[发明专利]一种数字可调的振荡器

说明书

公开了一种数字可调的振荡器。数字可调的振荡器包括：开关控制阵列电路和多谐振荡器核心电路。其开关控制阵列电路用于调节反相器的翻转电压，其多谐振荡器核心电路用于输出方波，以通过控制阵列电路调节脉冲波的占空比，达到数字可调的效果，实现了对振荡器占空比高精度的调节。本发明提供的数字可调的振荡器用新的方法实现了数字可调的目的，并且对占空比的控制更加的高效、精确。而且采用数字电路调控占空比只占用很小的芯片面积，在解决技术难题的同时很好地节约了成本。

技术领域

本发明涉及一种振荡器，属于模拟集成电路领域，具体涉及一种数字可调的振荡器。

背景技术

自电路中振荡器的诞生，己经有了近百年的发展历史。在此期间，随着国内外的半导体产业的发展，振荡器己经从最早的电子管、晶体管逐步发展到深亚微米甚至纳米级别集成度的组件。作为频率源的一种，振荡器在电子、通信、生物技术等等诸多领域起着不可替代的作用，产生了广泛深远的影响。从无线电发展的初期开始，振荡器就己经成为了接受信号和发射信号的重要部分，在发射机中可以产生高频率的载波电压，也可在接收机中作为混频的发生器。随着振荡器技术的不断提升，从微处理器的时钟产生到蜂窝电话中的载波合成，振荡器无处不在。现今，CMOS模拟集成电路设计行业正朝着低压、低功耗、高集成度的方向发展。而对可穿戴式的产品需求也越来越高，产品终将向更轻薄、更持久的方向发展，振荡器作为模拟电路基本的单元，其设计也成为了一个热门的课题。压控振荡器(VCO)是指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路，频率是输入信号电压的函数的振荡器，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。压控振荡器的优点主要有：频率稳定度好、控制灵敏度高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。但压控振荡器的占空比难以调节，有时不能处于完全的开关状态，且环形振荡器和压控振荡器的驱动电流较大，不适合节能型电路。同时，由于压控振荡器占空比的精确度不高，压控振荡器的输出电压无法实现轨到轨，即高电平无法达到电源正值，低电平无法达到电源负值，对电路整体的工作性能有非常大的影响。如何合理的解决现有振荡器占空比不易调节的问题，是本领域技术人员面临的重要难题。本发明专利提出了一种数字可调的振荡器，创新地利用数字电路的方式实现对振荡器占空比高精度的调节，而只占用很小的芯片面积，在解决技术难题的同时很好地节约了成本。

发明内容

考虑到现有技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种数字可调的振荡器，利用数字电路的方式实现对振荡器占空比高精度的调节，高效地解决现有的振荡器占空比不易调节的问题。

一种数字可调的振荡器，包括：开关控制阵列核心电路和多谐振荡器核心电路，其中，开关控制阵列核心电路用于调节反相器的翻转电压，多谐振荡器核心电路用于输出方波。

其中，开关控制阵列核心电路，包括：

第一NMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第二NMOS管的漏极，其漏极耦接至第一PMOS管的漏极，其栅极耦接至第一正电源端或者一负电源端；

第二NMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一负电源端，其漏极耦接至第一NMOS管的源极，其栅极耦接至第一二极管的第一端和第一PMOS管的栅极和第三NMOS管的栅极；

第一PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一正电源端，其漏极耦接至第一NMOS管的漏极，其栅极耦接至第三NMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极和第二反相器的输入端；

第三NMOS管，具有栅极、源极和漏极，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极，其源极耦接至第一负电源端，其漏极耦接至第一PMOS管的漏极和第二反相器的输入端。

多谐振荡器核心电路，包括：