專利名稱：一種鋸齒波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及COMS集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋸齒波發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在電子工程、通信工程、自動控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計算機等技術(shù)領(lǐng)域，鋸齒波是常用的基本測試信號，例如在示波器等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運動，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時基電路，而電視顯示器中顯像管熒光屏上的光點，是靠磁場變化進行偏轉(zhuǎn)的，所以也需要用鋸齒波電流來控制，因此，目前的生產(chǎn)和生活過程中，經(jīng)常需要用到鋸齒波發(fā)生器。隨著集成電路的迅速發(fā)展，用集成電路可很方便地構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器，但利用不同方法構(gòu)造出的鋸齒波發(fā)生器生成的鋸齒波波形質(zhì)量、幅度和頻率穩(wěn)定性以及精度等方面 會受到不同的因素影響，因而性能指標參差不齊?，F(xiàn)有的鋸齒波發(fā)生器設(shè)計原理是采用恒流源對電容充放電的方式，為了改變鋸齒波振蕩頻率，通常設(shè)計內(nèi)部電流可修調(diào)的恒流源電路，通過寄存器方式修調(diào)充電電流，達到改變振蕩頻率的目的。附圖I是一種常見的振蕩器電路圖，其中充電電容C1=C2，充電電流Ichargel=Icharge2,采用對稱結(jié)構(gòu)的設(shè)計,確保這兩路各貢獻50%的占空比，根據(jù)振蕩頻率的要求選擇電容和充電電流。在實現(xiàn)本申請的過程中，通過對現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題現(xiàn)有的鋸齒波發(fā)生器電路雖然有結(jié)構(gòu)簡單和50%占空比等優(yōu)點，但是頻率精度受工藝變化的影響很大，目前的流行工藝僅電容的誤差范圍就在10%以上，再加上電流的誤差范圍，整個鋸齒波發(fā)生器的頻率精度誤差范圍將在509^100%之間，而且為了滿足修調(diào)精度、恒流源匹配性和實現(xiàn)成本等要求，修調(diào)位數(shù)一般不能超過7位即128級，因此鋸齒波發(fā)生器電路的可修調(diào)范圍和精度有限。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N鋸齒波發(fā)生器，使得鋸齒波的輸出頻率基本不受電路內(nèi)部工藝參數(shù)的影響，使其輸出的鋸齒波的頻率既能滿足足夠?qū)挼目尚拚{(diào)范圍又能保證足夠高的精度。為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下一種鋸齒波發(fā)生器，包括用于生成電容充電電流的電流生成電路和用于通過所述電容充電電流對電容充放電來生成鋸齒波的電容充放電電路，所述電流生成電路包括電壓生成電路和外接電阻，其中所述電壓生成電路包括運算放大器、第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，并且所述運算放大器的同相輸入端接基準電壓，所述運算放大器的反相輸入端順序連接第一電阻和接地；所述第一場效應(yīng)管的柵極與所述運算放大器的輸出端相連，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述運算放大器的反相輸入端相連；所述第二場效應(yīng)管的柵極與源極相連，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述第一場效應(yīng)管的源極相連；所述第三場效應(yīng)管的柵極與所述第二場效應(yīng)管的柵極相連，所述第三場效應(yīng)管的漏極與所述第二場效應(yīng)管的漏極相連；所述第一開關(guān)管的基極與集電極相連，所述第一開關(guān)管的集電極與所述第三場效應(yīng)管的源極相連，所述第一開關(guān)管的發(fā)射極順序連接第二電阻和接地；所述第二開關(guān)管的基極與所述第一開關(guān)管的基極相連，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述外接電阻的一端相連，所述外接電阻的另一端接地。