一种低功耗片内时钟产生电路

摘要

本发明公开一种低功耗的片内时钟产生电路，其构成包括基准电流源电路、频率选择电路和受控振荡电路，还包括整形电路。整形电路由比较器、两个级联限幅电路和反相器链组成，用来对输出的振荡信号波形限幅整形，降低功耗，输出时钟信号。基准电流源电路产生一个不随电源电压及温度变化的基准电流，提供频率选择电路的多支路镜像电流源和数字控制电路受控汇总电流，输入到受控振荡电路，改变受输入电流控制的弛豫振荡器的频率，实现输出时钟信号频率可配置的功能。本发明可用于各种无线收发射频芯片中的唤醒电路、传感器接口电路和数据转换电路中的片内时钟产生电路，尤其适用于温度和电源电压变化范围宽以及低功耗要求高的场合。

主权项

一种低功耗的片内时钟产生电路，该时钟产生电路的构成包括一个基准电流源电路、一个频率选择电路和一个受控振荡电路，其特征在于：还包括一个整形电路；所述的整形电路包括比较器、级联连接的两级限幅电路和一个反相器链；比较器的输入端连接受控振荡电路的振荡信号输出端，比较器的输出端连接第一级限幅电路输入端，第二级限幅电路的输出端连接反相器链的输入端，反相器链的输出端输出时钟信号；整形电路输入端连接受控振荡电路的振荡输出端，用于对振荡电路输出的波形进行整形，其输出为标准的矩形波，它是低功耗片内时钟产生电路输出的时钟信号，用于为其他电路提供一个参考时钟信号；所述级联连接的两级限幅电路为两级电路结构相同的输出电压限幅电路，第一级限幅电路和第二级限幅电路都包括由一个NMOS管和一个PMOS管构成的反相器以及采用二极管连接方式的NMOS管和PMOS管，用于驱动后级的反相器链，由于二极管连接的NMOS管和PMOS管的钳位作用，使得限幅电路的输出电压摆幅减小，从而降低了电路的功耗；所述基准电流源电路为可补偿的基准电流源电路，它由一个启动电路和一个基准电流产生电路构成，基准电流产生电路为电压与温度补偿型结构；基准电流源电路的输出端连接频率选择电路，用于将其产生的不随电压和温度变化的基准电流，提供给频率选择电路；所述频率选择电路有一个基准电流输入端和一个电流输出端，其输入端注入基准电流源电路产生的基准电流，其输出端连接受控振荡电路的电流输入端，其输出端还连接整形电路比较器的参考电流端；频率选择电路的输出电流的大小为可配置的；所述受控振荡电路有一个控制电流输入端和一个振荡信号输出端；其控制电流输入端连接频率选择电路的电流输出端，频率选择电路给受控振荡电路提供一个可配置的输入电流，其振荡信号输出端连接整形电路比较器的信号输入端；用于受输入电流控制实现振荡频率的改变。