振荡器系统及处理器的制作方法



1.本技术涉及电路处理技术领域,特别是涉及一种振荡器系统及处理器。


背景技术:



2.处理芯片中,经常需要由毫米级大小的电池供电,因此,处理芯片的总能量是有限的。为了降低功率和延长使用寿命,处理芯片的内部系统都是高负荷循环,它们大部分时间都处于睡眠模式,并间歇性地醒来以测量环境信号,处理测量数据,并将数据无线传输到外部。因此在睡眠模式下使用的振荡器的功耗越低越好,应用于电池供电的设备中,可极大降低系统功耗。
3.在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:现有的振荡器系统中,包含较多的模拟电路,功耗仍然较高。


技术实现要素:



4.基于此,有必要针对上述现有的振荡器系统中存在的问题,提供一种能够降低电路功耗,具有偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高的振荡器系统及处理器。
5.第一方面,本技术提供一种振荡器系统,包括:稳压电路,稳压电路包括启动电路、电流基准产生电路和本地稳压源;电流基准产生电路连接在启动电路和本地稳压源之间,本地稳压源的输出端连接启动电路;电流基准产生电路被配置为系统上电时未开启,以使本地稳压源将生成的第一信号传输给启动电路,启动电路根据第一信号,向电流基准产生电路传输第二信号;电流基准产生电路还被配置为接收到第二信号时开启,以使本地稳压源输出稳压信号;振荡电路,振荡电路包括rc网络电路和反向增益电路;rc网络电路连接反向增益电路,反向增益电路连接本地稳压源的输出端。
6.可选的,启动电路包括第一一型开关管、第二一型开关管、第三一型开关管、第四一型开关管、第一二型开关管和第二二型开关管;第一一型开关管的源极连接供电电源,第一一型开关管的栅极连接第一一型开关管的漏极,第一一型开关管的漏极连接第二一型开关管的源极;第二一型开关管的漏极连接第三一型开关管的源极,第三一型开关管的漏极连接第四一型开关管的源极,第四一型开关管的漏极连接第一二型开关管的漏极,第一二型开关管的源极连接地线;第二一型开关管的栅极、第三一型开关管的栅极、第四一型开关管的栅极和第一二型开关管的栅极分别连接本地稳压源的输出端;第二二型开关管的栅极连接第四一型开关管的漏极,第二二型开关管的漏极连接电流基准产生电路,第二二型开关管的源极连接地线。
7.可选的,电流基准产生电路包括第五一型开关管、第六一型开关管、第三二型开关管、第四二型开关管、第一三极管、第二三极管和第一电阻;第五一型开关管的源极连接供电电源,第五一型开关管的漏极连接第三二型开关
管的漏极,第五一型开关管的栅极连接第六一型开关管的栅极;第六一型开关管的源极连接供电电源,第六一型开关管的漏极分别连接第六一型开关管的栅极、第四二型开关管的漏极、第二二型开关管的漏极、本地稳压源;第三二型开关管的漏极连接第三二型开关管的栅极,第三二型开关管的源极连接第一三极管的集电极,第三二型开关管的栅极连接第三二型开关管的栅极;第四二型开关管的源极连接第一电阻的第一端,第一电阻的第二端连接第二三极管的集电极;第二三极管的栅极分别连接第一三极管的栅极、第二三极管的发射极;第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别连接地线。
8.可选的,本地稳压源包括第七一型开关管、第八一型开关管、第五二型开关管和第六二型开关管;第七一型开关管的栅极连接第六一型开关管的漏极,第七一型开关管的源极连接供电电源,第七一型开关管的漏极分别连接第五二型开关管的漏极、第六二型开关管的栅极;第五二型开关管的源极连接第八一型开关管的源极,第八一型开关管的漏极连接地线,第八一型开关管的栅极连接第八一型开关管的漏极;第六二型开关管的漏极连接供电电源,第六二型开关管的源极分别连接第五二型开关管的栅极、振荡电路、启动电路。
9.可选的,本地稳压源还包括第一电容;第一电容的第一端连接第六二型开关管的源极,第一电容的第二端连接地线。
10.可选的,反向增益电路包括第一反向增益单元和第二反向增益单元;第一反向增益单元和第二反向增益单元分别连接本地稳压源的输出端;rc网络电路连接在第一反向增益单元和第二反向增益单元之间。
11.可选的,rc网络电路包括第二电阻和第二电容;第二电容的第一端连接第一反向增益单元,第二电容的第二端连接第二反向增益单元;第二电阻的第一端连接第一反向增益单元,第二电阻的第二端连接第二反向增益单元。
