[发明专利]一种可调谐的频率发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及可调谐OSC振荡器，具体涉及一种可调谐振频率的频率发 生器。

背景技术

可调谐的频率发生器在芯片设计中广泛用到，大部分的频率发生器都采用有 源或者无源的晶振产生，但是成本高，开销较大，而且不方便调整频率。而以往 的可调谐频率发生器采用晶振作为参考时钟，用分数分频锁相环来产生所需频率 的方法，需要的面积和开销更大。另外的简易频率发生器，如环形振荡器等，频 率随着电源电压和温度变化很大。那么对于消费类电子芯片中，简易调谐，且频 率不随电压，温度等影响的OSC振荡器的设计要求应运而生。

发明内容

鉴于以上内容，有必要设计一个方便调谐且频率稳定的频率发生器。

可调谐的频率发生器，内部包括电阻串，用来钳位的运算放大器，电流镜， 充放电的电容或可调电容器，比较器和RS触发器。

频率发生器的原理是首先片外RX电阻用来调节调节频率，由电阻串分压产 生vrefp vrefn两个电压，运放opamp1和P管MN1将RX下端电压钳位和vrefn 相等，这样流过RX电阻的电流为I＝(VDD-VREFN)/RX，将这个电流镜像后 对片内电容C充电和放电。比较器用来比较电容C端的电压，达到VREFP电 压后控制开关对电容放电，放电到VREFN电压值则比较器翻转。转换开关对电 容充电，这样电容端的电压显示的是锯齿波，而比较器输出的是方波，也就是最 终频率的输出。最终的频率仅仅由外部电阻RX和电容C决定，和电源电压， 温度等无关。

频率(vrefp-vrefn)*C＝I/f

f＝(vdd-vrefn)/[(vrefp-vrefn)*RX*C]

因为vrefn,vrefp都是电源电压分压得到，所以最终频率只是1/RxC的函数， 而片内电容C也是固定值，那么调节外部电阻Rx，就可以达到调节输出频率的 目的。

附图说明

图1为本实用新型可调谐频率发生器的实施方式电路。

图2为信号示意图。

具体实施方式：

图1为芯片内部的电路图，电阻R1,R2.R3对电源电压分压产生vrefp,vrefn 的两个电压，mn1管漏极接外部RX电阻，同时接运放的正端。运放的负端接 vrefn.mn1,mn2,mn3的栅极相连，mp1,mp2的栅极也相连，构成了电流镜， mp2,mp3,mn4,mn3相连，其中mp3,mn4起到开关的作用，电容接在mp3,mn4中 间，输出电压控制mp3,mn4的导通和闭合，交错导通和开启，对电容充电和放 电。产生的锯齿波输入给比较器和两个电压vrefp,vrefn比较，比较器输出给RS 触发器，最终输出方波，完成频率的输出。

图2为频率发生器工作时候信号示意图，看到锯齿波在参考电压VREFP， VREFN之间来回反复，进而产生了方波输出。