振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路，特別是涉及一種振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]片上低功耗低頻RC振蕩器在智能卡(smart card),微控制器(MCU)等產(chǎn)品中用于LCD驅(qū)動，待機時鐘，上電計數(shù)等。典型低功耗低頻振蕩器頻率為32KHz，功耗為I μ A以下。低功耗低頻振蕩器不依賴外部信號輸入，模擬基準都為IP(知識產(chǎn)權(quán)核)內(nèi)部產(chǎn)生，往往因為使用了兆歐姆的電阻而面積都很大，面積典型值為0.1毫米2。
[0003]如圖1所示，是現(xiàn)有RC振蕩器的電路圖，圖1所示的振蕩器為應(yīng)用于低功耗低頻的振蕩器，振蕩器主要包括:由電容Cl和C2，四個開關(guān)S1、S2、SlB和S2B，以及兩個比較器101和102以及RS觸發(fā)器103組成的振蕩產(chǎn)生部分。PMOS管Ρ4為電容Cl和C2提供充電電流，參考電壓VREF輸入到比較器101和102的反相輸入端，電容Cl的電壓VCAPl和電容C2的電壓VCAP2和參考電壓VREF進行比較，將比較結(jié)果輸入到RS觸發(fā)器103的S端或R端實現(xiàn)對RS觸發(fā)器103的置O或置1，從而從Q端或Q非端輸出振蕩信號，Q端輸出的振蕩信號連接到開關(guān)SI和S2B，Q非端輸出的振蕩信號連接到開關(guān)S2和S1B，實現(xiàn)對開關(guān)S1、S2、SlB和S2B的控制，并控制電容Cl和C2的充放電。
[0004]由PMOS管Pl和Ρ2，NMOS管NI和Ν2形成鏡像電流源，其中PMOS管Pl和Ρ2和Ρ4呈鏡像電流關(guān)系；NM0S管NI和N2的柵源電壓差除以電阻Rl的值確定PMOS管P2和NMOS管N2的路徑的電流的大小從而確定各鏡像電流路徑中的鏡像電流大小。
[0005]由PMOS管P3和電阻R2提供參考電壓VREF，其中PMOS管P3和PMOS管Pl和P2也呈鏡像電流關(guān)系，由PMOS管P3路徑的電流乘以電阻R2的值確定參考電壓VREF的大小。
[0006]圖1所示的RC振蕩器使用了兆歐姆的電阻，如圖1中的電阻Rl和R2，Ipl = Ip2=AVgs/Rl, VREF = Ip3XR2 ;Ipl、Ip2 和 Ip3 分別表示 PMOS 管 P1、P2 和 P3 的電流，AVgs表示 PMOS 管 P1、P2 的柵源電壓差；典型值 Rl = 1ΜΩ，R2 = 20Ω，Ip3 = 30nA，VREF =0.6V0

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種振蕩器，能降低功耗和面積。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的振蕩器包括:第一電容和第二電容，所述第一電容的第一端通過第一開關(guān)接第一電流源、所述第一電容的第一端和第二端通過第二開關(guān)連接，所述第二電容的第一端通過第三開關(guān)接第一電流源、所述第二電容的第一端和第二端通過第四開關(guān)連接，所述第一電容的第二端和所述第二電容的第二端都連接到公共端。
[0009]第一比較器和第二比較器，所述第一比較器的第一輸入端連接所述第一電容的第一端，所述第二比較器的第一輸入端連接所述第二電容的第一端；所述第一比較器的第二輸入端和所述第一比較器的第二輸入端都連接一比較電壓。
[0010]RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的S端連接所述第一比較器的輸出端，所述RS觸發(fā)器的R端連接到所述第二比較器的輸出端，所述RS觸發(fā)器的Q端和Q非端分別輸出頻率信號，所述Q端輸出的頻率信號連接到所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)的控制端實現(xiàn)對所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)的控制，所述Q非端輸出的頻率信號連接到所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)的控制端實現(xiàn)對所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)的控制。