12.可选的,第一反向增益单元包括第九一型开关管、第十一型开关管、第十一一型开关管、第七二型开关管、第八二型开关管和第九二型开关管;第九一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第九一型开关管的漏极连接第七二型开关管的漏极,第七二型开关管的源极连接地线;第九一型开关管的栅极分别连接第七二型开关管的栅极、第二电阻的第一端、第二反向增益单元;第十一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十一型开关管的漏极连接第八二型开关管的漏极,第八二型开关管的源极连接地线;第十一型开关管的栅极分别连接第八二型开关管的栅极、第九一型开关管的漏极、第七二型开关管的漏极;第十一一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十一一型开关管的漏极分别连接第九二型开关管的漏极、第二电容的第一端,第九二型开关管的源极连接地线;第十一一型开关管的栅极分别连接第九二型开关管的栅极、第十一型开关管的漏极、第八二型开关管的漏极。
13.可选的,第二反向增益单元包括第十二一型开关管、第十三一型开关管、第十四一型开关管、第十五一型开关管、第十六一型开关管、第十二型开关管、第十一二型开关管、第
十二二型开关管、第十三二型开关管和第十四二型开关管;第十二一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十二一型开关管的漏极连接第十二型开关管的漏极,第十二型开关管的源极连接地线;第十二一型开关管的栅极分别连接第十二型开关管的栅极、第二电容的第二端、第二电阻的第二端;第十三一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十三一型开关管的漏极连接第十一二型开关管的漏极,第十一二型开关管的源极连接地线;第十三一型开关管的栅极分别连接第十一二型开关管的栅极、第十二一型开关管的漏极、第十二型开关管的漏极;第十四一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十四一型开关管的漏极连接第十二二型开关管的漏极,第十二二型开关管的源极连接地线;第十四一型开关管的栅极分别连接第十二二型开关管的栅极、第十三一型开关管的漏极、第十一二型开关管的漏极;第十五一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十五一型开关管的漏极连接第十三二型开关管的漏极,第十三二型开关管的源极连接地线;第十五一型开关管的栅极分别连接第十三二型开关管的栅极、第十四一型开关管的漏极、第十二二型开关管的漏极;第十六一型开关管的源极连接本地稳压源的输出端,第十六一型开关管的漏极分别连接第十四二型开关管的漏极、第九一型开关管的栅极、第七二型开关管的栅极、第二电阻的第一端,第十四二型开关管的源极连接地线;第十六一型开关管的栅极分别连接第十四二型开关管的栅极、第十五一型开关管的漏极、第十三二型开关管的漏极。
14.第二方面,本技术提供一种处理器,包括上述任意一项的振荡器系统。
15.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:上述的振荡器系统中,包括稳压电路和振荡电路,稳压电路包括启动电路、电流基准产生电路和本地稳压源;电流基准产生电路连接在启动电路和本地稳压源之间,本地稳压源的输出端连接启动电路;振荡电路包括rc网络电路和反向增益电路;rc网络电路连接反向增益电路,反向增益电路连接本地稳压源的输出端;电流基准产生电路被配置为系统上电时未开启,以使本地稳压源将生成的第一信号传输给启动电路,启动电路根据第一信号,向电流基准产生电路传输第二信号;电流基准产生电路还被配置为接收到第二信号时开启,以使本地稳压源输出稳压信号,进而本地稳压源输出的稳压信号传输给rc网络电路和反向增益电路,通过rc网络电路的选频和反向增益电路的增益放大,实现低功耗振荡输出。本技术无需采用传统方式中的带隙基准和运放及分压电阻等较多的模拟电路,能够将所需的电流支路减小到最低的程度,适用于具有极低待机功耗,同时在低驱动电流下仍有较高效率的应用场合,降低了电路功耗,同时偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高。
附图说明
16.图1为传统的振荡器系统的电路结构示意图;图2为传统的振荡器的电路结构示意图;图3为一个实施例中振荡器系统的第一电路结构示意图;图4为一个实施例中稳压电路的电路结构示意图;图5为一个实施例中振荡器系统的第二电路结构示意图;
图6为一个实施例中振荡电路的电路结构示意图。
