一种振荡器电路

摘要

本发明属于模拟集成电路设计技术领域的用于驱动电荷泵电路的时钟产生电路的一种振荡器电路，振荡器核心电路和动态偏置电路；振荡器核心电路由一个迟滞比较器和一个三角波产生电路以及缓冲器电路构成，振荡器的输出频率是迟滞比较器和三角波产生电路中工作电流的函数，具有输出频率随着电流的增大而增大的特点。采用动态偏置的方法对振荡器输出频率进行预处理，使得输出的时钟频率随着电源电压的增大而减小。该振荡器电路不但能稳定电荷泵的输出电压，而且能显著降低整体电路的功耗。

主权项

一种振荡器电路，其特征在于，该振荡器采用动态偏置的方法对振荡器输出频率进行预处理，振荡器电路由振荡器核心电路和动态偏置电路构成；所述振荡器核心电路由一个迟滞比较器(104)和一个三角波产生电路(106)以及缓冲器电路(105)构成，其中三角波产生电路(106)产生线性的充放电而输出三角波信号，其三角波的峰峰值小于电源电压VDD，因而降低振荡器电路的动态功耗；Vref产生电路(103)为迟滞比较器(104)的反相输入端提供参考电压，偏置电平转移电路(107)为迟滞比较器(104)输入偏置信号电压Vcmp，迟滞比较器(104)根据反相输入端和偏置信号输入端这两个输入端的电压的不同而产生方波信号；缓冲器电路(105)主要是用来保证三角波产生电路(106)输出的振荡信号有足够的驱动能力；所述动态偏置电路包括对电源电压VDD变化不敏感的电压Vcon产生电路(108)，随电源电压VDD增大而增大的电压Vpt产生电路(109)和电流减法器电路(110)；电压Vcon产生电路(108)和电压Vpt产生电路(109)分别和电流减法器电路(110)的两个输入端连接，电流减法器电路(110)输出电压Vdyn端和偏置电平转移电路(107)的输入电压Vdyn端连接；偏置电平转移电路(107)根据电流减法器电路(110)输出电压Vdyn控制迟滞比较器(104)和三角波产生电路(106)中的MOS管中电流大小，产生第一路偏置信号电压Vcmp、第二路偏置信号电压Vp和第三路偏置信号电压Vn；振荡器的输出振荡频率fosc和电源电压VDD有函数关系，其输出振荡频率fosc与电源电压VDD的关系为：fosc≈‑k′3VDD+f′osc，0………………(6)，其中k′3、f′osc，0为大于零的常数；将式(6)代入式(1)VPP≈k1VDD+k2fosc+VPP，0中可得：VPP≈(k1‑k2k′3)VDD+VPP，0″………………(7)其中k1、k2、VPP，0、k′3、VPP，0″为大于零的常数；通过调节动态偏置电路中晶体管尺寸，可以使下面的关系成立：k1‑k2k′3≈0………………(8)那么，将振荡器的输出振荡频率fosc信号输入到电荷泵中后，电源电压VDD的变化对高压信号VPP的影响可以被补偿，从而产生稳定的高压信号VPP；上述电压Vcon产生电路(108)的控制电流Icon、电压Vpt产生电路(109)的控制电流Ipt、以及电流减法器电路(110)中的电流Icp满足以下的关系：Icp＝Icon‑Ipt…………(9)从式(9)可以看出，电流Icp随着电源电压VDD的增大而减小，故电流减法器电路(110)输出电压Vdyn也具有随着电源电压VDD增大而减小的特点，电流减法器电路(110)输出电压Vdyn输入到振荡器核心电路后，使得振荡器的输出振荡频率fosc随着电源电压VDD的增大而减小，调节Icon和Ipt的大小关系实现式(8)中的设计要求。