The invention provides a significantly improved oscillator linearity, including oscillation circuit, self regulating reference level circuit and transmission gate selection signal generating circuit, the peak voltage of capacitors in the circuit for detecting the oscillation, due to capacitor voltage control circuit delay leads to overcharge, thus the comparator reference level oscillation the decrease in the volume of the corresponding circuit as a reference level to make new oscillation capacitors just as the theoretical value, the new reference level is greater than zero, the elimination of the relaxation oscillator capacitors due to capacitor voltage control circuit of the delay caused by overcharge of output frequency, and significantly improve relaxation the frequency of the oscillator control circuit linearity, transmission gate selection signal generating circuit by controlling the transmission gate to provide initial reference level for comparator After the new reference level is generated, it is transmitted to the inverting end of the comparator, and the initial reference level is isolated from the inverting end of the comparator.
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種高線性度的張弛振蕩器
本專利技術(shù)涉及CMOS集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種高線性度的張弛振蕩器，通過比較器參考電平自調(diào)節(jié)從而顯著提高頻率-控制電流線性度。
技術(shù)介紹
在大規(guī)模集成電路中，時鐘信號一般由振蕩器產(chǎn)生的。張弛振蕩器具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于集成，而且功耗也相對較小，是振蕩器里面應(yīng)用最廣的時鐘產(chǎn)生電路。在信號的調(diào)制與解調(diào)、存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)等的應(yīng)用中，要求所使用的張弛振蕩器的頻率-控制電流具有很高的線性度，從而減小失真，同時也可以增大該張弛振蕩器的頻率范圍。在張弛振蕩器中，頻率-控制電流的線性度和充放電電容振蕩幅度的控制電路的延時有關(guān)。因此，要提高振蕩器的線性度，最大化振蕩器的頻率就必須將控制電路的延時影響降到最小。而在時鐘恢復(fù)電路中，為了獲得更大的動態(tài)范圍，要求張弛振蕩器電路具有小的抖動，張弛振蕩器電路的抖動是由于電路本身的噪聲引起的在翻轉(zhuǎn)閾值電平處存在的微小擾動，而具有小的抖動的張弛振蕩器電路要求增大其充放電電容的振蕩幅度。在現(xiàn)有的技術(shù)中，張弛振蕩器有許多不同的結(jié)構(gòu)，對不同結(jié)構(gòu)的張弛振蕩器的共同要求就是精度高和在高頻時頻率-控制電流仍具有良好的線性度。但現(xiàn)有的張弛振蕩器都存在著一些不足。圖1示出了單個定時電容的電流控制張弛振蕩器，包括充電電流源Ictog^放電電流源Idi— PMOS管MUNMOS管M2，定時電容C，第一比較器COMPl、第二比較器C0MP2，RS觸發(fā)器。RS觸發(fā)器的輸出端Q接PMOS管Ml和NMOS管M2的柵端。根據(jù)RS觸發(fā)器輸出端Q的信號的不同，PMOS管Ml和NMOS管M2交替導(dǎo)通和關(guān)斷，充電電流源Idmge、放...
【技術(shù)保護點】