17.附图标记:100、稳压电路;110、启动电路;120、电流基准产生电路;130、本地稳压源;200、振荡电路;210、rc网络电路;220、反向增益电路;230、第一反向增益单元;240、第二反向增益单元;p1、第一一型开关管;p2、第二一型开关管;p3、第三一型开关管;p4、第四一型开关管;p5、第五一型开关管;p6、第六一型开关管;p7、第七一型开关管;p8、第八一型开关管;p9、第九一型开关管;p10、第十一型开关管;p11、第十一一型开关管;p12、第十二一型开关管;p13、第十三一型开关管;p14、第十四一型开关管;p15、第十五一型开关管;p16、第十六一型开关管;n1、第一二型开关管;n2、第二二型开关管;n3、第三二型开关管;n4、第四二型开关管;n5、第五二型开关管;n6、第六二型开关管;n7、第七二型开关管;n8、第八二型开关管;n9、第九二型开关管;n10、第十二型开关管;n11、第十一二型开关管;n12、第十二二型开关管;n13、第十三二型开关管;n14、第十四二型开关管;q1、第一三极管;q2、第二三极管;r1、第一电阻;r2、第二电阻;c1、第一电容;c2、第二电容。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
19.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
20.另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
21.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
22.传统的振荡器系统中包含线性稳压器、带隙基准电路和振荡器电路,如图1所示:传统的线性稳压器需要带隙基准电路提供不随温度和电压变化的稳定参考电压,再由运放和负反馈形成的闭环驱动电路产生稳定输出电压。线性稳压器由ota(运算跨导放大器)、分压电阻r10、r20和驱动管mp1组成,其中误差放大器通过放大反馈电压与基准电压的差值,调节功率管mp1的栅极电压,从而增大或减小功率管mp1提供的电流,从而稳定输出电压。
23.传统的振荡器原理图如图2所示,由开关管mn1、开关管mn2、开关管mp2、开关管mp3、电容c10、电容c20、比较器cmp1、比较器cmp2、rs触发器和电流源基准iref组成。电流基准iref通过开关管mp2和开关管mp3分别对电容c10和电容c20进行充电,开关管mn1和开关管mn2对电容c10和电容c20进行放电,充电电压由两个比较器(cmp1和cmp2)控制,比较器的输出经过rs触发器后反馈给开关管mn1和开关管mn2,形成正反馈环路。rs触发器的输出作
为始终输出。从功耗层面上看,传统的振动器系统中包含了许多模拟电路,功耗仍然较高。
24.为了解决上述传统的振荡器系统中存在的问题,在一个实施例中,如图3所示,提供了一种振荡器系统,振荡器系统包括稳压电路100和振荡电路200。
25.稳压电路100包括启动电路110、电流基准产生电路120和本地稳压源130;电流基准产生电路120连接在启动电路110和本地稳压源130之间,本地稳压源130的输出端连接启动电路110;电流基准产生电路120被配置为系统上电时未开启,以使本地稳压源130将生成的第一信号传输给启动电路110,启动电路110根据第一信号,向电流基准产生电路120传输第二信号;电流基准产生电路120还被配置为接收到第二信号时开启,以使本地稳压源130输出稳压信号;振荡电路200包括rc网络电路210和反向增益电路220;rc网络电路210连接反向增益电路220,反向增益电路220连接本地稳压源130的输出端。
26.稳压电路100可用来在输入电网电压波动或负载发生改变时仍能保持输出电压基本不变的电源电路。稳压电路100包括启动电路110、电流基准产生电路120和本地稳压源130,其中,启动电路110可用来驱动电流基准产生电路120开启。电流基准产生电路120可根据启动电路110的驱动,产生电流基准,进而使得本地稳压源130输出稳压信号。
27.基于电流基准产生电路120连接在启动电路110和本地稳压源130之间,本地稳压源130的输出端连接启动电路110,系统上电启动时,启动电路110未开启,电流基准产生电路120未开启,本地稳压源130产生第一信号,并将第一信号传输给启动电路110。启动电路110根据第一信号而启动,进而启动电路110生成第二信号,并向电流基准产生电路120传输第二信号。电流基准产生电路120根据接收到的第二信号而开启,进而向本地稳压源130提供电流基准,使得本地稳压源130输出稳压信号。示例性的,第一信号可以是低电平信号,第二信号可以是低电平信号。
28.振荡电路200指的是的能产生振荡电流的电路,振荡电流是一种大小和方向都周期性发生变化的电流。振荡电路200包括rc网络电路210和反向增益电路220,其中rc网络电路210指的是由电阻r和电容c 组成选频网络电路,反向增益电路220起到增益放大作用。
29.基于rc网络电路210连接反向增益电路220,反向增益电路220连接本地稳压源130的输出端。进而本地稳压源130输出的稳压信号传输给rc网络电路210和反向增益电路220,通过rc网络电路210的选频和反向增益电路220的增益放大,进而输出振荡信号。