優(yōu)選地，所述外接電阻為可調(diào)電阻。優(yōu)選地，所述第二場效應(yīng)管和所述第三場效應(yīng)管的參數(shù)相同，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的參數(shù)相同，所述第一電阻和所述第二電阻的參數(shù)相同。優(yōu)選地，還包括用于將所述外接電阻上的電流進行復(fù)制的電流復(fù)制電路，所述電流復(fù)制電路包括第四場效應(yīng)管，所述第四場效應(yīng)管的柵極與源極相連，所述第四場效應(yīng)管的漏極與所述第三場效應(yīng)管的漏極相連；所述第四場效應(yīng)管的源極與所述第二開關(guān)管的集電極相連；第五場效應(yīng)管，所述第五場效應(yīng)管的柵極與所述第四場效應(yīng)管的柵極相連，所述第五場效應(yīng)管的漏極與所述第四場效應(yīng)管的漏極相連；第六場效應(yīng)管，所述第六場效應(yīng)管的柵極與所述第五場效應(yīng)管的柵極相連，所述第六場效應(yīng)管的漏極與所述第五場效應(yīng)管的漏極相連。優(yōu)選地，所述第四場效應(yīng)管、第五場效應(yīng)管和第六場效應(yīng)管的參數(shù)相同。優(yōu)選地，所述電容充放電電路包括觸發(fā)電路、第一電容和第二電容，其中所述觸發(fā)電路包括比較器、D觸發(fā)器、RS觸發(fā)器、第一開關(guān)和第二開關(guān)，且所述比較器的反相輸入端與所述運算放大器的同相輸入端相連，所述比較器的第一同相輸入端與所述第五場效應(yīng)管的源極相連，所述比較器的第二同相輸入端與所述第六場效應(yīng)管的源極相連；所述D觸發(fā)器的D端與Q非端相連，所述D觸發(fā)器的CLK端與所述比較器的輸出端相連，所述D觸發(fā)器的CLK端接啟動電路；所述RS觸發(fā)器的R端與所述D觸發(fā)器的Q端相連，所述RS觸發(fā)器的S端與所述D觸發(fā)器的Q非端相連，所述RS觸發(fā)器的RST端接啟動電路；所述第一電容的一端與所述第五場效應(yīng)管的源極相連，所述第一電容的另一端接地，所述第二電容的一端與所述第六場效應(yīng)管的源極相連，所述第二電容的另一端接地，且所述第一電容與所述第一開關(guān)并聯(lián)，所述第二電容與所述第二開關(guān)并聯(lián)，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)分別與所述RS觸發(fā)器的Q端和Q非端相連。優(yōu)選地，所述第一電容和所述第二電容的參數(shù)相同。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)與所述RS觸發(fā)器的Q非端相連，所述第二開關(guān)與所述RS觸發(fā)器的Q端相連。優(yōu)選地，還包括用于修調(diào)所述外接電阻兩端電壓精度的修調(diào)電路，所述修調(diào)電路包括第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管；所述第七場效應(yīng)管的柵極接修調(diào)電壓，所述第七場效應(yīng)管的漏極與所述第六場效應(yīng)管的漏極相連，所述第七場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極；所述第八場效應(yīng)管的柵極與所述第七場效應(yīng)管的柵極相連，所述第八場效應(yīng)管的漏極與所述第七場效應(yīng)管的漏極相連，所述第八場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極；所述第九場效應(yīng)管的柵極與所述第八場效應(yīng)管的柵極相連，所述第九場效應(yīng)管的漏極與所述第八場效應(yīng)管的漏極相連，所述第九場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極；所述第十場效應(yīng)管的柵極與所述第九場效應(yīng)管的柵極相連，所述第十場效應(yīng)管的漏極與所述第九場效應(yīng)管的漏極相連，所述第十場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極。優(yōu)選地，所述第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管的參數(shù)相同。