[发明专利]用于生成时钟信号的振荡器电路

说明书

技术领域

本发明涉及振荡器，并且具体地涉及用于生成时钟信号的振荡器和方法。

背景技术

振荡器电路在许多电子电路应用中被发现，并且通常用于生成时钟信号，该时钟信号控制电路的时序或者控制装置的逻辑状态。例如，可以结合诸如DC/DC转换器、音频接收器、计数器、移位模块、微处理器以及FM(频率调制)电路的电路来使用振荡器电路。

通常，一个或多个电容器的充电和放电主要确定振荡器电路提供的时钟信号的频率。这样的充电和放电通常由向电容器供应充电电流的恒流源或电流镜来控制，并且通过控制跨电容器耦合的晶体管来对放电进行作用。然而，现有技术的振荡器需要向对大数目的电路部件，并且因此其功耗需求较大，且硅材料的成本较高。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种振荡器电路，该振荡器电路包括充电电流源、至少一个电压参考源以及第一复用器。第一复用器具有公共节点、放电节点、至少一个第一复用器控制节点以及耦合到充电电流源的充电节点。在操作中，第一复用器控制节点控制第一复用器来将公共节点选择性耦合到放电节点或充电节点。还存在第二复用器，该第二复用器具有共享节点、耦合到至少一个电压参考源的参考节点、至少一个第二复用器控制节点以及耦合到接地轨的接地节点。在操作中，第二复用器控制节点控制第二复用器来将共享节点选择性地耦合到参考节点或接地节点。

振荡器电路包括电容器，该电容器具有耦合到公共节点的第一电极以及耦合到共享节点的第二电极。比较器具有耦合到电容器的第一电极的第一输入、耦合到至少一个电压参考源的第二输入，并且将比较器输出耦合到第一控制节点和第二控制节点。放电电流沉(current sink)将放电节点耦合到接地轨，并且将振荡器输出耦合到比较器输出。

在另一实施例中，本发明提供了一种振荡器电路，该振荡器电路包括充电电流源以及至少一个电压参考源和第一复用器。第一复用器具有公共节点、放电节点和耦合到充电电流源的充电节点。在操作中，公共节点被选择性地耦合到放电节点或充电节点。第二复用器具有共享节点、耦合到至少一个电压参考源的参考节点以及耦合到接地轨的接地节点。在操作中，将共享节点选择性地耦合到参考节点或接地节点。

振荡器电路还包括电容器，该电容器具有耦合到公共节点的第一电极以及耦合到共享节点的第二电极。比较器具有耦合到电容器的第一电极的第一输入、耦合到至少一个电压参考源的第二输入以及耦合到第一复用器和第二复用器的控制输入的比较器输出。放电电流沉将放电节点耦合到接地轨，并且将振荡器输出耦合到比较器输出。在操作中，比较器输出提供控制第一复用器和第二复用器的信号。因此，当电容器的第一电极上的电压低于比较器的第二输入上的参考电压时，将充电节点耦合到公共节点，并且将接地节点连接到共享节点。此外，当电容器的第一电极上的电压高于比较器的第二输入上的参考电压时，将放电节点耦合到公共节点，并且将参考节点耦合到共享节点。

在本发明的又一实施例中，提供了一种用于在振荡器电路的输出处生成时钟信号的方法。该方法包括检测电容器的第一电极上的电压上升到阈值的时间。该检测在比较器的输入处进行，其中通过第一复用器将电容器的第一电极连接到充电电流源，并且通过第二复用器将电容器的第二电极连接到接地轨。

该方法在电容器的第一电极上的电压达到阈值时执行对第一复用器和第二复用器进行切换。这导致第一电极与充电电流源断开连接而被连接到放电电流沉，并且导致第二电极与接地轨断开连接而被连接到电压参考源。还在第一电极上的电压降低到阈值时执行检测处理。该检测在比较器的输入处进行，并且在将第一电极连接到放电电流沉并且将第二电极连接到电压参考源时执行。该方法还在电容器的第一电极上的电压降低到阈值时执行对第一复用器和第二复用器进行切换。这导致第一电极与放电电流沉断开连接而被连接到充电电流源，并且第二电极与电压参考源断开连接而被连接到接地轨。该方法还包括从比较器的输出生成时钟信号。

附图说明

可以通过参考以下对优选实施例的描述以及附图来最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1是现有技术的振荡器电路的电路图；

图2是根据本发明的优选实施例的振荡器电路的电路图；

图3是根据本发明的另一优选实施例的振荡器电路的电路图；

图4是根据本发明的又一优选实施例的振荡器电路的电路图；

图5是图示根据本发明的优选实施例的用于在振荡器电路的输出处生成时钟信号的方法的流程图；