30.上述实施例中,基于电流基准产生电路120连接在启动电路110和本地稳压源130之间,本地稳压源130的输出端连接启动电路110;rc网络电路210连接反向增益电路220,反向增益电路220连接本地稳压源130的输出端;电流基准产生电路120被配置为系统上电时未开启,以使本地稳压源130将生成的第一信号传输给启动电路110,启动电路110根据第一信号,向电流基准产生电路120传输第二信号;电流基准产生电路120还被配置为接收到第二信号时开启,以使本地稳压源130输出稳压信号,进而本地稳压源130输出的稳压信号传输给rc网络电路210和反向增益电路220,通过rc网络电路210的选频和反向增益电路220的增益放大,实现低功耗振荡输出。本技术无需采用传统方式中的带隙基准和运放及分压电阻等较多的模拟电路,能够将所需的电流支路减小到最低的程度,适用于具有极低待机功耗,同时在低驱动电流下仍有较高效率的应用场合,降低了电路功耗,同时偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高。
31.在一个示例中,如图4所示,启动电路110包括第一一型开关管p1、第二一型开关管
p2、第三一型开关管p3、第四一型开关管p4、第一二型开关管n1和第二二型开关管n2。第一一型开关管p1的源极连接供电电源,第一一型开关管p1的栅极连接第一一型开关管p1的漏极,第一一型开关管p1的漏极连接第二一型开关管p2的源极;第二一型开关管p2的漏极连接第三一型开关管p3的源极,第三一型开关管p3的漏极连接第四一型开关管p4的源极,第四一型开关管p4的漏极连接第一二型开关管n1的漏极,第一二型开关管n1的源极连接地线;第二一型开关管p2的栅极、第三一型开关管p3的栅极、第四一型开关管p4的栅极和第一二型开关管n1的栅极分别连接本地稳压源130的输出端;第二二型开关管n2的栅极连接第四一型开关管p4的漏极,第二二型开关管n2的漏极连接电流基准产生电路120,第二二型开关管n2的源极连接地线。
32.其中,第一一型开关管p1、第二一型开关管p2、第三一型开关管p3和第四一型开关管p4均可以采用p型mos管。第一二型开关管n1和第二二型开关管n2均可以采用n型mos管。供电电源可以但不限于是电池供电电源。
33.系统上电启动的初始阶段,由于电流基准产生电路120未开启,则本地稳压源130输出第一信号(低电平信号),第一一型开关管p1的栅极、第二一型开关管p2的栅极、第三一型开关管p3的栅极和第四一型开关管p4的栅极分别基于第一信号,使得第一一型开关管p1、第二一型开关管p2、第三一型开关管p3和第四一型开关管p4分别导通,且第一二型开关管n1断开,进而使得第二二型开关管n2的栅极为高电平,第二二型开关管n2导通,从而向电流基准产生电路120提供第二信号(低电平信号),使得电流基准产生电路120开启工作,从而本地稳压源130基于电流基准产生电路120提供的电路基准,输出稳压信号。
34.系统工作阶段,则本地稳压源130输出稳压信号(高电平信号),第一一型开关管p1的栅极、第二一型开关管p2的栅极、第三一型开关管p3的栅极和第四一型开关管p4的栅极分别基于稳压信号,使得第一一型开关管p1、第二一型开关管p2、第三一型开关管p3和第四一型开关管p4分别断开,且第一二型开关管n1导通,进而使得第二二型开关管n2的栅极为低电平,第二二型开关管n2断开,使得电流基准产生电路120维持开启工作,从而本地稳压源130基于电流基准产生电路120提供的电路基准,输出稳压信号。
35.在一个示例中,如图4所示,电流基准产生电路120包括第五一型开关管p5、第六一型开关管p6、第三二型开关管n3、第四二型开关管n4、第一三极管q1、第二三极管q2和第一电阻r1。第五一型开关管p5的源极连接供电电源,第五一型开关管p5的漏极连接第三二型开关管n3的漏极,第五一型开关管p5的栅极连接第六一型开关管p6的栅极;第六一型开关管p6的源极连接供电电源,第六一型开关管p6的漏极分别连接第六一型开关管p6的栅极、第四二型开关管n4的漏极、第二二型开关管n2的漏极、本地稳压源130;第三二型开关管n3的漏极连接第三二型开关管n3的栅极,第三二型开关管n3的源极连接第一三极管q1的集电极,第三二型开关管n3的栅极连接第三二型开关管n3的栅极;第四二型开关管n4的源极连接第一电阻r1的第一端,第一电阻r1的第二端连接第二三极管q2的集电极;第二三极管q2的栅极分别连接第一三极管q1的栅极、第二三极管q2的发射极;第一三极管q1的发射极和第二三极管q2的发射极分别连接地线。
36.其中,第五一型开关管p5和第六一型开关管p6可以是p型mos管。第三二型开关管n3和第四二型开关管n4可以是n型mos管。第一三极管q1和第二三极管q2均可以是npn型三极管。
