比较器和采用比较器的张弛振荡器制造技术

本发明专利技术提供比较器和采用比较器的张弛振荡器，比较器包括耦接到第一电源导轨的第一到第三偏置电流晶体管。第一和第二输入晶体管形成连接到第一偏置电流晶体管的一对并联耦接晶体管。第一电流镜控制晶体管将第一输入晶体管连接到第二电源导轨。第一电流镜输出晶体管耦接到第一电流镜控制晶体管并将第二偏置电流晶体管连接到第二电源导轨。第二电流镜控制晶体管将第二输入晶体管连接到第二电源导轨。第二电流镜输出晶体管耦接到第二电流镜控制晶体管，并将第三偏置电流晶体管连接到第二电源导轨。跨过第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管耦接到第二偏置电流晶体管并提供比较器输出。

【技术实现步骤摘要】
比较器和采用比较器的张弛振荡器
本专利技术涉及用于集成电路的时钟信号的生成，更特别地，涉及比较器和使用比较器的张弛振荡器(relaxationoscillator)。
技术介绍
张弛振荡器发现于很多电子电路应用中且常用于产生控制这种电子电路的定时的时钟信号。例如，张弛振荡器电路能够用于DC/DC转换器、计数器、偏移模块、微控制器和调制电路中。典型地，主要通过两个电容器的充放电确定张弛振荡器电路提供的时钟信号的周期。这样的充电常常由向电容器供应充电电流的电流源或电流镜控制，放电通过控制跨过电容器耦接的晶体管来实现。电容器的充放电通常向互补比较器提供斜坡或锯齿波形的输入，这些比较器的输出提供形成振荡器电路输出波形的脉冲。然而，比较器具有固有的低到高和高到低转变延迟，这可能影响振荡器电路的上限和频率精确度。此外，这样的固有转变延迟对于需要快速响应时间的比较器电路而言是不期望的。比较器常常设计成具有快速响应时间，以便减小低到高和高到低转变延迟之一或两者。然而，这种快速响应时间是以流经上拉和下拉晶体管的较大且不希望的静态电流为代价获得的。因此，如果获得快速响应时间而不利用较大的静态电流的话，对于张弛振荡器电路和比较器而言通常都是有益的。
技术实现思路
本专利技术的一些示范性实施例提供一种比较器，包括：第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点且每个都具有耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有提供比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有提供比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管，使得所述转变时间减小晶体管的第一节点耦接到所述第一电源导轨，所述转变时间减小晶体管的第二节点耦接到所述第三偏置电流晶体管的第二节点，其中所述转变时间减小晶体管的栅极耦接到所述第二偏置电流晶体管的第二节点，且其中所述转变时间减小晶体管的第二节点为所述比较器提供输出端口。本专利技术的另一些示范性实施例提供一种张弛振荡器，包括：跨过设置电容器耦接的设置放电晶体管；跨过重置电容器耦接的重置放电晶体管；设置重置锁存器，具有耦接到所述设置放电晶体管的栅极的设置输出、以及耦接到所述重置放电晶体管的栅极的重置输出；设置比较器，具有耦接到所述设置重置锁存器的设置输入的设置比较器输出端口、耦接到基准电压节点的设置比较器第一输入端口、耦接到所述设置电容器的电极的设置比较器第二输入端口；以及重置比较器，具有耦接到所述设置重置锁存器的重置输入的重置比较器输出端口、耦接到所述基准电压节点的重置比较器第一输入端口、以及耦接到所述重置电容器的电极的重置比较器第二输入端口，其中所述设置比较器包括：第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点且每个都具有耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，其具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有提供设置比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有提供设置比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管，使得所述转变时间减小晶体管的第一节点耦接到所述第一电源导轨，所述转变时间减小晶体管的第二节点耦接到所述第三偏置电流晶体管的第二节点，其中所述转变时间减小晶体管的栅极耦接到所述第二偏置电流晶体管的第二节点，并且其中所述转变时间减小晶体管的第二节点提供所述设置比较器输出端口。本专利技术的又一些示范性实施例提供一种张弛振荡器，包括：跨过电容器耦接的晶体管；第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点和耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，其具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有耦接到基准电压节点的提供比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有耦接到所述电容器的提供比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管，使得所述转变时间减小晶体管的第一节点耦接到所述第一电源导轨，所述转变时间减小晶体管的第二节点耦接到所述第三偏置电流晶体管的第二节点，其中所述转变时间减小晶体管的栅极耦接到所述第二偏置电流晶体管的第二节点，且其中所述转变时间减小晶体管的第二节点为比较器提供输出端口。附图说明结合附图参考以下对优选实施例的描述，可以更好地理解本专利技术及其目的和优点，附图中：图1是常规张弛振荡器的电路图；图2是示出图1的张弛振荡器产生的波形的波形图；图3是根据本专利技术第一优选实施例的比较器的电路图；图4是根据本专利技术第二优选实施例的比较器的电路图；图5是根据本专利技术第三优选实施例的张弛振荡器的电路图；以及图6是根据本专利技术第四优选实施例的张弛振荡器的电路图。具体实施方式下文结合附图给出的详细描述旨在作为对本专利技术当前优选实施例的描述，并非要表示可以实践本专利技术的唯一形式。要理解的是，可以通过旨在包含在本专利技术精神和范围之内的不同实施例实现相同或等价功能。在附图中，相似的附图标记始终用于表示相似的元件。此外，术语“包括”、“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括一系列元素的模块、电路、装置部件、方法步骤和结构可以包括未明确列出或这种模块、电路、步骤或装置部件固有的其他元素。类似地，由“包括”引领的元素或步骤不排除(没有更多约束)包括该元素或步骤的额外相同元素或步骤的存在。在本说明书中，可以将术语栅极、源极和漏极分别与术语基极、发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比较器，包括：第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点且每个都具有耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有提供比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有提供比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管，使得所述转变时间减小晶体管的第一节点耦接到所述第一电源导轨，所述转变时间减小晶体管的第二节点耦接到所述第三偏置电流晶体管的第二节点，其中所述转变时间减小晶体管的栅极耦接到所述第二偏置电流晶体管的第二节点，且其中所述转变时间减小晶体管的第二节点为所述比较器提供输出端口。...

