[实用新型]一种频率稳定的方波发生电路

说明书

一种频率稳定的方波发生电路，包括延时电路、整形电路、反馈环路、开关电路、控制电路，其中延时电路，采用电流源对电容充放电的模式，和开关电路共同实现所需要的振荡频率；整形电路采用RS触发器结构，将三角波整形为方波；控制电路，根据外部控制信号实现电路主动导通、关断；反馈环路，将输出电压恰当地反馈给具有开关特性的器件。该方波发生电路结构简单，频率不受电源电压变化范围和温度的影响，能够实现频率的稳定。

技术领域

本实用新型涉及一种频率稳定的方波发生电路，属于多谐振荡器领域。

背景技术

方波发生电路是许多电子系统的主要部分，应用范围从微处理器中的时钟产生到蜂窝电话中的载波合成，要求的结构和性能参数差别很大。常用的方波发生电路一般有RC多谐振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等。其中，RC多谐振荡器具有结构简单、易集成、成本低、功耗小、频率易调节以及适用于CMOS工艺等优点。普通RC多谐振荡器的电路结构下，电路振荡频率随电源电压的变化而变化，且受温度的影响比较大，为了实现在宽电源电压范围内振荡频率保持稳定，大多采用前级增加稳压器电路的模式进行解决，采用这种结构，电路结构复杂，功耗大，且电源电压难以进入低压范围。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对目前现有技术中，普通RC多谐振荡器振荡频率受到电压、温度影响变动较大的问题，提出了一种频率稳定的方波发生电路。

本实用新型解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种频率稳定的方波发生电路，包括延时电路、整形电路、控制电路、反馈环路、开关电路，其中：

延时电路：利用电流源对电容进行充放电，确定待输出信号的高、低电平时间，并向整形电路发送初始三角波信号；

开关电路：并接于延时电路电容两侧，控制电容充电、放电模式转换；

整形电路：接收延时电路发送的三角波信号，通过RS触发器将其整形为标准的方波信号，并发送至控制电路；

控制电路：通过整形电路发送的方波信号及外部输入的开关控制信号对振荡器的开启、关断进行控制，同时向反馈环路及外部器件输出方波信号；

反馈环路：利用反相器将控制电路输出的方波信号反馈至开关电路。

所述延时电路包括PMOS管M0、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5、电阻R1、电阻R2、NMOS管M6、NMOS管M7、电容C1、电容C2，PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5的源极均与电源VCC连接，PMOS管M3的栅极和漏极、PMOS管M4的栅极、PMOS管M5的栅极均连接于电阻R1一端，电阻R1另一端与电阻R2一端相连，电阻R2另一端接地，PMOS管M4的漏极、NMOS管M6的漏极和栅极均与NMOS管M7栅极连接，NMOS管M7漏极与电容C1一端连接，电容C1另一端与PMOS管M0的漏极和栅极相连，PMOS管M0的源极与电源VCC相连，PMOS管M5的漏极与电容C2一端连接，电容C2另一端接地。

所述开关电路包括PMOS管M1、NMOS管M2，所述PMOS管M1通过漏极、源极并联于电容C1两端，PMOS管M1的漏极连接于NMOS管M7漏极、电容C1连接端，PMOS管M1的栅极与NMOS管M2的栅极相连，NMOS管M2源极接地，漏极与电容C2一端相连。

所述整形电路包括缓冲器X1、反相器X2、RS触发器，所述缓冲器X1的输入端与PMOS管M1漏极相连，反相器X2的输入端与NMOS管M2漏极相连，两个与非门交叉形成RS触发器，缓冲器X1、反相器X2的输出端分别作为RS触发器的两路输入端，与反相器X2的输出端相连的与非门输出端作为整形电路输出端，与控制电路输入端相连。

所述控制电路包括或非门X4，所述或非门X4为N路输入结构，其中一路输入端与RS触发器的输出端相连，其他输入端与外部控制信号传输端口相连。