37.系统上电启动的初始阶段,由于电流基准产生电路120未开启,则本地稳压源130输出第一信号(低电平信号),第一一型开关管p1的栅极、第二一型开关管p2的栅极、第三一型开关管p3的栅极和第四一型开关管p4的栅极分别基于第一信号,使得第一一型开关管p1、第二一型开关管p2、第三一型开关管p3和第四一型开关管p4分别导通,且第一二型开关管n1断开,进而使得第二二型开关管n2的栅极为高电平,第二二型开关管n2导通,从而使得第五一型开关管p5的栅极和第六一型开关管p6的栅极为低电平,进而第五一型开关管p5和第六一型开关管p6导通,使得第三二型开关管n3、第四二型开关管n4、第一三极管q1和第二三极管q2分别导通,电流基准产生电路120开启工作,从而本地稳压源130基于电流基准产生电路120提供的电路基准,输出稳压信号,实现摆脱电源上电时的简并点。
38.在一个示例中,如图4所示,本地稳压源130包括第七一型开关管p7、第八一型开关管p8、第五二型开关管n5和第六二型开关管n6。第七一型开关管p7的栅极连接第六一型开关管p6的漏极,第七一型开关管p7的源极连接供电电源,第七一型开关管p7的漏极分别连接第五二型开关管n5的漏极、第六二型开关管n6的栅极;第五二型开关管n5的源极连接第八一型开关管p8的源极,第八一型开关管p8的漏极连接地线,第八一型开关管p8的栅极连接第八一型开关管p8的漏极;第六二型开关管n6的漏极连接供电电源,第六二型开关管n6的源极分别连接第五二型开关管n5的栅极、振荡电路200、启动电路110。
39.其中,第七一型开关管p7和第八一型开关管p8分别可以是p型mos管。第五二型开关管n5和第六二型开关管n6分别可以是n型mos管。
40.系统上电启动的初始阶段,由于电流基准产生电路120未开启,则本地稳压源130输出第一信号(低电平信号),第一一型开关管p1的栅极、第二一型开关管p2的栅极、第三一型开关管p3的栅极和第四一型开关管p4的栅极分别基于第一信号,使得第一一型开关管p1、第二一型开关管p2、第三一型开关管p3和第四一型开关管p4分别导通,且第一二型开关管n1断开,进而使得第二二型开关管n2的栅极为高电平,第二二型开关管n2导通,从而使得第五一型开关管p5的栅极和第六一型开关管p6的栅极为低电平,进而第五一型开关管p5和第六一型开关管p6导通,使得第三二型开关管n3、第四二型开关管n4、第一三极管q1和第二三极管q2分别导通,电流基准产生电路120开启工作,使得第七一型开关管p7的栅极为低电平,进而第七一型开关管p7导通,进一步的,电流流过第五二型开关管n5和第八一型开关管p8,使得本地稳压源130输出稳压信号。
41.在一个示例中,如图4所示,本地稳压源130还包括第一电容c1;第一电容c1的第一端连接第六二型开关管n6的源极,第一电容c1的第二端连接地线。其中第一电容c1的容值可根据实际电路设计而确定。
42.示例性的,第五二型开关管n5和第八一型开关管p8为第六二型开关管n6提供偏置电压,本地稳压源130输出稳压信号电压约等于第五二型开关管n5和第八一型开关管p8的栅源电压之和。通过调整开关管的尺寸,可以使本地稳压源130输出稳压信号的电压大于p型mos管与n型mos管的阈值电压之和,保证后续振荡电路200的工作需求。
43.上述实施例中,无需采用传统方式中的带隙基准和运放及分压电阻等较多的模拟电路,能够将所需的电流支路减小到最低的程度,适用于具有极低待机功耗,同时在低驱动电流下仍有较高效率的应用场合,降低了电路功耗,同时偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高。
44.在一个示例中,如图5所示,反向增益电路220包括第一反向增益单元230和第二反向增益单元240。第一反向增益单元230和第二反向增益单元240分别连接本地稳压源130的输出端;rc网络电路210连接在第一反向增益单元230和第二反向增益单元240之间。
45.其中,第一反向增益单元230和第二反向增益单元240组成2级反向增益。示例性的,第一反向增益单元230可包括3个反相器,第二反向增益单元240可包括5个反相器。反相器可由一个n型mos管和一个p型mos管组成。
46.示例性的,如图6所示,rc网络电路210包括第二电阻r2和第二电容c2。第二电容c2的第一端连接第一反向增益单元230,第二电容c2的第二端连接第二反向增益单元240;第二电阻r2的第一端连接第一反向增益单元230,第二电阻r2的第二端连接第二反向增益单元240。
47.其中第二电阻r2的阻值和第二电容c2的容值可根据实际电路应用而确定。第二电阻r2和第二电容c2组成选频网络电路。通过设置第二电阻r2和第二电容c2,进而确定振荡电路200的振荡频率。