【技术特征摘要】
1.一种比较器，包括：第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点且每个都具有耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有提供比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有提供比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点连接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置电流晶体管耦接的转变时间减小晶体管，使得所述转变时间减小晶体管的第一节点耦接到所述第一电源导轨，所述转变时间减小晶体管的第二节点耦接到所述第三偏置电流晶体管的第二节点，其中所述转变时间减小晶体管的栅极耦接到所述第二偏置电流晶体管的第二节点，且其中所述转变时间减小晶体管的第二节点为所述比较器提供输出端口。2.根据权利要求1所述的比较器，其中所述第一、第二和第三偏置电流晶体管基本相同且具有相同的跨过它们的沟道的导电属性。3.根据权利要求2所述的比较器，其中在运行时，所述第一、第二和第三偏置电流晶体管具有基本相同的最大电流极限。4.根据权利要求1所述的比较器，其中所述第一和第二输入晶体管基本相同。5.根据权利要求4所述的比较器，其中在运行中，当向所述第一和第二比较器输入端口施加相等电势时，相等电流流经所述第一和第二输入晶体管。6.根据权利要求1所述的比较器，其中所述第一电流镜输出晶体管的宽长比比所述第一电流镜控制晶体管的宽长比更大。7.根据权利要求1所述的比较器，其中所述第一电流镜输出晶体管的宽长比至少是所述第一电流镜控制晶体管的宽长比的两倍。8.根据权利要求1所述的比较器，其中所述第二电流镜输出晶体管的宽长比至少是所述第二电流镜控制晶体管的宽长比的两倍。9.根据权利要求1所述的比较器，还包括连接于所述第一电流镜输出晶体管和所述第二偏置电流晶体管之间的第一隔离晶体管。10.根据权利要求9所述的比较器，还包括连接于所述第二电流镜输出晶体管和所述第三偏置电流晶体管之间的第二隔离晶体管。11.一种张弛振荡器，包括：跨过设置电容器耦接的设置放电晶体管；跨过重置电容器耦接的重置放电晶体管；设置重置锁存器，具有耦接到所述设置放电晶体管的栅极的设置输出、以及耦接到所述重置放电晶体管的栅极的重置输出；设置比较器，具有耦接到所述设置重置锁存器的设置输入的设置比较器输出端口、耦接到基准电压节点的设置比较器第一输入端口、耦接到所述设置电容器的电极的设置比较器第二输入端口；以及重置比较器，具有耦接到所述设置重置锁存器的重置输入的重置比较器输出端口、耦接到所述基准电压节点的重置比较器第一输入端口、以及耦接到所述重置电容器的电极的重置比较器第二输入端口，其中所述设置比较器包括：第一、第二和第三偏置电流晶体管，其每个都具有耦接到第一电源导轨的第一节点且每个都具有耦接到调节输入的栅极；形成一对并联耦接的晶体管的第一和第二输入晶体管，其具有耦接到所述第一偏置电流晶体管的第二节点的公共节点，所述第一输入晶体管具有提供设置比较器第一输入端口的栅极，所述第二输入晶体管具有提供设置比较器第二输入端口的栅极；将所述第一输入晶体管耦接到第二电源导轨的第一电流镜控制晶体管；第一电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第一电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第一电流镜输出晶体管将所述第二偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；将所述第二输入晶体管耦接到所述第二电源导轨的第二电流镜控制晶体管；第二电流镜输出晶体管，具有耦接到所述第二电流镜控制晶体管的栅极的栅极，其中所述第二电流镜输出晶体管将所述第三偏置电流晶体管的第二节点耦接到所述第二电源导轨；以及跨过所述第三偏置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正香，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：