[0011]第二電流路徑和第三電流路，所述第二電流路徑包括第二電流源和第一 MOS晶體管，所述第三電流路徑包括第三電流源和第二 MOS晶體管。
[0012]所述第一電流源、所述第二電流源和所述第三電流源互為鏡像電流。
[0013]所述第一MOS晶體管的漏極、柵極和所述第二MOS晶體管的柵極連接在一起，所述第一 MOS晶體管的源極連接到所述公共端，所述第二 MOS晶體管的源極通過第一電阻連接到所述公共端，所述第一 MOS晶體管的漏極連接所述第二電流源，所述第二 MOS管的漏極連接所述第三電流源，由所述第一 MOS晶體管和所述第二 MOS晶體管的柵源電壓差除以所述第一電阻的值確定所述第三電流源的大?。凰龅谝?MOS晶體管的柵極作為所述比較電壓的輸出端，所述比較電壓由所述第一 MOS晶體管的柵源電壓確定。
[0014]進一步的改進是，所述第一 MOS晶體管為NMOS管，所述第二 MOS管為NMOS管，所述公共端為接地端。
[0015]進一步的改進是，所述第一電流源包括第一 PMOS管，所述第二電流源包括第二PMOS管，所述第三電流源包括第三PMOS管；所述第一 PMOS管的柵極、所述第二 PMOS管的柵極和所述第三PMOS管的柵極和漏極連接在一起；所述第一 PMOS管的源極、所述第二 PMOS管的源極和所述第三PMOS管的源極都接電源電壓；所述第一 PMOS管的漏極為所述第一鏡像電流的輸出端；所述第二 PMOS管的漏極為所述第二鏡像電流的輸出端；所述第三PMOS管的漏極為所述第三鏡像電流的輸出端。
[0016]進一步的改進是，所述第一 MOS晶體管為PMOS管，所述第二 MOS管為PMOS管，所述公共端為電源電壓端。
[0017]進一步的改進是，所述第一電流源包括第一 NMOS管，所述第二電流源包括第二NMOS管，所述第三電流源包括第三NMOS管；所述第一 NMOS管的柵極、所述第二 NMOS管的柵極和所述第三NMOS管的柵極和漏極連接在一起；所述第一 NMOS管的源極、所述第二 NMOS管的源極和所述第三NMOS管的源極都接地；所述第一 NMOS管的漏極為所述第一鏡像電流的輸出端；所述第二 NMOS管的漏極為所述第二鏡像電流的輸出端；所述第三NMOS管的漏極為所述第三鏡像電流的輸出端。
[0018]進一步的改進是，所述第一電阻的值為1ΜΩ。
[0019]本發(fā)明振蕩器的電容的充分電的比較電壓直接采用電流源路徑中的MOS晶體管的柵源電壓，相對于現(xiàn)有技術(shù)中需要采用額外的具有兆歐級電阻的電流路徑，本發(fā)明能節(jié)約采用兆歐級電阻所占用的面積以及增加的電流路徑所帶來的功耗，所以本發(fā)明能夠使功耗和面積都得到降低。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0021]圖1是現(xiàn)有RC振蕩器的電路圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例振蕩器的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖2所示，是本發(fā)明實施例振蕩器的電路圖。本發(fā)明實施例振蕩器包括:第一電容Cl和第二電容C2，所述第一電容Cl的第一端通過第一開關(guān)SI接第一電流源、所述第一電容Cl的第一端和第二端通過第二開關(guān)SlB連接，所述第二電容C2的第一端通過第三開關(guān)S2接第一電流源、所述第二電容C2的第一端和第二端通過第四開關(guān)S2B連接，所述第一電容Cl的第二端和所述第二電容C2的第二端都連接到公共端。
[0024]第一比較器101和第二比較器102，所述第一比較器101的第一輸入端連接所述第一電容Cl的第一端，所述第二比較器102的第一輸入端連接所述第二電容C2的第一端；所述第一比較器101的第二輸入端和所述第一比較器101的第二輸入端都連接一比較電壓VREF0
[0025]RS觸發(fā)器103，所述RS觸發(fā)器103的S端連接所述第一比較器101的輸出端，所述RS觸發(fā)器103的R端連接到所述第二比較器102的輸出端，所述RS觸發(fā)器103的Q端和Q非端分別輸出頻率信號，所述Q端輸出的頻率信號連接到所述第一開關(guān)SI和所述第四開關(guān)S2B的控制端實現(xiàn)對所述第一開關(guān)SI和所述第四