一種高線性度的張弛振蕩器，其特征是：包括振蕩電路、參考電平自調(diào)節(jié)電路和傳輸門選擇信號產(chǎn)生電路，其中：振蕩電路包括電流源I，四個控制開關(guān)S1、S2、S3、S4，兩個充放電電容C1、C2，兩個比較器COMP1、COMP2和一個RS觸發(fā)器,電流源I的負極連接電源VDD，電流源I的正極分別連接控制開關(guān)S1及S3的一端，控制開關(guān)S1的另一端連接控制開關(guān)S2的一端、充放電電容C1的一端以及比較器COMP1的同相端，充放電電容C1的另一端及控制開關(guān)S2的另一端均接地GND，控制開關(guān)S1、S2的控制端互連并與RS觸發(fā)器的輸出端Q連接；控制開關(guān)S3的另一端連接控制開關(guān)S4的一端、充放電電容C2的一端以及比較器COMP2的同相端，充放電電容C2的另一端及控制開關(guān)S4的另一端均接地GND，控制開關(guān)S3、S4的控制端互連并與RS觸發(fā)器的輸出端Q連接；比較器COMP1的輸出端連接RS觸發(fā)器的S輸入端，比較器COMP2的輸出端連接RS觸發(fā)器的R輸入端，比較器COMP1的反相端與比較器COMP2的反相端互連；參考電平自調(diào)節(jié)電路包括峰值檢測與保持電路、減法器及一對傳輸門TG1和TG2，峰值檢測與保持電路的輸入端連接振...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高線性度的張弛振蕩器，其特征是:包括振蕩電路、參考電平自調(diào)節(jié)電路和傳輸門選擇信號產(chǎn)生電路，其中: 振蕩電路包括電流源I，四個控制開關(guān)S1、S2、S3、S4，兩個充放電電容Cl、C2，兩個比較器COMPl、C0MP2和一個RS觸發(fā)器，電流源I的負極連接電源VDD，電流源I的正極分別連接控制開關(guān)SI及S3的一端，控制開關(guān)SI的另一端連接控制開關(guān)S2的一端、充放電電容Cl的一端以及比較器COMPl的同相端，充放電電容Cl的另一端及控制開關(guān)S2的另一端均接地GND，控制開關(guān)S1、S2的控制端互連并與RS觸發(fā)器的輸出端Q連接；控制開關(guān)S3的另一端連接控制開關(guān)S4的一端、充放電電容C2的一端以及比較器C0MP2的同相端，充放電電容C2的另一端及控制開關(guān)S4的另一端均接地GND，控制開關(guān)S3、S4的控制端互連并與RS觸發(fā)器的輸出端Q連接；比較器COMPl的輸出端連接RS觸發(fā)器的S輸入端，比較器C0MP2的輸出端連接RS觸發(fā)器的R輸入端，比較器COMPl的反相端與比較器C0MP2的反相端互連；參考電平自調(diào)節(jié)電路包括峰值檢測與保持電路、減法器及一對傳輸門TGl和TG2，峰值檢測與保持電路的輸入端連接振蕩電路中充放電電容Cl與比較器COMPl同相端的連接端，峰值檢測與保持電路的輸出連接減法器的一個輸入端，減法器另一個輸入端連接2倍的起始參考電平2Vref，傳輸門TGl和TG2結(jié)構(gòu)相同，傳輸門TGl包括PMOS管M9及NMOS管MlO，PMOS管M9的源極與NMOS管MlO的漏極互連并連接起始參考電平Vref，PMOS管M9的漏極與NMOS管MlO的源極互連，傳輸門TG2包括PMOS管Mll及NMOS管M12，PMOS管Mll的源極與NMOS管M12的漏極互連并連接減法器的輸出端，PMOS管Mll的漏極與NMOS管M12的源極互連并與PMOS管M9的漏極與NMOS管MlO的源極互連端連接后連接至振蕩電路中比較器COMPl的反相端與比較器C0MP2的反相端的互連端，傳輸門TGl中PMOS管M9的柵極與傳輸門TG2中PMOS管Mll的柵極互連； 傳輸門選擇信號產(chǎn)生電路包括PMOS管M7、M8，電容C3及反相器INV，PMOS管M7的源極連接電源VDD，PM0S管M7的漏極連接PMOS管M8的源極，PMOS管M8的漏極與電容C3的一端及反相器INV的輸入端連接，電容C3的另一端接地，PMOS管M71的柵極與PMOS管M8的柵極互連并連接偏置信號VB，電容C3的非接地端的信號為Vlil，該信號分別連接到參考電平自調(diào)節(jié)電路中傳輸門TGl和TG2中PMOS管M9及NMOS管M12的柵極，反相器INV的輸出信號為5，該信號連接到參考電平自調(diào)節(jié)電路中傳輸門TGl中PMOS管M9的柵極與傳輸門TG2中PMOS管Mll的柵極互連端； 上述電路通過峰值檢測與保持電路來檢測振蕩電路中充放電電容Cl的電壓峰值，求出由于比較器COMPl、C0MP2和RS觸發(fā)器構(gòu)成的控制電路的延時導(dǎo)致的電容Cl上的電壓過充量，由于電容Cl的充電電流和理論參考電平與電容C2都相同，所以電容Cl和C2上的電壓過充量也相同，因此把振蕩電路中的比較器參考電平COMPl和C0MP2減小相應(yīng)的過充量作為新的參考電平來使得充放電電容Cl和C2的振蕩幅度剛好為理論值，傳輸門選擇信號產(chǎn)生電路通過控制傳輸門TGl和TG2為比較器COMPl和C0MP2提供起始參考電平，在新的參考電平生成后，將其傳送到比較器COMPl和C0MP2的反相端，而將初始參考電平與比較器COMPl和C0MP2的反相端隔離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高線性度的張弛振蕩器，其特征是:所述參考電平自調(diào)節(jié)電路中的峰值檢測與保持電路包括運算放大器AMPl和AMP2、三極管BJT及電容C4，運算放大器AMPl的正輸入端連接振蕩電路中充放電電容Cl與比較器COMPl同相端的連接端，運算放大器AMPl的負輸入端連接三極管BJT的發(fā)射極、運算放大器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫偉鋒，張允武，林吉勇，祝靖，錢欽松，陸生禮，時龍興，
申請(專利權(quán))人：東南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。