[发明专利]一种高振荡频率的RC振荡器

说明书

本发明公开了一种高振荡频率的RC振荡器，其特征在于，包括运算放大器AMP1、电阻控制单元、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4、第五NMOS管NM5、第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第一非门NG1、第二非门NG2、第三非门NG3、第四非门NG4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和RS触发器。与现有技术相比较，本发明的技术方案采用MOS管和反相器的结构替代现有技术中通过比较器来控制RC充放电，由于MOS管开关速度能达到1ns以内，从而大大减少了电路延迟，使振荡频率得到显著提高。

技术领域

本发明属于RC振荡器领域，尤其涉及一种高振荡频率的RC振荡器。

背景技术

时钟信号是大规模数字集成电路的重要组成部分。RC振荡器因其结构简单、成本低、易于集成等优点，广泛应用于片上时钟产生电路。然而，现有技术中，RC振荡器大多数应用于20MHz以内的低频时钟源，对于超过50MHz的高频率高稳定度的RC振荡器鲜有成熟技术方案。随着数字处理速度的不断提高，高频RC振荡器的应用需求非常大，然而传统RC振荡器的输出频率受电路延时、工艺、电源及温度的影响，提高振荡频率将大大增加频率误差范围，从而很难有实用价值。为了解决上述技术问题，国外学者对RC振荡器也作了大量的研究工作。比如，文献[1](参见说明书附录中的参考文献)提出了一种利用电压反馈控制的RC振荡器，其通过采样自身输出信号的脉冲宽度，将其转换为电压信号，并与一个参考电压比较，纠正了由温度变化及电路延迟产生的频率误差；文献[2]提出了一种数字可调RC振荡器，其通过仿真确定了振荡器频率在工艺、温度及电压变化时的误差，使用多晶硅可调电阻阵列消除了电源及工艺变化引起的误差。文献[3]通过对并联电流镜进行控制，改变振荡器的工作电流，实现对频率的修调。通过双比较器对称结构的设计，消除了比较器延迟带来的误差。由上述文献可知，现有技术通过设置更多的修调位数或者增加其他部件(比如设置压控振荡器和多个运放，甚至专门设计比较器)来提高RC振荡器精度，这些技术手段在一定程度上会增加了芯片的占用面积，同时，也无法显著提升RC振荡频率。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种高振荡频率、高精度的数字可调RC振荡器，输出频率范围可以达到300MHz，能够满足各种时钟控制的应用需求。

为了克服现有技术的缺陷，本发明的技术方案为：