第二电阻R2，所述第二电阻R2的第一端接地GND，第二端连接至所述第一可变电阻R1的第二端，所述第一可变电阻R1第一端连接至电源电压，所述第一可变电阻R1的第一端作为高压参考电压输出端，用于输出低压参考电压VH，所述第一可变电阻R1第二端连接至低压参考电压输出端，用于输出低压参考电压VL。可以通过调整所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值调整所述VH和VL的值。该具体实施方式中，所述电源电压由低压差线性稳压器LP_LDO提供，所述第一可变电阻R1第一端连接至所述低压差线性稳压器的电源电压输出端，所述低压差线性稳压器输出稳定电压，可以减小电源电压的变化对输出频率的影响。所述低压差线性稳压器LP_LD与所述第一电阻R1第一端之间连接有开关器件M1，所述开关器件M1具有使能端，通过使能信号EN可以控制所述开关器件M1的导通和关断，所述开关器件M1作为整个RC振荡电路的开关。当所述开关器件M1导通，由于所述开关器件M1的导通电流稳定，所述低压参考电压VL和高压参考电压VH的大小可通过所述第一可变电阻R1和第二电阻R2的阻值调整。该具体实施方式中，所述的第二电阻R2的阻值固定，所述低压参考电压VL固定；所述第一可变电阻R1的阻值可调，所述高压参考电压VH可以通过所述第一可变电阻R1变化而变化，所述第一可变电阻R1的调整精度决定了所述高压参考电压VH的调整精度。所述电容充放电电路102包括充放电电容C，所述充放电电容C第一端接地，第二端Q1分别通过开关连接至充电电流源I_charge和放电电流源I_discharge。所述充放电电容C通过第一开关K1连接至充电电流源I_charge，通过第二开关K2连接至充电电流源I_discharge，通过控制所述第一开关K1和第二开关K2的导通和断开状态，可以控制所述充放电电容C的充放电状态。所述充电电流源I_charge和放电电流源I_discharge均可以通过所述低压差线性稳压器LP_LDO提供，充放电电容第二端Q1分别通过开关连接至所述低压差线性稳压器LP_LDO提的充电电流源输出端和放电电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RC振荡电路，其特征在于，包括：偏置产生电路，用于产生低压参考电压和高压参考电压，包括第一可变电阻、第二电阻，所述第二电阻的第一端接地，第二端连接至所述第一可变电阻的第二端，所述第一可变电阻第一端连接至电源电压，所述第一可变电阻的第一端作为高压参考电压输出端，所述第一可变电阻第二端作为低压参考电压输出端；电容充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容第一端接地，第二端分别通过开关连接至充电电流源和放电电流源；比较器电路，包括第一比较器、第二比较器以及逻辑控制模块，所述第一比较器的正输入端连接至所述正向参考电压输出端，所述第二比较器的负输入端连接至所述低压参考电压输出端，所述第一比较器的负输入端和所述第二比较器的正输入端连接至所述电容的第二端，所述第一比较器和第二比较器的输出端分别连接至所述逻辑控制模块，所述逻辑控制模块用于根据所述第一比较器和第二比较器的输出信号，产生控制信号，以控制所述电容充放电电路周期性的充放电。

【技术特征摘要】
1.一种RC振荡电路，其特征在于，包括：偏置产生电路，用于产生低压参考电压和高压参考电压，包括第一可变电阻、第二电阻，所述第二电阻的第一端接地，第二端连接至所述第一可变电阻的第二端，所述第一可变电阻第一端连接至电源电压，所述第一可变电阻的第一端作为高压参考电压输出端，所述第一可变电阻第二端作为低压参考电压输出端；电容充放电电路，包括充放电电容，所述充放电电容第一端接地，第二端分别通过开关连接至充电电流源和放电电流源；比较器电路，包括第一比较器、第二比较器以及逻辑控制模块，所述第一比较器的正输入端连接至所述正向参考电压输出端，所述第二比较器的负输入端连接至所述低压参考电压输出端，所述第一比较器的负输入端和所述第二比较器的正输入端连接至所述电容的第二端，所述第一比较器和第二比较器的输出端分别连接至所述逻辑控制模块，所述逻辑控制模块用于根据所述第一比较器和第二比较器的输出信号，产生控制信号，以控制所述电容充放电电路周期性的充放电。2.根据权利要求1所述的RC振荡电路，其特征在于，所述电源电压由低压差线性稳压器提供。3.根据权利要求1所述的RC振荡电路，其特征在于，所述充电电流源和放电电流源由所述低压差线性稳压器提供。4.根据权利要求1所述的RC振荡电路，其特征在于，所述第一可变电阻包括：串联连接的粗调电阻阵列和精调电阻阵列。5.根据权利要求4所述的RC振荡电路，其特征在于，所述粗调电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，杨楠，罗志国，高龙辉，夏建宝，危长明，陈良生，
申请(专利权)人：上海胤祺集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31