由以上本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可見，本申請?zhí)峁┑匿忼X波發(fā)生器與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有如下有益效果I、本方案有一個穩(wěn)定的電壓生成電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單且有比較大的帶負載能力，不易受環(huán)境及工藝因素影響，產(chǎn)生的電壓能夠應(yīng)用于外接電阻，產(chǎn)生與電阻成反比例的高精度電流，該電流就是附圖I中的電容充電電流，由于該電流與輸出鋸齒波頻率呈線性關(guān)系，因此外接電阻與輸出鋸齒波頻率呈反比例的關(guān)系，所以可以通過調(diào)節(jié)外接電阻的阻值來進行輸出頻率的調(diào)節(jié)，由于外接電阻是可控以及連續(xù)的，所以輸出頻率范圍也是可控以及連續(xù)的，這樣就保證了本鋸齒波發(fā)生器輸出的鋸齒波的高范圍高精度以及頻率可調(diào)。2、本方案還可以通過外接修調(diào)電路進一步提高輸出的鋸齒波頻率的精度，通過在該電路的外接電阻兩端增加一個可輸出預(yù)先確定的修調(diào)電壓的電壓修調(diào)電路，確保外接電阻的兩端的壓降變化為一個可預(yù)知的確定值，在這種情況下，測量得出的鋸齒波波形的精度與頻率計算值的誤差將只源于充電電容本身的工藝誤差10%左右，遠小于未修調(diào)時的情況，這樣就進一步確保了電路的輸出精度。

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有的鋸齒波發(fā)生器電路示意圖；圖2為本申請實施例提供的一種鋸齒波發(fā)生器示意圖。
具體實施方式
本申請實施例提供一種鋸齒波發(fā)生器，使得鋸齒波的輸出頻率基本不受電路內(nèi)部工藝參數(shù)的影響，使其輸出的鋸齒波的頻率既能滿足足夠?qū)挼目尚拚{(diào)范圍又能保證足夠高的精度。首先對本申請實施例提供的一種鋸齒波發(fā)生器的原理進行說明，本方案有一個穩(wěn)定的電壓產(chǎn)生電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單且有比較大的帶負載能力，不易受環(huán)境及工藝因素影響，產(chǎn)生的電壓能夠應(yīng)用于外接電阻，產(chǎn)生與電阻成反比例的高精度電流，該電流就是電容充電電流，由于該電流與輸出鋸齒波頻率呈線性關(guān)系，因此外接電阻與輸出鋸齒波頻率呈反比例的關(guān)系，所以可以通過調(diào)節(jié)外接電阻的阻值來進行輸出頻率的調(diào)節(jié)，由于外接電阻是可控以及連續(xù)的，所以輸出頻率范圍也是可控以及連續(xù)的，這樣就保證了本鋸齒波發(fā)生器輸出的鋸齒波的高范圍高精度以及頻率可調(diào)。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護 的范圍。圖2為本申請實施例提供的一種鋸齒波發(fā)生器電路示意圖。參照圖2所示，在本申請實施例中，作為優(yōu)選，第一場效應(yīng)管為PMOS晶體管，第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管、第五場效應(yīng)管、第六場效應(yīng)管、第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管均為NMOS晶體管，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管均為NPN晶體管，以上元件類型為本實施例的優(yōu)選，以下本說明書的說明內(nèi)容均采取以上元件類型對本申請進行詳細說明和描述，但在基于本申請的其它實施例中，以上元件可以更換為其它類型，同樣應(yīng)在本申請的保護范圍之內(nèi)。本申請實施例提供了一種鋸齒波發(fā)生器，該鋸齒波發(fā)生器電路中設(shè)置有用于生成電容充電電流的電流生成電路和用于通過對電容充放電來生成鋸齒波的電容充放電電路，該電流生成電路包括電壓生成電路和外接電阻R_connect，其中參照圖2所示，該電壓生成電路包括運算放大器、第一 PMOS晶體管Ml、第二 NMOS晶體管M2、第三NMOS晶體管M3、第一 NPN晶體管Ql和第二 NPN晶體管Q2，其中運算放大器的同相輸入端接基準電壓vbg，運算放大器的反相輸入端順序連接第一電阻和接地；第一 PMOS晶體管Ml的柵極與運算放大器的輸出端相連，第一 PMOS晶體管Ml的漏極與運算放大器的反相輸入端相連；第二 NMOS晶體管M2的柵極與源極相連，第二 NMOS晶體管M2的源極接Ml的源極；第三NMOS晶體管M3的柵極與M2的柵極相連，第三NMOS晶體管M3的漏極與M2的漏極相連；第一 NPN晶體管Ql的基極與集電極相連，第一 NPN晶體管Ql的集電極與M3的源極相連，第一 NPN晶體管Ql的發(fā)射極順序連接第二電阻和接地；第二 NPN晶體管Q2的基極與Ql的基極相連，第二 NPN晶體管Q2的發(fā)射極與外接電阻R_connect的一端相連,夕卜接電阻R_connect的另一端接地；其中，外接電阻R_connect為阻值可調(diào)的電阻，第二 NMOS晶體管M2和第三NMOS晶體管M3的參數(shù)相同，第一 NPN晶體管Ql和第二 NPN晶體管Q2的參數(shù)相同，第一電阻和第二電阻的參數(shù)相同。