[发明专利]振荡电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于例如在集成电路里产生时钟信号的振荡电路。

发明背景

振荡电路通常在集成电路中使用来提供时钟信号。产生的时钟信号的频率取决于振荡电路的参数。特别地，在集成电路中，制造足够精确的振荡电路元件来提供具有期望精确度的时钟频率是不可能的。

因此，制造频率可调的振荡电路是公知的。也就是说，振荡电路制造出来后，频率可以通过例如多比特数字信号的输入信号来调整。这样，频率可以精确地产生希望的数值。

US5,859,571公开了一种频率可调振荡器，其中电流发生器提供输出电流，并产生两个门限电压。电流被切换入延迟单元，该单元包括两个电容器阵列，一个用于提供输出频率的粗调，一个用于提供细调。电容器上的电压与两个门限电压相比较，比较的结果用于设定和复位触发器，每个这样的循环所需的时间就是输出时钟信号的周期，这样，频率就取决于调节的电容值，从而可以根据需要来进行调节。

然而，如上所述，该电路需要两个电容器阵列。而且，每个电容器具有相关联的寄生电容。它是集成电路电容器的固有特性，寄生电容的值不象预定电容的值一样可以控制。因此，虽然振荡器的输出频率应当按照希望随预定调节电容值而线性变化，但是实际中这只能在有限的程度上实现。

发明概述

按照本发明的优选方式，振荡电路包括电流发生器，该电流发生器产生通过电阻器阵列可调节的电流，这样就只包括一个电容器阵列。

按照本发明进一步的优选方式，振荡电路包括电流发生器，该电流发生器向可调电容器阵列中的电容器输入端提供电流。电容器的输入端保持相对恒定的电压，这样，来自电流发生器的所有电流流过电容器阵列里希望的电容器，从而使寄生电容的影响最小化。

附图简述

图1是按照本发明的振荡电路的方框图。

图2是图1电路的第一子电路组成部分的示意电路图。

图3是图1电路的第二子电路组成部分的示意电路图。

图4是图1电路的第三子电路组成部分的示意电路图。

图5是说明图1电路操作的定时图。

优选实施例的详细说明

图1示出了按照本发明方式的振荡电路。图1的振荡电路包括控制电路2，它包括电流源4。电流源4产生大小为Iset的电流，该电流可以被控制流出或流入电流源4。电流源4还产生第一和第二门限电压Vu、Vl，作为各个比较器6、8的输入。这些比较器6、8的另一输入各由大小为Vramp的电压提供。比较器6、8的输出分别连接到触发器10的设定和复位瑞，触发器10的输出反馈给电流源4，同时也作为输出时钟信号馈送给电路输出12。

包含电阻器阵列16的可变电阻电路14连接到电流源4，用来改变其电流输出的大小Iset。

运算放大器18通过它的非倒相输入端20连接到固定参考电压Vref，如果需要，该电压也可以由控制电路2来提供。运算放大器18的倒相输入端22连接到电流源4的输出。运算放大器18的输出端24提供放大输出电压Vramp，如上所述，该电压作为每个比较器6、8的输入提供给控制电路2。运算放大器18一般是常规的，在此不再作进一步的说明。

电容器阵列26连接在运算放大器输出端24和倒相输入端22之间，这样环绕放大器形成反馈回路。

由于运算放大器非倒相输入20的电压相对供电电压保持恒定，所以运算放大器倒相输入22的电压也保持相对恒定。

电容器阵列包括固定电容(图1中未显示)和多个电容器，它们可以通过一个多比特数字信号切换入或切换出电路。在优选实施例中具有九个这样的电容器，但是为了清楚起见，在图1中只示出了两个电容器C0，C1。每个电容器C0，C1，…具有第一端，通过各自的第一开关28.0，28.1，…连接到放大器倒相输入端22，或通过各自的第二开关30.0，30.1，…分别接地。开关由控制比特BO，B1，…控制，从而当控制比特为高时，各自的第一开关闭合，而当控制比特为低时，各自的第二开关闭合。每个电容CO，C1，…还具有连接到运算放大器输出端24的第二端。

相应地，在阵列26中的每个电容CO，C1，…具有相关联的寄生电容。特别地，如图1所示，在第一电容器端和地层之间存在寄生电容32.0，32.1…，在第二电容器端和地层之间存在寄生电容34.0，34.1，…。