一种RC振荡器的制作方法

本申请涉及集成电路，特别是涉及一种rc振荡器。

背景技术：

1、振荡器(oscillator)是用来产生具有重复周期的电子信号的元件，可以将直流电转换为具有一定频率的交流电信号，并且已经广泛应用于电子工业、医疗、科学研究等多个领域。

2、rc振荡器相对于其他电子元件，比较容易受到外部干扰和噪声的影响，例如，在不同环境的条件下，输出频率可能会因温度的不同、电源波动等情况发生较大的变化，导致输出信号稳定性较差。传统技术为了降低外部环境带来的影响，采用了两个完全相同的比较器来降低影响，或是将两级放大器级联作为比较器，来降低比较器的失调电压。然而这种做法是通过增加放大器数量实现的，也就会带来额外的功耗和面积，造成使用成本和占用空间的增加。

3、由此可见，目前的rc振荡器，仍然存在稳定性较差、功耗高的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高稳定性和避免功耗增加的rc振荡器。

2、本申请提供了一种rc振荡器，所述rc振荡器至少包括两路充放电支路1、比较器电路2、施密特触发器3以及开关切换电路4，其中：所述两路充放电支路1通过所述开关切换电路4，分别与电源和所述比较器电路2连接；所述比较器电路2还与所述电源连接所述开关切换电路4还通过施密特触发器3与所述比较器电路2连接。

3、在其中一个实施例中，所述两路充放电支路1包括第一充放电支路11和第二充放电支路12；

4、所述第一充放电支路11通过所述开关切换电路4，分别与电源和所述比较器电路2的正输入端连接；

5、所述第二充放电支路12通过所述开关切换电路4，分别与电源和所述比较器电路2的负输入端连接。

6、在其中一个实施例中，所述rc振荡器还包括补偿电路5；

7、所述补偿电路5通过所述开关切换电路4，分别与所述电源和所述比较器电路2连接。

8、在其中一个实施例中，所述补偿电路5包括补偿电阻51和补偿电容52。

9、在其中一个实施例中，所述补偿电阻51包括正温度系数电阻和负温度系数电阻。

10、在其中一个实施例中，所述开关切换电路4包括第一切换开关组41和第二切换开关组42；

11、所述第一充放电支路11通过所述第一切换开关组41连接至所述比较器电路2的正输入端；所述补偿电路5通过所述第一切换开关组41连接所述比较器电路2的负输入端；

12、所述第二充放电支路12通过所述第二切换开关组42连接至所述比较器电路2的负输入端；所述补偿电路5通过所述第二切换开关组42接至所述比较器电路2的正输入端。

13、在其中一个实施例中，所述第一切换开关组41和所述第二切换开关组42互斥导通。

14、在其中一个实施例中，所述第一切换开关组41包括第一切换开关401和第四切换开关404，所述第二切换开关组42包括第二切换开关402和第三切换开关403；所述第一切换开关401、第二切换开关402、第三切换开关403以及第四切换开关404均通过所述周期信号导通或关闭；

15、所述第一充放电支路11通过所述第一切换开关401分别与所述电源和所述比较器电路2的正输入端连接；

16、所述第二充放电支路12通过所述第二切换开关402分别与所述电源和所述比较器电路2的负输入端连接；

17、所述补偿电路5通过所述第三切换开关403与所述电源和所述比较器电路2的负输入端连接；所述补偿电路5还通过所述第四切换开关404与所述电源和所述比较器电路2的正输入端连接。

18、在其中一个实施例中，所述比较器电路2还包括偏置电压输入端，所述偏置电压输入端接入偏置电压。

19、在其中一个实施例中，所述比较器电路2包括第一晶体管201、第二晶体管202、第三晶体管203、第四晶体管204、第五晶体管205、第六晶体管206、第七晶体管207、第八晶体管208和第九晶体管209，其中：

20、所述第一晶体管201的栅极作为所述比较器电路2的负输入端，所述第二晶体管202的栅极作为所述比较器电路2的正输入端；所述第一晶体管201和所述第二晶体管202的源极分别与所述第九晶体管209的漏极连接；所述第九晶体管209的栅极作为所述比较器电路2的所述偏置电压输入端；

21、所述第一晶体管201和所述第二晶体管202的漏极分别与所述第三晶体管203和所述第四晶体管204的漏极连接，所述第三晶体管203的栅极与所述第五晶体管205的栅极连接，所述第四晶体管204的栅极与所述第六晶体管206的栅极连接；所述第三晶体管203的栅极与所述第五晶体管205的栅极的连接点还与所述第一晶体管201的漏极与所述第三晶体管203的漏极的连接点连接；所述第四晶体管204的栅极与所述第六晶体管206的栅极的连接点还与所述第二晶体管202的漏极与所述第四晶体管204的漏极的连接点连接；所述第三晶体管203、所述第四晶体管204、所述第五晶体管205和所述第六晶体管206的源极相互连接；