在本申請實施例中，運算放大器、MOS晶體管Ml、M2、M3以及NPN晶體管Q1、Q2共同構(gòu)成了外接電阻R_connect的偏置電路，該偏置電路可以把R_connect端偏置到需要的
電壓，即vbg，當R_connect端接阻值為R的電阻時，產(chǎn)生的電流即為J |?，F(xiàn)有的鋸齒波發(fā)生器設(shè)計原理是采用恒流源對電容充放電的方式，為了改變鋸齒波振蕩頻率，通常設(shè)計內(nèi)部電流可修調(diào)的恒流源電路，通過寄存器方式修調(diào)充電電流，達到改變振蕩頻率的目的。附圖I是一種常見的振蕩器電路圖，其中充電電容C1=C2，充電電流Ichargel=Icharge2,采用對稱結(jié)構(gòu)的設(shè)計,確保這兩路各貢獻50%的占空比,根據(jù)振蕩頻率的要求選擇電容和充電電流，但是該電路輸出的鋸齒波頻率精度受工藝變化的影響很大，目前的流行工藝僅電容的誤差范圍就在10%以上，再加上電流的誤差范圍，整個鋸齒波發(fā)生器的頻率精度誤差范圍將在509^100%之間，而且為了滿足修調(diào)精度、恒流源匹配性和實現(xiàn)成本等要求，修調(diào)位數(shù)一般不能超過7位即128級，因此鋸齒波發(fā)生器電路的可修調(diào)范 圍和精度有限。 在本申請實施例中，通過放大器和MOS以及NPN晶體管的加入，使得本電壓生成電路性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單且有比較大的帶負載能力，不易受環(huán)境及工藝因素影響，產(chǎn)生的電壓能夠應(yīng)用于外接電阻R_connect,產(chǎn)生與該外接電阻R_connect成反比例的高精度電流，該電流就是電容的充電電流，由于該電流與輸出鋸齒波頻率呈線性關(guān)系，因此該外接電阻R_connect與輸出鋸齒波頻率呈反比例的關(guān)系，所以可以通過調(diào)節(jié)該外接電阻R_connect的阻值來進行輸出頻率的調(diào)節(jié)，由于外接電阻是可控以及連續(xù)的，所以輸出頻率范圍也是可控以及連續(xù)的，這樣就保證了本鋸齒波發(fā)生器輸出的鋸齒波的高范圍高精度以及頻率可調(diào)。在上述電壓生成電路和外接電阻R_connect組成的電流生成電路的基礎(chǔ)之上，本申請?zhí)峁┑匿忼X波發(fā)生器電路還可以設(shè)置有用于將電流生成電路在外接電阻R_connect上生成的電流進行復(fù)制的電流復(fù)制電路，參照圖2所示，該電流復(fù)制電路包括第四NMOS晶體管M4、第五NMOS晶體管M5和第六NMOS晶體管M6，其中第四NMOS晶體管M4的柵極與源極相連，第四NMOS晶體管M4的漏極與M3的漏極相連，第四NMOS晶體管M4的源極與Q2的集電極相連；第五NMOS晶體管M5的柵極與M4的柵極相連，第五NMOS晶體管M5的漏極與M4的漏極相連；第六NMOS晶體管M6的柵極與M5的柵極相連，第六NMOS晶體管M6的漏極與M5的漏極相連；其中，M4、M5和M6的參數(shù)相同。在本申請實施例中，該電流復(fù)制電路采用的是常見的MOS晶體管組合成的電流鏡，外接電阻R_connect支路中的電流被電流鏡M4、M5、M6復(fù)制成為Cl和C2的充電電流，電流鏡可以把電路中某一條支路的電流在另一條支路或另幾條支路中進行重現(xiàn)或復(fù)制，且不會造成電流損耗，為現(xiàn)有的成熟技術(shù)，在此不再贅述，本電流復(fù)制電路是申請實施例的優(yōu)選，在其他實施例中，不排除可以選擇其他的電流復(fù)制形式實現(xiàn)本功能，但采用本申請思想的方案，都應(yīng)視為本申請的保護范圍。