[发明专利]一种消除比较器延迟和失配的振荡电路

摘要

本发明公开了一种消除比较器延迟和失配的振荡电路，该振荡电路包括一个恒流电流源I、开关K、开关KB、双电容振荡模块、第一比较模块、第二比较模块以及一个逻辑模块LOGIC；第一比较模块和第二比较模块的输出端与逻辑模块LOGIC相连；双电容振荡模块包括两组并联接且结构相同的方波产生单元，每个方波产生单元增加一个电容、些许开关、电压控制单元以及一些逻辑模块等，并且，配合考虑电容初始状态的复位、电压控制单元的实现方法、电压控制的性能要求和各种开关中的电荷注入等因素，可以显著改善对比较模块的延迟及失配，即得到频率更加稳定和准确的时钟信号CLK幅度和时钟信号CLK信号频率。

主权项

1.一种消除比较器延迟和失配的振荡电路，其特征在于，所述振荡电路包括一个恒流电流源I、开关K、开关KB、双电容振荡模块、第一比较模块、第二比较模块以及一个逻辑模块LOGIC；所述第一比较模块和第二比较模块的输出端与所述逻辑模块LOGIC相连；所述双电容振荡模块包括两组并联接且结构相同的方波产生单元，第一方波产生单元和第二方波产生单元分别由所述开关K和开关KB控制与所述恒流电流源I的通断，所述开关K和开关KB，在一组闭合时，另一组一定断开；所述第一方波产生单元包括六个开关、两个电容值相同且相互并接的电容C1,C2支路和具有标准电压V‑VREF的第一电压控制单元；其中，所述六个开关包括两个分别串接在所述电容C1,C2支路中的开关K1和K2、将开关K1和电容C1接点与所述第一电压控制单元的输出端VOUT相连的开关K3、将开关K1和电容C1接点与所述第一电压控制单元的输入端VIN相连的开关K4、将开关K2和电容C2接点与所述第一电压控制单元的输入端VIN相连的开关K3、以及将开关K2和电容C2接点与所述第一电压控制单元的输出端VOUT相连的开关K4；所述第一比较模块的输入正端与所述第一方波产生单元和开关K的接点相连，所述第一比较模块的输入负端接入标准电压V‑VREF；所述第二方波产生单元包括六个开关、两个电容值相同且相互并接的电容C3,C4支路和具有标准电压V‑VREF的第二电压控制单元；其中，所述六个开关包括两个分别串接在所述电容C3,C4支路中的开关K3和K4、将开关K3和电容C3接点与所述第二电压控制单元的输出端VOUT相连的开关K2、将开关K3和电容C3接点与所述第二电压控制单元的输入端VIN相连的开关K1，将开关K4和电容C4接点与所述第二电压控制单元的输入端VIN相连的开关K2、以及将开关K4和电容C4接点与所述第二电压控制单元的输出端VOUT相连的开关K1；所述第二比较模块的输入正端与所述第二方波产生单元和开关KB的接点相连，所述第二比较模块的输入负端接入标准电压V‑VREF；其中，所述开关K和开关KB是两个相反的信号，所述恒流电流源I同时只会向一路回路充电；四个电容C1,C2,C3,C4电容值相等，且工作开始时，四个电容C1,C2,C3,C4的上极板均重置到地；在工作过程中，剩余的其它12个开关分成两组，分别由开关K和开关KB控制；当K,K1,K4开关导通，KB,K2,K3开关断开时，所述恒流电流源I流向所述电容C1，所述电容C1的上极板电压V1升高，所述上极板电压V1加入到所述第一电压控制单元输入端VIN，所述第一电压控制单元将输入电压VIN与标准电压V‑VREF相减，此时，所述电容C2上极板则接在所述第一电压控制单元的输出端VOUT上；当所述电容C1的上极板电压V1升高到所述第一比较模块翻转时，KB,K2,K3开关导通，K,K1,K4开关断开，所述恒流电流源I对所述电容C3充电，所述电容C1上极板则保持所述第一比较模块翻转时的输入电压V1，并通过所述第一电压控制单元将V‑VREF传递给所述电容C2的上极板，所述电容C1的上极板电压V1被下拉至V‑VREF；与此同时，所述电容C3的上极板电压V2升高，所述上极板电压V2加入到所述第二电压控制单元输入端VIN，所述第二电压控制单元将输入电压VIN与标准电压V‑VREF相减，此时，所述电容C4上极板则接在所述第二电压控制单元的输出端VOUT上；当所述电容C3的上极板电压V2升高到所述第二比较模块翻转时，KB,K2,K3开关断开，K,K1,K4开关导通，所述恒流电流源I又对所述电容C1充电，所述电容C3上极板则保持所述第二比较模块翻转时的输入电压V2，并通过所述第二电压控制单元将V‑VREF传递给所述电容C4的上极板，所述电容C3的上极板电压V1被下拉至V‑VREF，进入下一个循环周期；其中，所述第一电压控制单元所包括的开关Kl、K2、K3、K4与所述第二电压控制单元所包括的开关Kl、K2、K3、K4分别是同一组开关。