22、所述第五晶体管205的漏极与所述第六晶体管206的漏极分别与所述第七晶体管207的漏极和所述第八晶体管208的漏极连接；所述第七晶体管207的漏极与所述第五晶体管205的漏极的连接点还与所述第八晶体管208的栅极连接；所述第七晶体管207、所述第八晶体管208和所述第九晶体管209的源极相互连接；

23、所述第八晶体管208的漏极和第六晶体管206的漏极的连接点与所述施密特触发器3连接。

24、上述rc振荡器，通过两路充放电支路在开关切换电路的控制下，基于所述电源输入的外部电流信号，生成第一三角波信号或第二三角波信号，并通过开关切换电路将所述第一三角波信号或第二三角波信号输出至所述比较器电路，所述比较器电路基于所述电源输入的外部电流信号，以及所述两路充放电支路1输入的所述第一三角波信号或第二三角波信号，生成周期信号，所述开关切换电路还通过施密特触发器与所述比较器连接，用于基于所述比较器输出的周期信号，将所述第一三角波信号输出至比较器电路或将所述第二三角波信号输出至比较器电路，实现了通过开关切换电路实现两路充放电支路的来回切换，使得比较器输入端的失调电压对时钟频率的影响被大幅削减，还通过施密特触发器，对开关切换过程中导致的周期信号的毛刺进行消除，实现了在无需设置多个放大器的情况下实现rc振荡器稳定性的提高，从而能够达到提高稳定性和避免功耗增加的效果。

技术特征：

1.一种rc振荡器，其特征在于，所述rc振荡器至少包括两路充放电支路(1)、比较器电路(2)、施密特触发器(3)以及开关切换电路(4)，其中：所述两路充放电支路(1)通过所述开关切换电路(4)，分别与电源和所述比较器电路(2)连接；所述比较器电路(2)还与所述电源连接所述开关切换电路(4)还通过施密特触发器(3)与所述比较器电路(2)连接。

2.根据权利要求1所述的rc振荡器，其特征在于，所述两路充放电支路(1)包括第一充放电支路(11)和第二充放电支路(12)；

3.根据权利要求2所述的rc振荡器，其特征在于，所述rc振荡器还包括补偿电路(5)；

4.根据权利要求3所述的rc振荡器，其特征在于，所述补偿电路(5)包括补偿电阻(51)和补偿电容(52)。

5.根据权利要求4所述的rc振荡器，其特征在于，所述补偿电阻(51)包括正温度系数电阻和负温度系数电阻。

6.根据权利要求3所述的rc振荡器，其特征在于，所述开关切换电路(4)包括第一切换开关组(41)和第二切换开关组(42)；

7.根据权利要求6所述的rc振荡器，其特征在于，所述第一切换开关组(41)和所述第二切换开关组(42)互斥导通。

8.根据权利要求6所述的rc振荡器，其特征在于，所述第一切换开关组(41)包括第一切换开关(401)和第四切换开关(404)，所述第二切换开关组(42)包括第二切换开关(402)和第三切换开关(403)；所述第一切换开关(401)、第二切换开关(402)、第三切换开关(403)以及第四切换开关(404)均通过所述周期信号导通或关闭；

9.根据权利要求1所述的rc振荡器，其特征在于，所述比较器电路(2)还包括偏置电压输入端，所述偏置电压输入端接入偏置电压。

10.根据权利要求9所述的rc振荡器，其特征在于，所述比较器电路(2)包括第一晶体管(201)、第二晶体管(202)、第三晶体管(203)、第四晶体管(204)、第五晶体管(205)、第六晶体管(206)、第七晶体管(207)、第八晶体管(208)和第九晶体管(209)，其中：

技术总结本申请涉及一种RC振荡器。所述RC振荡器至少包括两路充放电支路、比较器电路、施密特触发器以及开关切换电路，其中：所述两路充放电支路通过所述开关切换电路，分别与电源和所述比较器电路连接；所述比较器电路还与所述电源连接所述开关切换电路还通过施密特触发器与所述比较器电路连接。采用本RC振荡器可以提高稳定性以及避免功耗增加。技术研发人员：范明俊,狄梦鑫受保护的技术使用者：上海联影微电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18