[发明专利]一种RC振荡器

说明书

本发明公开了一种RC振荡器，涉及电子技术领域，该RC振荡器包括：电源模块和振荡模块，电源模块为振荡模块供电，振荡模块包括三个反向器组、可变电阻、固定电阻和第一电容，三个反相器组均包括奇数个串联的反相器，第一反相器组的输入端连接输入压点和控制信号输入端，输出端连接输出压点，第二反相器组、可变电阻、固定电阻和第一电容构成RC回路，固定电阻与可变电阻的电阻电压系数和/或电阻温度系数互补，第一电容的电容电压系数和电容温度系数均较小；该RC振荡器可以较少输出频率随电源电压和温度的变化，也减少输出频率随寄生参数和加工工艺的影响，提高输出频率稳定度和精度。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是一种RC振荡器。

背景技术

振荡器是一种用于产生正弦波、方波等重复信号的电子元件，广泛应用于通信、电子、航空航天、医学等各个领域。集成电路中比较常用的为RC振荡器，RC振荡器是利用反相器门级输入延时，并采用奇数级反相器首尾串联形成的环形振荡器，RC振荡器中都包括一个由电阻R和电容C构成的RC回路，这种振荡器的工作特点是利用储能元件(电容C)在电路两个门限电平之间来回充电和放电：假设电路保持在一个暂稳态，当电容C的电位达到两个门限电平中的某一个值时，电容转换到另一个暂稳态，然后电容C上的电位往相反方向变化，当其到达另一个门限电平时，电路返回原来的暂稳态，如此循环形成振荡，因此也可以被称为充放电振荡器，是一种典型的张弛振荡器。

集成电路中的RC振荡器的重要指标通常包括：输出频率的大小、输出频率的稳定度、输出频率的精度、RC振荡器的成本和可测性。通常要求RC振荡器的输出频率的稳定度和精度都较高，成本较低，可测性较好。其中，输出频率的稳定度是指输出频率受电源电压和温度等外界参数的影响程度；输出频率的精度是指寄生电阻、寄生电容和加工工艺等的影响造成的输出频率的偏差。如图1示出了一种RC振荡器的电路图，其在常见的RC振荡器的结构上增加了充放电模块、电压比较模块、恒流源产生电路以及反馈基准模块，这种改进可以在一定程度上提高稳定度，如图1中的RC振荡器的输出频率随电源电压和温度的变化率为2.4％。如图2示出了另一种RC振荡器的电路图，其采用数字修调技术和温度补偿技术，使得最终的输出频率的偏差范围为0.625％，随温度变化率为0.9％，相比于图1的结构进一步提高了输出频率的稳定度。但图1和图2示出的RC振荡器的稳定度和精度依然不够理想，不能适用于对稳定度和精度要求很高的场合，同时图1和图2示出的RC振荡器的电路结构都较为复杂，会增加RC振荡器的成本，也会增加整个芯片的成本。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种RC振荡器，该RC振荡器具有较好的输出频率精度和输出频率稳定度。

本发明的技术方案如下：

一种RC振荡器，该RC振荡器包括：电源模块和振荡模块，电源模块的输出端连接振荡模块并为振荡模块供电，振荡模块包括第一反相器组、第二反相器组、第三反相器组、可变电阻、固定电阻和第一电容，第一反相器组、第二反相器组和第三反相器组均包括奇数个首尾串联的反相器，第一反相器组的输入端连接输入压点和控制信号输入端，第一反相器组的输出端连接输出压点、固定电阻和第二反相器组的输入端，固定电阻的另一端连接可变电阻，可变电阻的另一端连接输入压点和第一电容，第一电容的另一端连接第二反相器组的输出端，第二反相器组的输出端还连接第三反相器组的输入端，第三反相器组的输出端连接时钟信号输出端；固定电阻与可变电阻的电阻电压系数和/或电阻温度系数互补，第一电容的电容电压系数小于第一阈值和/或电容温度系数小于第二阈值。

其进一步的技术方案为，可变电阻采用熔丝结构，熔丝结构的可变电阻包括N个串联的熔丝电阻，每个熔丝电阻的两端分别连接一个晶体管的第一端和第二端，每个晶体管的第三端连接一个熔丝压点和一根熔丝，熔丝的另一端接地，N为正整数。

其进一步的技术方案为，每个熔丝压点的另一端连接一个继电器，继电器的另一端连接第二电容，第二电容的另一端接地。