[发明专利]内置振荡电路

说明书

技术领域

本发明涉及振荡电路设备，尤其涉及一种内置振荡电路。

背景技术

科学技术的日新月异，使得各种设备的发展趋向低功耗，面积小以及低成本，精准的时钟发生电路也趋向于全片上集成，高精度，高频率的方向发展。振荡器电路通常用于给各种集成电路芯片提供时钟信号。一般给各种电路芯片提供时钟信号的振荡器电路有以下几种：

一种是基于环形振荡器的产生电路。环形振荡器产生电路使用较为广泛，但是在CMOS工艺中，由于存在温度、工艺和电源电压的不稳定性，使得所述片内集成时钟电路的输出频率稳定性较差。

再一种是RC松弛(Relaxation)振荡器，由于其频率精度较高，目前的发展较为迅速，但由于RC松弛振荡器的工作频率较低，因此不适合较高频率的时钟信号应用。

另一种，也是较为常见的是时钟信号是采用石英晶体(Crystal)振荡器电作为时钟基准。

目前对于消费类电子产品，比如27/49M，315/433M频段的射频发射系统，作为产生时钟基准的振荡器电路一般采用的都是第三种结构，图1为现有技术中时钟信号产生电路的结构示意图，如图1所示，晶振通过振荡器产生信号，并通过PLL/DLL锁定来获得时钟信号。在芯片内部(即片上)需要用锁相环(PLL)或延时锁相环(DLL)来获得合适的时钟信号。这种振荡器电路能实现很高的精度(1～100ppm)，但是这种方案需要额外增加的外部晶振，不仅极大地提高了产品的成本，且需要占用较大的芯片面积和功耗，并降低了整个芯片的竞争能力，因此影响在一些对成本比较敏感的消费类产品中的应用，例如玩具遥控产品、无线控制产品及红外遥控产品等。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种新型的内置振荡电路，解决由于工艺、电源电压和温度的变化产生的频率偏移，并且成本低廉，频率范围更大的的内置振荡电路。

为解决上述问题，本发明提供一种内置振荡电路，包括基本电流产生电路、环形振荡器、频率-电流转化电路和电流比较器；

所述基本电流产生电路包括第一运算放大器、第一放大管、可修调电阻和镜像电路，所述第一运算放大器接收一输入电压，经所述可修调电阻修调后由第一放大管输出一中间电流，所述中间电流经所述镜像电路输出一输出电流；

所述环形振荡器产生频率信号；

所述频率-电流转化电路包括第二运算放大器、第二放大管、若干开关、充放电容以及电流输出模块，所述第二运算放大器接收所述输入电压并输出至所述第二放大管的第一端，在所述第二放大管的第二端与地之间所述两个开关分别控制所述充放电容进行充放电形成等效电阻模块，所述第二放大管的第三端经由所述电流输出模块后输出所述反馈电流；

所述电流比较器比较所述反馈电流和所述输出电流后输出控制电压，所述控制电压对所述环形振荡器产生的频率信号进行反馈矫正，直至所述频率信号稳定输出。

进一步的，所述环形振荡器的频率信号稳定输出时，所述频率信号的值与修调电阻的电阻值和充放电容的电容值有关。

进一步的，所述内置振荡器的输出频率为：

fout=KCc*(Rp+Rn),]]>

其中，fout为所述环形振荡器的输出频率，Cc为所述充放电容的电容值，(Rp+Rn)为所述可修调电阻的电阻值，K为比例系数。

进一步的，在所述基本电流产生电路中，所述第一运算放大器的两输入端分别接所述参考电压和第一放大管的第一连接端、输出端接所述第一放大管的控制端；所述可修调电阻一端接地、另一端接所述第一放大管的第一连接端，所述镜像电路的输入端接所述第一放大管的第二连接端、输出端输出所述参考电流。

进一步的，所述镜像电路包括第一镜像输出管，所述第一镜像输出管的控制端接所述第一放大管的控制端、所述第一镜像输出管的第一连接端输出所述参考电流、所述第一镜像输出管的第二连接端接所述电源电压。