[发明专利]超低功耗弛张振荡器及控制方法

权利要求书

1.一种超低功耗弛张振荡器，其特征在于，包括零静态电流比较器和低占空比的复位电路，

所述的零静态电流比较器包括在VRST为高电平时产生偏置电压和偏置电流的动态偏置电路、受PORB信号和VRST控制进行充放电的电容电阻振荡电路、用以将电容电阻振荡电路中上升电压转化为数字电压电平的斜升波形缓冲电路，以及用以将电容电阻振荡电路中复位波形转化为数字电压电平的复位波形检测电路；

所述的低占空比的复位电路包括接收复位波形检测电路输出并产生控制信号的复位波形缓冲电路和受控制让VRST产生下降沿和低电平的锁存器电路；

其中，VRST是锁存器电路生成的复位信号，PORB信号是电路启动信号；

所述的电容电阻振荡电路包括源极分别与AVDD连接的CMOS管M11和CMOS管M12，其漏极分别经电容C₂和电容C₃后接AVSS，CMOS管M11的栅极接VRSTB，CMOS管M12的栅极接PORB信号，同时CMOS管M11的漏极和CMOS管M12的漏极经电阻R₄连通，电容C₂的正极板电压为VR1，电容C₃的正极板电压为VR2；

所述的动态偏置电路包括CMOS管M9、电流镜、CMOS管M10、CMOS管M6、CMOS管M7、CMOS管M5和CMOS管M8，

CMOS管M9的栅极经电阻R₁与VRST连通，所述的CMOS管M9的漏极与电流镜的一个支路连接，所述的CMOS管M9的源极经电阻R₃接AVSS同时接入CMOS管M10的栅极，所述的CMOS管M10的漏极接CMOS管M9栅极，源极接AVSS；

CMOS管M6的漏极接AVDD，栅极接CMOS管M9的漏极，源极接CMOS管M8的漏极，CMOS管M8栅极接CMOS管M9的栅极，源极经电阻R₂接AVSS；

CMOS管M7的栅极接CMOS管M6的源极，源极接所述的电流镜的另一支路，漏极接AVSS；

所述的电流镜包括CMOS管M1、CMOS管M2、CMOS管M3和CMOS管M4，CMOS管M1的栅极电压为V1A，CMOS管M3的栅极电压为电平V1B，电平V1A和电平V1B分别作为电容C₂，电容C₃的阈值电压，CMOS管M6的栅极电压为V10，CMOS管M7的栅极电压为V9，CMOS管M8和CMOS管M9的栅极电压为电平V8；CMOS管M6，CMOS管M7，CMOS管M1，CMOS管M2组成环路负反馈，使得电流镜的CMOS管M1，CMOS管M2支路电流等于偏置电流IBIAS；CMOS管M5的源极接AVDD，栅极接PORB信号，源极经电容C₁接AVSS，同时源极接CMOS管M9的源极；

所述的斜升波形缓冲电路包括栅极接VRST的CMOS管M13，CMOS管M13的漏极接VR1，源极接CMOS管M14的栅极，CMOS管M14的源极接AVDD，漏极接CMOS管M15的漏极，CMOS管M15的源极经电阻R₆接AVSS，CMOS管M15的栅极接电平VR2，

CMOS管M16的栅极接CMOS管M15的源极，漏极经电阻R₅接AVDD，CMOS管M16的源极接AVSS，

CMOS管M17的源极接AVDD，栅极接CMOS管M16的漏极，源极经电阻R₇接AVSS，所述的CMOS管M17的漏极经反相器inv1形成输出电平V6，CMOS管M17的漏极电压为电平V3，CMOS管M15的源极为电平V1；

所述的复位波形检测电路包括栅极与CMOS管M7的栅极连接的CMOS管M18，所述的CMOS管M18的源极接VR2，漏极经电阻R9接AVSS，

栅极与CMOS管M18漏极连接的CMOS管M20，所述的CMOS管M20的漏极经电阻R₈接AVDD，源极接AVSS，CMOS管M18的漏极电流为I₁，CMOS管M20的栅极电压为电平V4，漏极电压为电平V5；

所述的复位波形缓冲电路包括D触发器，所述的电平V5经反相器后接入D触发器的时钟控制信号，D端接AVDD，Q非端为V7，所述的锁存器电路包括三输入与非门、二输入与非门和与门，三输入与非门的输出经反相器后为VRSTB，VRSTB再经反相器后为VRST，三输入与非门的输出和V7作为二输入与非门的输入，二输入与非门的输出以及PORB信号和V6作为所述的三输入与非门的输入，所述的与门输入为V6和PORB信号，输出为V12，复位端口R连接到电平V12。

2.一种如权利要求1所述的超低功耗弛张振荡器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

启动步骤，利用PORB信号产生VRST上升沿和高电平，同时对电容电阻振荡电路电容充电，当PORB信号为高电平时CMOS管M11，CMOSM12关闭；

电路开始正常振荡循环步骤，利用VRST的高电平时刻，产生偏置信号V1A、V1B，同时使电容电阻放电，产生振荡信号并对振荡信号进行数字化处理，分两条支路分别产生上升下降沿控制信号并最后进入锁存器触发；产生占空比极低的方波信号VRST。