48.如图6所示,第一反向增益单元230包括第九一型开关管p9、第十一型开关管p10、第十一一型开关管p11、第七二型开关管n7、第八二型开关管n8和第九二型开关管n9。第九一型开关管p9的源极连接本地稳压源130的输出端,第九一型开关管p9的漏极连接第七二型开关管n7的漏极,第七二型开关管n7的源极连接地线;第九一型开关管p9的栅极分别连接第七二型开关管n7的栅极、第二电阻r2的第一端、第二反向增益单元240;第十一型开关管p10的源极连接本地稳压源130的输出端,第十一型开关管p10的漏极连接第八二型开关管n8的漏极,第八二型开关管n8的源极连接地线;第十一型开关管p10的栅极分别连接第八二型开关管n8的栅极、第九一型开关管p9的漏极、第七二型开关管n7的漏极;第十一一型开关管p11的源极连接本地稳压源130的输出端,第十一一型开关管p11的漏极分别连接第九二型开关管n9的漏极、第二电容c2的第一端,第九二型开关管n9的源极连接地线;第十一一型开关管p11的栅极分别连接第九二型开关管n9的栅极、第十一型开关管p10的漏极、第八二型开关管n8的漏极。
49.其中,第九一型开关管p9、第十一型开关管p10和第十一一型开关管p11分别可以是p型mos管。第七二型开关管n7、第八二型开关管n8和第九二型开关管n9分别可以是n型mos管。由第九一型开关管p9和第七二型开关管n7组成一个反相器,第十一型开关管p10和第八二型开关管n8组成一个反相器,第十一一型开关管p11和第九二型开关管n9组成一个反相器。即第一反向增益单元230由3个反相器构成。
50.如图6所示,第二反向增益单元240包括第十二一型开关管p12、第十三一型开关管p13、第十四一型开关管p14、第十五一型开关管p15、第十六一型开关管p16、第十二型开关管n10、第十一二型开关管n11、第十二二型开关管n12、第十三二型开关管n13和第十四二型开关管n14。
51.第十二一型开关管p12的源极连接本地稳压源130的输出端,第十二一型开关管p12的漏极连接第十二型开关管n10的漏极,第十二型开关管n10的源极连接地线;第十二一型开关管p12的栅极分别连接第十二型开关管n10的栅极、第二电容c2的第二端、第二电阻r2的第二端。第十三一型开关管p13的源极连接本地稳压源130的输出端,第十三一型开关管p13的漏极连接第十一二型开关管n11的漏极,第十一二型开关管n11的源极连接地线;第
十三一型开关管p13的栅极分别连接第十一二型开关管n11的栅极、第十二一型开关管p12的漏极、第十二型开关管n10的漏极。第十四一型开关管p14的源极连接本地稳压源130的输出端,第十四一型开关管p14的漏极连接第十二二型开关管n12的漏极,第十二二型开关管n12的源极连接地线;第十四一型开关管p14的栅极分别连接第十二二型开关管n12的栅极、第十三一型开关管p13的漏极、第十一二型开关管n11的漏极。
52.第十五一型开关管p15的源极连接本地稳压源130的输出端,第十五一型开关管p15的漏极连接第十三二型开关管n13的漏极,第十三二型开关管n13的源极连接地线;第十五一型开关管p15的栅极分别连接第十三二型开关管n13的栅极、第十四一型开关管p14的漏极、第十二二型开关管n12的漏极。第十六一型开关管p16的源极连接本地稳压源130的输出端,第十六一型开关管p16的漏极分别连接第十四二型开关管n14的漏极、第九一型开关管p9的栅极、第七二型开关管n7的栅极、第二电阻r2的第一端,第十四二型开关管n14的源极连接地线;第十六一型开关管p16的栅极分别连接第十四二型开关管n14的栅极、第十五一型开关管p15的漏极、第十三二型开关管n13的漏极。
53.其中,第十二一型开关管p12、第十三一型开关管p13、第十四一型开关管p14、第十五一型开关管p15和第十六一型开关管p16分别可以是p型mos管。第十二型开关管n10、第十一二型开关管n11、第十二二型开关管n12、第十三二型开关管n13和第十四二型开关管n14分别可以是n型mos管。
54.由第十二一型开关管p12和第十二型开关管n10组成一个反相器;第十三一型开关管p13和第十一二型开关管n11组成一个反相器;第十四一型开关管p14和第十二二型开关管n12组成一个反相器;第十五一型开关管p15和第十三二型开关管n13组成一个反相器;第十六一型开关管p16和第十四二型开关管n14组成一个反相器。即第二反向增益单元240由5个反相器构成。
55.本地稳压源130输出的稳压信号传输给rc网络电路210、第一反向增益单元230和第二反向增益单元240,通过rc网络电路210的选频,第一反向增益单元230和第二反向增益单元240的增益放大,进而输出振荡信号。