[0064]在本申請實施例中，電容充放電電路包括觸發(fā)電路、第一電容Cl和第二電容C2，其中參照圖2所示，該觸發(fā)電路包括比較器、D觸發(fā)器、RS觸發(fā)器、第一開關(guān)S I和第二開關(guān)S2，其中比較器的反相輸入端與運算放大器的同相輸入端相連，比較器的第一同相輸入端與M5的源極相連，比較器的第二同相輸入端與M6的源極相連；D觸發(fā)器的D端與Q非端相連，D觸發(fā)器的CLK端與比較器的輸出端相連，D觸發(fā)器的CLK端接啟動電路；RS觸發(fā)器的R端與D觸發(fā)器的Q端相連，RS觸發(fā)器的S端與D觸發(fā)器的Q非端相連，RS觸發(fā)器的RST端接啟動電路； 第一電容Cl的一端與M5的源極相連,第一電容Cl的另一端接地,第二電容C2的一端與M6的源極相連,第二電容C2的另一端接地,且Cl與第一開關(guān)SI并聯(lián),C2與第二開關(guān)S2并聯(lián)，第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2分別與RS觸發(fā)器的Q端和Q非端相連；其中，在本申請實施例中，為了使兩電容輸出的鋸齒波的幅值和占空比相同，要求第一電容Cl和第二電容C2的參數(shù)相同。在本申請實施例中，第一開關(guān)SI與所述RS觸發(fā)器的Q非端相連，所述第二開關(guān)與所述RS觸發(fā)器的Q端相連，RS觸發(fā)器產(chǎn)生clkl和clk2互不交疊信號，當clkl為高，clk2為低時開關(guān)SI導通，電流向電容Cl充電，Cl充電過程將傳輸?shù)絍out，與此同時C2迅速放電到0V。當電容Cl充到vbg電壓時比較器將會產(chǎn)生由低到高的翻轉(zhuǎn)信號，觸發(fā)D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，再由RS觸發(fā)器產(chǎn)生時鐘翻轉(zhuǎn)信號，使得clkl為低，clk2為高。Cl迅速放電的同時C2充電，如此反復(fù)。兩個電容上的電壓疊加將產(chǎn)生所需要的鋸齒波波形Vout。在上述本申請實施例提供的鋸齒波發(fā)生器基礎(chǔ)上，本申請?zhí)峁┑姆桨冈陔娐分羞€可以設(shè)置有用于修調(diào)外接電阻R_connect兩端電壓精度的修調(diào)電路，參照圖2所示，該修調(diào)電路包括第七NMOS晶體管M7、第八NMOS晶體管M8、第九NMOS晶體管M9和第十NMOS晶體管M10，其中第七NMOS晶體管M7的柵極接修調(diào)電壓VB，第七NMOS晶體管M7的漏極與M6的漏極相連，第七NMOS晶體管M7的源極順序連接開關(guān)和Q2的發(fā)射極；第八NMOS晶體管M8的柵極與M7的柵極相連，第八NMOS晶體管M8的漏極與M7的漏極相連，第八NMOS晶體管M8的源極順序連接開關(guān)和Q2的發(fā)射極；第九NMOS晶體管的柵極與M8的柵極相連，第九NMOS晶體管的漏極與M8的漏極相連，第九NMOS晶體管的源極順序連接開關(guān)和Q2的發(fā)射極；第十NMOS晶體管的柵極與M9的柵極相連，第十NMOS晶體管的漏極與M9的漏極相連，第十NMOS晶體管的源極順序連接開關(guān)和Q2的發(fā)射極；其中，M7、M8、M9和MlO的參數(shù)相同。在本申請實施例中，外接的電壓修調(diào)電路可以通過各自相連接的開關(guān)的打開與閉合對輸出電壓進行調(diào)整，因為修調(diào)電路的電壓降是預(yù)先設(shè)定的可調(diào)整的確定電壓值，因此可以確保外接電阻的兩端的壓降變化為一個可預(yù)知的確定值，在這種情況下，測量得出的鋸齒波波形的精度與頻率計算值的誤差將只源于充電電容本身的工藝誤差10%左右，遠小于未修調(diào)時的情況，這樣就進一步確保了電路的輸出精度。[0079]本申請?zhí)峁┑匿忼X波發(fā)生器能產(chǎn)生的鋸齒波頻率從幾K到幾百兆不等，最高頻率的實現(xiàn)與電壓產(chǎn)生電路的帶負載能力密切相關(guān)，亦可通過減小電路的充電電容來得到改善。由于采用外接電阻，頻率精度方面可以得到很好的保障。該模塊應(yīng)用于開關(guān)電源管理中，輸出頻率幾十KHz到上兆Hz不等，頻率精度在±10%以內(nèi)。由以上本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可見，本申請?zhí)峁┑匿忼X波發(fā)生器與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有如下有益效果I、本方案有一個穩(wěn)定的電壓生成電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單且有比較大的帶負載能力，不易受環(huán)境及工藝因素影響，產(chǎn)生的電壓能夠應(yīng)用于外接電阻，產(chǎn)生與電阻成反比例的高精度電流，該電流就是附圖I中的電容充電電流，由于該電流與輸出鋸齒波頻率呈線性關(guān)系，因此外接電阻與輸出鋸齒波頻率呈反比例的關(guān)系，所以可以通過調(diào)節(jié)外接電阻的阻值來進行輸出頻率的調(diào)節(jié)，由于外接電阻是可控以及連續(xù)的，所以輸出頻率范圍也是可控以及連續(xù)的，這樣就保證了本鋸齒波發(fā)生器輸出的鋸齒波的高范圍高精度以及頻率可調(diào)。