[实用新型]一种振荡器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电路设计技术领域，特别涉及一种频率不随电源电压变化的振荡器。

【背景技术】

集成电路里面一般都会包含同步数字电路，同步数字电路都需要一个精准的时钟来做同步。如果这个时钟我们用内建振荡器来实现的话，为了保证时钟的精准度，我们会要求时钟频率不随电源电压的变化而变化。

传统的频率不随电源电压的变化而变化的振荡器电路如图1所示，我们可以发现里面除了振荡器(OSC)本身之外，还需要一个带隙基准产生器bandgap用来产生参考电压VBG，另外，还需要一个偏置电路BIAS用来产生两路相等的参考电流IREF1和IREF2。

由带隙基准的原理可知，VBG是个不随电源电压变化而变化的电压。而从BIAS电路可得公式

其中，M是MP2(MP3)与MP1的比值，而RSET是电阻，从而可见IREF1和IREF2的数值也不会随电源电压变化而变化。

从OSC电路可得公式

其中Freq是输出时钟CLK的频率。由于IREF1，C1，VBG都不随电源电压变化而变化，所以Freq也不随电源电压变化而变化。

上述这种做法虽然得到了不随电源电压变化而变化的频率，但是付出的代价比较大，需要搭配一个带隙基准Bandgap和一个BIAS电路，从而导致面积和功耗都会增加，最终导致产品竞争力的下降。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种频率不随电源电压变化的振荡器，其占用的芯片面积和功耗会大幅减小。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种振荡器，其包括：参考电压/电流产生电路，以及振荡器电路。所述参考电压/电流产生电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第一电阻，第一电阻连接于电压源和第一MOS管的第一连接端之间，第一MOS管的第二连接端接地，第一MOS管的控制端与第一MOS管的第一连接端相连；第二MOS管的控制端与第一MOS管的控制端相连，第二MOS管的第二连接端接地；第三MOS管的控制端与第一MOS管的控制端相连，第三MOS管的第二连接端接地，其中，第一MOS管的控制端的电压为参考电压，第二MOS管的第一连接端的电流为第一参考电流，第三MOS管的第一连接端的电流为第二参考电流。所述振荡器电路包括第一振荡单元和第二振荡单元，所述第一振荡单元包括第一比较电路、第一充/放电控制电路和第一电容，所述第一电容的一端与电压源相连，所述第一电容的另一端与第一比较电路的第一输入端相连，所述第一比较电路的第二输入端与所述参考电压相连；所述第二振荡单元包括第二比较电路、第二充/放电控制电路和第二电容，所述第二电容的一端与电压源相连，所述第二电容的另一端与第二比较电路的第一输入端相连，所述第二比较电路的第二输入端与所述参考电压相连。基于所述第一参考电流对第一振荡单元中的第一电容进行充电，第一比较电路在第一电容另一端的电压小于或等于所述参考电压时，通知第一充/放电控制电路开始放电和第二充/放电控制电路开始充电；基于所述第二参考电流IREF2对第二振荡单元的第二电容进行充电，第二比较电路在第二电容另一端的电压小于或等于所述参考电压时，通知第二充/放电控制电路开始放电和第一充/放电控制电路开始充电。

进一步的，所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管均为NMOS晶体管，所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管的第一连接端为NMOS晶体管的漏极，所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管的第二连接端为NMOS晶体管的源极，所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS的控制端为NMOS晶体管的栅极。

进一步的，所述第一参考电流和第二参考电流相等。