[发明专利]张弛振荡器、集成电路和电子设备

说明书

本公开涉及一种张弛振荡器、集成电路和电子设备，所述张弛振荡器包括第一信号产生模块、振荡模块，振荡模块用于输出第一振荡信号及第二振荡信号，第一振荡信号及所述第二振荡信号相位相反，振荡模块包括第一开关、第二开关、电容、比较单元，公开实施例的振荡模块采用悬浮地放大器实现比较器，在预充电阶段下，第一开关及第二开关被导通，以对电容充电，第一振荡信号、第二振荡信号的共模被确定，在比较阶段，第一开关及第二开关被断开，实现振荡信号的输出，本公开实施例不需额外设置共模反馈产生电路，也不需增加功耗，相较于相关技术中的张弛振荡器，具有占用面积小、功耗低、噪声小、性能佳的优势。

技术领域

本公开涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种张弛振荡器、集成电路和电子设备。

背景技术

在集成电路中，时钟信号一般由振荡器产生的。张弛振荡器是应用最为普遍的一种振荡器电路，其通过对电容充放电实现振荡信号输出，调节充放电电流或电容的大小能够调节振荡信号的频率。相对于其它各种类型的振荡器，张弛振荡器具有较好的长期频率稳定性，以及较好的温度稳定性，工业界与学术界成员们也不断挖掘其长期频率稳定性与温度稳定性方面的潜力(例如对闪烁噪声的抑制，温度的检测与补偿)。然而张弛振荡器也存在缺点，其高频率偏移下的相位噪声高于环形振荡器(ring oscillator)，也因此导致较差的时钟周期抖动。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种张弛振荡器，所述张弛振荡器包括第一信号产生模块、振荡模块，所述振荡模块用于输出第一振荡信号及第二振荡信号，所述第一振荡信号及所述第二振荡信号相位相反，其中，

所述第一信号产生模块，连接于所述振荡模块，用于根据所述第一振荡信号及所述第二振荡信号产生第一电压信号及第二电压信号，其中，在一个工作周期中，所述第一电压信号从高于电源电压的第一电位逐渐下降到低于阈值电压的第二电位，所述第二电压信号从低于公共接地电压的第三电位逐渐上升到高于所述阈值电压的第四电位；

所述振荡模块，包括第一开关、第二开关、电容、比较单元，所述第一开关的第一端用于接收电源电压，所述第一开关的第二端连接于所述电容的第一端、所述比较单元第一端，所述第二开关的第一端接地，所述第二开关的第二端连接于所述电容的第二端、所述比较单元的第二端，所述比较单元的第一输入端用于输入所述第一电压信号，所述比较单元的第二端用于输入所述第二电压信号，

其中，在所述工作周期的预充电阶段，所述第一开关及所述第二开关被导通，以对所述电容充电，所述电容的第一端及所述电容的第二端分别被充电至所述电源电压、所述公共接地电压；

其中，在所述工作周期的比较阶段，所述第一开关及所述第二开关被断开，所述比较单元分别执行所述第一电压信号、所述第二电压信号与所述阈值电压的比较，并根据比较结果输出所述第一振荡信号及所述第二振荡信号。

在一种可能的实施方式中，所述第一电压信号与所述第二电压信号关于所述阈值电压轴对称，所述阈值电压为所述电源电压与所述公共接地电压之和的二分之一。

在一种可能的实施方式中，所述比较单元用于：

当所述第一电压信号高于所述阈值电压、所述第二电压信号低于所述阈值电压时，所述比较单元输出的第二振荡信号的电位为所述公共接地电压，所述比较单元输出的第一振荡信号的电位为所述电源电压；

当所述第一电压信号下降到低于所述阈值电压、所述第二电压信号上升到高于所述阈值电压时，所述比较单元输出的第二振荡信号的电位为所述电源电压，所述比较单元输出的第一振荡信号的电位为所述公共接地电压。

在一种可能的实施方式中，所述张弛振荡器还包括：

第二信号产生模块，连接于所述第一信号产生模块，用于根据所述第一电压信号及所述第二电压信号产生开关控制信号，以在所述预充电阶段导通所述第一开关及所述第二开关，并在所述比较阶段断开所述第一开关及所述第二开关。