2、本方案還可以通過外接修調(diào)電路進一步提高輸出的鋸齒波頻率的精度，通過在該電路的外接電阻兩端增加一個可輸出預(yù)先確定的修調(diào)電壓的電壓修調(diào)電路，確保外接電阻的兩端的壓降變化為一個可預(yù)知的確定值，在這種情況下，測量得出的鋸齒波波形的精度與頻率計算值的誤差將只源于充電電容本身的工藝誤差10%左右，遠小于未修調(diào)時的情況，這樣就進一步確保了電路的輸出精度。需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。需要說明的是，以上所述僅僅是本申請技術(shù)方案的一部分優(yōu)選具體實施方式
，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解或?qū)崿F(xiàn)本申請，而不是全部的實施例，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，基于以上實施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理，不做出創(chuàng)造性勞動前提下，還可以做出多種顯而易見的修改和潤飾，通過這些修改和潤飾所獲得的所有其他實施例，都可以應(yīng)用于本申請技術(shù)方案，這些都不影響本申請的實現(xiàn)，都應(yīng)當屬于本申請的保護范圍。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。以上對本申請所提供的一種鋸齒波發(fā)生器進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
權(quán)利要求1.一種鋸齒波發(fā)生器，包括用于生成電容充電電流的電流生成電路和用于通過所述電容充電電流對電容充放電來生成鋸齒波的電容充放電電路，其特征在于，所述電流生成電路包括電壓生成電路和外接電阻，其中 所述電壓生成電路包括運算放大器、 第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，并且所述運算放大器的同相輸入端接基準電壓，所述運算放大器的反相輸入端順序連接第一電阻和接地； 所述第一場效應(yīng)管的柵極與所述運算放大器的輸出端相連，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述運算放大器的反相輸入端相連； 所述第二場效應(yīng)管的柵極與源極相連，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述第一場效應(yīng)管的源極相連； 所述第三場效應(yīng)管的柵極與所述第二場效應(yīng)管的柵極相連，所述第三場效應(yīng)管的漏極與所述第二場效應(yīng)管的漏極相連； 所述第一開關(guān)管的基極與集電極相連，所述第一開關(guān)管的集電極與所述第三場效應(yīng)管的源極相連，所述第一開關(guān)管的發(fā)射極順序連接第二電阻和接地； 所述第二開關(guān)管的基極與所述第一開關(guān)管的基極相連，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述外接電阻的一端相連，所述外接電阻的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述外接電阻為可調(diào)電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述第二場效應(yīng)管和所述第三場效應(yīng)管的參數(shù)相同，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的參數(shù)相同，所述第一電阻和所述第二電阻的參數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，還包括用于將所述外接電阻上的電流進行復(fù)制的電流復(fù)制電路，所述電流復(fù)制電路包括 第四場效應(yīng)管，所述第四場效應(yīng)管的柵極與源極相連，所述第四場效應(yīng)管的漏極與所述第三場效應(yīng)管的漏極相連；所述第四場效應(yīng)管的源極與所述第二開關(guān)管的集電極相連；第五場效應(yīng)管，所述第五場效應(yīng)管的柵極與所述第四場效應(yīng)管的柵極相連，所述第五場效應(yīng)管的漏極與所述第四場效應(yīng)管的漏極相連； 