[发明专利]一种高精度低温漂的振荡器

说明书

本发明提出的一种高精度低温漂的振荡器，包括：电流源、电容充放电模块、比较器模块、RS锁存器、反相器和驱动模块；比较器模块包括两个比较器，两个比较器的输出端分别连接RS锁存器的两个输入端；反相器的输入端和输出端分别连接RS锁存器的输出端和驱动模块的输入端，驱动模块的输出端用于输出振荡信号。本发明通过比较器模块实现对电容充放模块的充放电压进行控制，有利于充放电压的幅值进行控制，提高信号控制精度，并降低温度影响，从而实现高精度，低温漂的OSC频率值。且，通过比较器的设置，可进一步提高电路的PSR电源电压抑制比，以降低电源噪声对OSC频率的影响。

技术领域

本发明涉及振荡电路技术领域，尤其涉及一种高精度低温漂的振荡器。

背景技术

随着集成电路技术的发展，IC功能需求的增多以及IC集成度的越来越高，集成有模拟电路与数字电路的SOC系统集成设计是现在IC设计的主流发展趋势；OSC振荡器作为一种基本的模拟单元，其作用主要是用于给数字电路提供时钟信号，是数字电路可以正常工作的基本条件，其性能的好坏会直接影响数字电路的整体性能，所以OSC振荡器在现代IC设计中有着非常重要的作用。

OSC振荡器实质是产生稳定频率和稳定Duty Cycle(工作周期/占空比)的振荡信号，其频率值的稳定性是其关键性能指标；但在实际应用中，OSC振荡器的频率和DutyCycle(工作周期/占空比)会因为电源电压、温度、工艺等发生变化，导致实际频率会与目标频率值存在一定的偏差，通过优化OSC架构来减小这些因素的影响，使OSC的频率和DutyCycle(工作周期/占空比)更加稳定，进而使得数字电路和整个系统的性能更加好，一直是OSC振荡器领域的研究课题。

OSC振荡器的性能指标主要包括频率值、随温度的稳定性、随电源电压的稳定性以及电路的功耗等；OSC振荡器通常采用模拟电路来实现，模拟电路则需要在功耗、电源扰动、增益、精度等各种影响因素之间考虑和折衷；不同的性能指标的需求，所采用的OSC振荡器架构也会不同。

如图1所示，是目前常用的一种基于施密特触发器的振荡器，由电流源、电容充放电模块、施密特触发器、RS锁存器和反相器组成。具体工作时，通过电容的充放电，使得第一检测节点C和第二检测节点B的电压频繁翻转，从而实现振荡；而RS锁存器的输出端和反相器的输出端分别连接第一控制节点A和第二控制节点B，用于控制第一第一电容C1和第二电容C2的充放。

采用施密特是利用施密特结构的突变输入-输出特性，即输入电压达到施密特结构的翻转阈值电压时，输出电压会直接突变翻转，从而可以得到比较理想的周期性矩形脉冲信号。

OSC振荡器的输出频率与给电容充电的电流源大小、翻转电压、以及电容相关，要保证OSC输出频率的稳定性，则需要保证这些参数基本不会发生变化；电流源的变化可以用Current Trimming的方式进行修调，但施密特结构的翻转阈值电压是由MOS管本身阈值电压决定，而MOS管的阈值电压会受到工艺和温度的影响，这就会导致OSC输出频率的精度和对温度的敏感性较低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高精度低温漂的振荡器。

本发明提出的一种高精度低温漂的振荡器，包括：电流源、电容充放电模块、比较器模块、RS锁存器、反相器和驱动模块；

比较器模块包括两个比较器，两个比较器的输出端分别连接RS锁存器的两个输入端；反相器的输入端和输出端分别连接RS锁存器的输出端和驱动模块的输入端，驱动模块的输出端用于输出振荡信号；

电容充放模块采用双电容充放结构，包括用于控制电容充放电的第一控制节点和第二控制节点，还包括用于检测充放电流的第一检测节点和第二检测节点；