[发明专利]环形振荡器

说明书

本发明公开了一种环形振荡器，包括：三个PMOS晶体管，三个NMOS晶体管，一电阻，三个反相器；所述三个PMOS晶体管，三个NMOS晶体管形成反馈系统，节点VRES＝VRING，环形振荡器作为开关电容，R＝1/(F*C)，F是频率，C是振荡器所有电容，“*”表示乘号。本发明能够减小振荡频率f随电压、温度变化，使振荡频率更稳定。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种环形振荡器。

背景技术

环形振荡器在微控制器(MCU)等产品中可以作为系统时钟。

现有的传统环形振荡器，通常由首尾相连的N个反向器组成，其中，N为奇数，每一个反向器延时为td，振荡频率f＝1/(2*N*td)。

图1所示是一种现有的传统环形振荡器，由三个首尾相连的反向器组成。

这种传统环形振荡器存在的缺点是，振荡频率f随电压、温度变化大，不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环形振荡器，能够减小振荡频率f随电压、温度的变化，使振荡频率更稳定。

为解决上述技术问题，本发明的环形振荡器，包括：三个PMOS晶体管，三个NMOS晶体管，一电阻，三个反相器；

第一PMOS晶体管～第三PMOS晶体管的源极与电源电压VDD端相连接，第一PMOS晶体管的漏极与第一NMOS晶体管的栅极和漏极、第二NMOS晶体管的栅极和第三NMOS晶体管的栅极相连接，其连接的节点记为NBIAS；

第二PMOS晶体管的栅极和漏极与第三PMOS晶体管的栅极和第二NMOS晶体管的漏极相连接，其连接的节点记为PBIAS；

第一PMOS晶体管的栅极与第三PMOS晶体管的漏极和第三NMOS晶体管的漏极相连接，其连接的节点记为PB2；

第一NMOS晶体管的源极与三个反相器的电源输入端相连接，其连接的节点记为VRING，三个反相器的地端接地；

第二NMOS晶体管的源极与第三NMOS晶体管的源极和第一电阻的一端相连接，其连接的节点记为VRES，第一电阻的另一端接地；

三个反相器首尾依次相连接。

采用本发明的环形振荡器，振荡频率随电压、温度变化小，更稳定。

图3是仿真结果，表示电源电压与频率的关系。仿真结果表明频率的电压系数非常小，即频率随电压变化不大，达到了基本不随电压变化的效果。其中E6表示10的6次方。

图4是仿真结果，表示温度与频率的关系。仿真结果表明频率的温度系数非常小，即频率随温度变化不大，达到了基本不随温度变化的效果。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有的传统环形振荡器原理图；

图2是改进的环形振荡器一实施例原理图；

图3是仿真结果图(一)；

图4是仿真结果图(二)。

具体实施方式

结合图2所示，改进的环形振荡器在下面的实施例中，包括：三个PMOS晶体管MP1～MP3，三个NMOS晶体管MN1～MN3，一个电阻R1，三个反相器INV1～INV3。

PMOS晶体管MP1～MP3的源极与电源电压VDD端相连接，PMOS晶体管MP1的漏极与NMOS晶体管MN1的栅极和漏极、NMOS晶体管MN2的栅极和NMOS晶体管MN3的栅极相连接，其连接的节点记为NBIAS。