56.上述实施例中,电流基准产生电路120在系统上电时未开启,以使本地稳压源130将生成的第一信号传输给启动电路110,启动电路110根据第一信号,向电流基准产生电路120传输第二信号;电流基准产生电路120还被配置为接收到第二信号时开启,以使本地稳压源130输出稳压信号,进而本地稳压源130输出的稳压信号传输给rc网络电路210和反向增益电路220,通过rc网络电路210的选频和反向增益电路220的增益放大,实现低功耗振荡输出。本技术无需采用传统方式中的带隙基准和运放及分压电阻等较多的模拟电路,能够将所需的电流支路减小到最低的程度,适用于具有极低待机功耗,同时在低驱动电流下仍有较高效率的应用场合,降低了电路功耗,同时偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高。
57.在一个实施例中,还提供一种处理器,包括上述任意一项的振荡器系统。
58.关于振荡器系统的具体限定可以参见上文中对于振荡器系统的限定,在此不再赘述。
59.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种振荡器系统,其特征在于,包括:稳压电路,所述稳压电路包括启动电路、电流基准产生电路和本地稳压源;所述电流基准产生电路连接在所述启动电路和所述本地稳压源之间,所述本地稳压源的输出端连接所述启动电路;所述电流基准产生电路被配置为系统上电时未开启,以使所述本地稳压源将生成的第一信号传输给所述启动电路,所述启动电路根据所述第一信号,向所述电流基准产生电路传输第二信号;所述电流基准产生电路还被配置为接收到所述第二信号时开启,以使所述本地稳压源输出稳压信号;振荡电路,所述振荡电路包括rc网络电路和反向增益电路;所述rc网络电路连接所述反向增益电路,所述反向增益电路连接所述本地稳压源的输出端。2.根据权利要求1所述的振荡器系统,其特征在于,所述启动电路包括第一一型开关管、第二一型开关管、第三一型开关管、第四一型开关管、第一二型开关管和第二二型开关管;所述第一一型开关管的源极连接供电电源,所述第一一型开关管的栅极连接所述第一一型开关管的漏极,所述第一一型开关管的漏极连接所述第二一型开关管的源极;所述第二一型开关管的漏极连接所述第三一型开关管的源极,所述第三一型开关管的漏极连接所述第四一型开关管的源极,所述第四一型开关管的漏极连接所述第一二型开关管的漏极,所述第一二型开关管的源极连接地线;所述第二一型开关管的栅极、所述第三一型开关管的栅极、所述第四一型开关管的栅极和所述第一二型开关管的栅极分别连接所述本地稳压源的输出端;所述第二二型开关管的栅极连接所述第四一型开关管的漏极,所述第二二型开关管的漏极连接所述电流基准产生电路,所述第二二型开关管的源极连接地线。3.根据权利要求2所述的振荡器系统,其特征在于,所述电流基准产生电路包括第五一型开关管、第六一型开关管、第三二型开关管、第四二型开关管、第一三极管、第二三极管和第一电阻;所述第五一型开关管的源极连接所述供电电源,所述第五一型开关管的漏极连接所述第三二型开关管的漏极,所述第五一型开关管的栅极连接所述第六一型开关管的栅极;所述第六一型开关管的源极连接所述供电电源,所述第六一型开关管的漏极分别连接所述第六一型开关管的栅极、所述第四二型开关管的漏极、所述第二二型开关管的漏极、所述本地稳压源;所述第三二型开关管的漏极连接所述第三二型开关管的栅极,所述第三二型开关管的源极连接所述第一三极管的集电极,所述第三二型开关管的栅极连接所述第三二型开关管的栅极;所述第四二型开关管的源极连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述第二三极管的集电极;所述第二三极管的栅极分别连接所述第一三极管的栅极、所述第二三极管的发射极;所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极分别连接地线。4.根据权利要求3所述的振荡器系统,其特征在于,所述本地稳压源包括第七一型开关管、第八一型开关管、第五二型开关管和第六二型开关管;所述第七一型开关管的栅极连接所述第六一型开关管的漏极,所述第七一型开关管的源极连接所述供电电源,所述第七一型开关管的漏极分别连接所述第五二型开关管的漏
极、所述第六二型开关管的栅极;所述第五二型开关管的源极连接所述第八一型开关管的源极,所述第八一型开关管的漏极连接地线,所述第八一型开关管的栅极连接所述第八一型开关管的漏极;所述第六二型开关管的漏极连接所述供电电源,所述第六二型开关管的源极分别连接所述第五二型开关管的栅极、所述振荡电路、所述启动电路。5.根据权利要求4所述的振荡器系统,其特征在于,所述本地稳压源还包括第一电容;所述第一电容的第一端连接所述第六二型开关管的源极,所述第一电容的第二端连接地线。6.根据权利要求1至5任意一项所述的振荡器系统,其特征在于,所述反向增益电路包括第一反向增益单元和第二反向增益单元;所述第一反向增益单元和所述第二反向增益单元分别连接所述本地稳压源的输出端;所述rc网络电路连接在所述第一反向增益单元和所述第二反向增益单元之间。7.根据权利要求6所述的振荡器系统,其特征在于,所述rc网络电路包括第二电阻和第二电容;所述第二电容的第一端连接所述第一反向增益单元,所述第二电容的第二端连接所述第二反向增益单元;所述第二电阻的第一端连接所述第一反向增益单元,所述第二电阻的第二端连接所述第二反向增益单元。