[发明专利]产生振荡信号的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路，尤其涉及振荡电路。

背景技术

目前存在数种类型的振荡电路。图1至图4分别示出了其中的一种。

但是，这些振荡电路都有它们的缺点，尤其是当振荡频率被设置在20MHz附加时这些缺点尤其显著。图1中的RC振荡电路的频率受限于比较器的速度。图2中的RC振荡电路会受施密特触发器的门限变化的影响，并且由于RC处于振荡回路中，频率的调整(trimming)比较困难。图3中的振荡电路易于调整，但是仍然会受到开关门限不确定性的影响。图4中的RC振荡电路难于调整，并且电容的非线性也会影响它的性能。

更重要地，由于工作状况，例如温度、供电电压的不同，以及制造晶体管时所用的半导体工艺变化，晶体管无法在所有情况下都具有相同的特性，也就是说晶体管无法稳定地工作，因此带有晶体管的振荡电路不能实现稳定的高频振荡。

因此，需要实现一种稳定的振荡电路，而不论变化的工作状况和变化的半导体工艺。同时，也需要实现一种容易调整频率的振荡电路。

发明内容

一方面，本发明提供了一种电路，包括：

-振荡器模块(10)，该模块包括：

-第一MOS晶体管(MN7)，具有栅极，耦接至参考电压节点的源极，以及耦接至该振荡器模块的第一触发节点的漏极，用于通过被交替地关断和导通来产生该振动器模块的振荡输出信号；

-第一电容(C1)，耦接在第一MOS晶体管的栅极和源极之间，并被配置为相应于该振荡信号而交替地被充电或放电，以将该第一MOS晶体

管导通或关断；

该电路还包括：

-电流源(20)，被配置为控制流经该第一MOS晶体管的电流，以使得当该第一MOS晶体管被导通时，该第一MOS晶体管的漏极和源极之间的电压不大于一第一值。

在该方面中，电流源被配置为向第一MOS晶体管提供合适的电流，该u允许第一MOS晶体管的漏极和源极之间的电压不大于第一值。因此，不论工作状态如何变化，第一触发节点的电压可以被控制，因此该电路能够提供稳定的振荡输出。

根据一个优选的实施方式，该电流源包括：

第二MOS晶体管(MN4)，具有与第一MOS晶体管相同的结构；

电压控制模块，被配置为：在该第二MOS晶体管被导通时，控制第二MOS晶体管的漏极和源极之间的电压不大于该第一值；

电流镜，具有一个电阻，该电阻耦接在第二MOS晶体管的栅极和源极之间，其中，该电流镜泄放与流过该电阻的电流相同的电流通过第一MOS晶体管。

在该实施方式中，由于第二MOS晶体管具有与第一MOS晶体管相同的结构，因此这两个晶体管的工作状况和半导体工艺也是相同的。因此，通过控制第二MOS晶体管，并将与流过第二MOS晶体管的电流相同的电流作为偏置电流来流过第一MOS晶体管，该第一MOS晶体管也应处于与第二MOS晶体管相同的状态中，而不论工作状况以及半导体工业的变化。

在一个优选的实施方式中，该电流镜泄放与流过该电阻的电流相同的电流来充电该第一电容。

在该实施方式中，振荡器模块的频率取决于该电阻的阻抗以及该第一电容的容量。因此，通过调节该电阻的阻抗，该振荡器模块能够很容易地被平衡(trimmed)，并且不会受到寄生参数的影响。

在一个优选的实施方式中，该电压控制模块包括：

第三MOS晶体管(MN3)，具有耦接到第二MOS晶体管的漏极的源极；

第四MOS晶体管(MN1)，具有耦接到该第三MOS晶体管的栅极的源极；

第五MOS晶体管(MN6)，具有耦接到第四MOS晶体管的栅极和第三MOS晶体管的漏极的栅极，以及耦接到该第二MOS晶体管的栅极的源极；和

第六MOS晶体管(MN2)，具有都耦接到第四MOS晶体管的源极的漏极和栅极；

第七MOS晶体管(MN5)，具有耦接至第六MOS晶体管的源极的漏极和耦接至第二MOS晶体管的源极的源极；

其中，该第二、第三、第四、第五、第六和第七MOS晶体管具有相同的结构，且，

其中，该电流镜泄放相同的电流通过该第三MOS晶体管(MN3)、第四MOS晶体管(MN1)和第五MOS晶体管。

该实施方式提供了电压控制模块的一个具体的实现方式。

在一个优选的实施方式中，该电流源进一步包括：第一电容滤波器(CF1)，耦接在第五MOS晶体管(MN6)的栅极和第二MOS晶体管(MN4)的源极之间。