第六場效應(yīng)管，所述第六場效應(yīng)管的柵極與所述第五場效應(yīng)管的柵極相連，所述第六場效應(yīng)管的漏極與所述第五場效應(yīng)管的漏極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述第四場效應(yīng)管、第五場效應(yīng)管和第六場效應(yīng)管的參數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述電容充放電電路包括觸發(fā)電路、第一電容和第二電容，其中 所述觸發(fā)電路包括比較器、D觸發(fā)器、RS觸發(fā)器、第一開關(guān)和第二開關(guān)，且所述比較器的反相輸入端與所述運算放大器的同相輸入端相連，所述比較器的第一同相輸入端與所述第五場效應(yīng)管的源極相連，所述比較器的第二同相輸入端與所述第六場效應(yīng)管的源極相連； 所述D觸發(fā)器的D端與Q非端相連，所述D觸發(fā)器的CLK端與所述比較器的輸出端相連，所述D觸發(fā)器的CLK端接啟動電路； 所述RS觸發(fā)器的R端與所述D觸發(fā)器的Q端相連，所述RS觸發(fā)器的S端與所述D觸發(fā)器的Q非端相連，所述RS觸發(fā)器的RST端接啟動電路； 所述第一電容的一端與所述第五場效應(yīng)管的源極相連，所述第一電容的另一端接地，所述第二電容的一端與所述第六場效應(yīng)管的源極相連，所述第二電容的另一端接地，且所述第一電容與所述第一開關(guān)并聯(lián)，所述第二電容與所述第二開關(guān)并聯(lián)，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)分別與所述RS觸發(fā)器的Q端和Q非端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述第一電容和所述第二電容的參數(shù)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述第一開關(guān)與所述RS觸發(fā)器的Q非端相連，所述第二開關(guān)與所述RS觸發(fā)器的Q端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，還包括用于修調(diào)所述外接電阻兩端電壓精度的修調(diào)電路，所述修調(diào)電路包括第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管； 所述第七場效應(yīng)管的柵極接修調(diào)電壓，所述第七場效應(yīng)管的漏極與所述第六場效應(yīng)管的漏極相連，所述第七場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極； 所述第八場效應(yīng)管的柵極與所述第七場效應(yīng)管的柵極相連，所述第八場效應(yīng)管的漏極與所述第七場效應(yīng)管的漏極相連，所述第八場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極； 所述第九場效應(yīng)管的柵極與所述第八場效應(yīng)管的柵極相連，所述第九場效應(yīng)管的漏極與所述第八場效應(yīng)管的漏極相連，所述第九場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極； 所述第十場效應(yīng)管的柵極與所述第九場效應(yīng)管的柵極相連，所述第十場效應(yīng)管的漏極與所述第九場效應(yīng)管的漏極相連，所述第十場效應(yīng)管的源極順序連接開關(guān)和所述第二開關(guān)管的發(fā)射極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋸齒波發(fā)生器，其特征在于，所述第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管的參數(shù)相同。
專利摘要本實用新型提供了一種鋸齒波發(fā)生器，包括用于生成電容充電電流的電流生成電路和用于通過對電容充放電來生成鋸齒波的電容充放電電路，還可以包括電流復(fù)制電路和修調(diào)電路，該電流生成電路包括電壓生成電路和外接電阻，該電容充放電電路包括觸發(fā)電路、第一電容和第二電容，本實用新型提供的鋸齒波發(fā)生器可以使得鋸齒波的輸出頻率基本不受電路內(nèi)部工藝參數(shù)的影響，其輸出的鋸齒波的頻率既能滿足足夠?qū)挼目尚拚{(diào)范圍又能保證足夠高的精度。
文檔編號H03K4/48GK202679329SQ201220321249
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者肖君宇, 謝文剛, 任民 申請人:成都國微電子有限公司