8.根据权利要求7所述的振荡器系统,其特征在于,所述第一反向增益单元包括第九一型开关管、第十一型开关管、第十一一型开关管、第七二型开关管、第八二型开关管和第九二型开关管;所述第九一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第九一型开关管的漏极连接所述第七二型开关管的漏极,所述第七二型开关管的源极连接地线;所述第九一型开关管的栅极分别连接所述第七二型开关管的栅极、所述第二电阻的第一端、所述第二反向增益单元;所述第十一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十一型开关管的漏极连接所述第八二型开关管的漏极,所述第八二型开关管的源极连接地线;所述第十一型开关管的栅极分别连接所述第八二型开关管的栅极、所述第九一型开关管的漏极、所述第七二型开关管的漏极;所述第十一一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十一一型开关管的漏极分别连接所述第九二型开关管的漏极、所述第二电容的第一端,所述第九二型开关管的源极连接地线;所述第十一一型开关管的栅极分别连接所述第九二型开关管的栅极、所述第十一型开关管的漏极、所述第八二型开关管的漏极。9.根据权利要求8所述的振荡器系统,其特征在于,所述第二反向增益单元包括第十二一型开关管、第十三一型开关管、第十四一型开关管、第十五一型开关管、第十六一型开关管、第十二型开关管、第十一二型开关管、第十二二型开关管、第十三二型开关管和第十四二型开关管;所述第十二一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十二一型开关管的漏极连接所述第十二型开关管的漏极,所述第十二型开关管的源极连接地线;所述第十二一型开关管的栅极分别连接所述第十二型开关管的栅极、所述第二电容的第二端、所述
第二电阻的第二端;所述第十三一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十三一型开关管的漏极连接所述第十一二型开关管的漏极,所述第十一二型开关管的源极连接地线;所述第十三一型开关管的栅极分别连接所述第十一二型开关管的栅极、所述第十二一型开关管的漏极、所述第十二型开关管的漏极;所述第十四一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十四一型开关管的漏极连接所述第十二二型开关管的漏极,所述第十二二型开关管的源极连接地线;所述第十四一型开关管的栅极分别连接所述第十二二型开关管的栅极、所述第十三一型开关管的漏极、所述第十一二型开关管的漏极;所述第十五一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十五一型开关管的漏极连接所述第十三二型开关管的漏极,所述第十三二型开关管的源极连接地线;所述第十五一型开关管的栅极分别连接所述第十三二型开关管的栅极、所述第十四一型开关管的漏极、所述第十二二型开关管的漏极;所述第十六一型开关管的源极连接所述本地稳压源的输出端,所述第十六一型开关管的漏极分别连接所述第十四二型开关管的漏极、所述第九一型开关管的栅极、所述第七二型开关管的栅极、所述第二电阻的第一端,所述第十四二型开关管的源极连接地线;所述第十六一型开关管的栅极分别连接所述第十四二型开关管的栅极、所述第十五一型开关管的漏极、所述第十三二型开关管的漏极。10.一种处理器,其特征在于,包括权利要求1至9任意一项所述的振荡器系统。

技术总结


本申请涉及一种振荡器系统及处理器。所述系统中电流基准产生电路在系统上电时未开启,以使本地稳压源将生成的第一信号传输给启动电路,启动电路根据第一信号,向电流基准产生电路传输第二信号;电流基准产生电路在接收到第二信号时开启,以使本地稳压源输出稳压信号,本地稳压源输出的稳压信号传输给RC网络电路和反向增益电路,通过RC网络电路的选频和反向增益电路的增益放大,实现低功耗振荡输出。本申请无需采用传统方式中的带隙基准和运放及分压电阻等的模拟电路,能够将所需的电流支路减小到最低程度,适用于具有极低待机功耗,同时在低驱动电流下仍有较高效率的应用场合,降低了电路功耗,同时偏置电流低,驱动电流范围宽,能量效率高。能量效率高。能量效率高。


技术研发人员:

陈冠旭 韩智毅

受保护的技术使用者:

广东华芯微特集成电路有限公司

技术研发日:

2023.02.15

技术公布日:

2023/3/24

本文发布于:2024-09-21 19:41:41,感谢您对本站的认可!

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