专利名称：集成式振荡电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成式振荡电路，特别是一种包括有一输出级调制电路的振荡电路，其为一种特别适用于作成集成电路的振荡电路。
石英振荡器为利用天然晶体制成，不同的石英振荡器有不同的中心振荡频率，将石英振荡器相反放大器连接做讯号放大，并配合电容器及反馈电路进行充放电的交互作用，即可产生一次石英振荡器中心频率为准的近似正弦波。
以往的振荡器，不太考虑耗电问题但随着集成电路的发展，低电压低电源消耗已成为集成电路的重要课题。在传统的振荡器电路中，其输出端所输出的波形为一近似正弦波，若以此正弦波推动一般输出级电路，将使输出级的晶体管长时间工作于导通状态，而消耗较多电流。目前有些设计者，利用降低振荡频率来减少电流消耗，但此举将影响部份电路功能且增加其它相关电路设计的困难。
本发明的目的在于提供一种省电的振荡电路，其集成电路的设计可促使振荡电路输出级晶体管加速脱离耗电区域，藉以达到省电目的。在本发明的电路中，利用一输出级调制电路，使得输出级电路中的CMOS晶体管加速脱离耗电区域，而达到减少电流消耗的目的。
本发明的另一目的在于提供一种既可省电、又无需降低原振荡频率的振荡电路，而且十分有利于目前集成电路的实施。
为达到上述目的，本发明采取如下技术措施本发明的集成式振荡电路包括有一反相器、电容器、一反馈电路、一输出级调制电路、以及一连接于集成电路外部的石英振荡器，藉由其中的输出级调制电路使该振荡电路的输出级晶体管在工作时，加速脱离转态区(耗电区域)，其中的电容器可制作于集成电路内或是连接于集成电路外部。
以下将配合附图及实施例对本发明的特点说明如下
附图简要说明
图1是本发明的电路方块图。
图2是一标准CMOS晶体管的特性曲线。
图3是本发明的较佳实施例电路图。
如图1所示，其为本发明的电路方块图。本发明的振荡电路包括有一石英振荡器1、一反相器2、电容器C1、C2、一反馈电路3以及一输出级调制电路4。如前所述，不同的石英振荡器有不同的中心振荡频率，将石英振荡器与反相器2连接做讯号放大，并配合电容器C1、C2及反馈电路3进行充放电的交互作用，即可产生以石英振荡器中心频率为准的近似正弦波。
在图1中，该振荡器A点的输出波形为一近似正弦波，此正弦波经过输出级调制电路4之后，其输出波形Vo1为一近似方波，可直接当做振荡器的输出使用。
图2为一标准CMOS晶体管的特性曲线，其横座标表示输入电压Vin，而纵座标表示输出电压Vout，该特性曲线中可区分为A、B、C、D、E区段。A区为COMS晶体管中的P型MOS晶体管导通，而N型MOS晶体管关闭状态；B、C、D区为CMOS晶体管中的P型MOS晶体管导通，且N型MOS晶体管导通状态。在图中的B、C、D三个区域有电流消耗(虚线指示)，本实用新型的电路可缩小输出级晶体管在此转换区(即B、C、D区)的工作时间，以减少电流消耗。
亦即在本发明的特征中，在该振荡器的输出端具有一输出级调制电路4，以使该振荡器的输出级的CMOS晶体管在工作时，加速脱离前述COMS晶体管输出的转态区(耗电区域)，而达到减少电流消耗的目的。
本发明调制电路的输出已为一近似方波，再通过一级输出反相器可得到更好的方波波形。因此，在本发明的较佳实施例中，其振荡电路的输出级更包括有一输出级反相器5，输出级调制电路4的输出经该输出级反相器5之后，使最后的输出波形Vo2更近似方波。
图3为本发明的较佳实施例电路图，其输出级调制电路4是采用数个CMOS晶体管对构成，亦有可能采用其它等效功能的开关电路来达到此输出调制功能。而输出级反相器5亦为由P型MOS及N型MOS晶体管组成的标准反相电路。
如前所述，振荡器A点的输出波形为一近似正弦波，当此正弦波进入输出级调制电路4后，输出级调制电路4判断此一正弦波的电位，当高于规定的高电位时才使输出为高电位状态(high)，低于规定的低电位时才使输出为低电位状态(low)，由于输出级调制电路具有磁滞效应的功能，故其具有调整输出波形的能力，藉此可控制相关的晶体管快速脱离耗电的转态区域。因此，该正弦波经过输出级调制电路4之后，其输出波形Vo1即成为一近似方波，再经输出级反相器5之后，使最后的输出波形Vo2更近似方波。
综上所述，本发明的效果如下由于本发明在振荡电路的输出端加设一个输出级调制电路，使其中的COMS晶体管在工作时能尽快脱离转态区，因此，可达到节省电能的目的，又由于本发明在输出级调制电路中设有输出级反相器，使输出波型更近似方波。
权利要求
1.一种集成式振荡电路，包括有一反相器及一反馈电路，其特征在于所述振荡电路的输出端具有一输出级调制电路，振荡电路输出端的近似正弦波进入输出级调制电路后，输出级调制电路判断正弦波的电位，当高于规定的高电位时才使输出为高电位，低于规定的低电位时输出为低电位，以使振荡电路的输出级CMOS晶体管加速脱离转态区。
2.如权利要求1所述的集成式振荡电路，其特征在于，所述振荡电路的输出端的波形为一近似正弦波，所述输出级调制电路的输出为一可直接当做振荡器的输出使用的近似方波。
3.如权利要求2所述的集成式振荡电路，其特征在于，所述输出级调制电路，还包括有一使输出波形更近似方波的输出级反相器，输出级调制电路的输出信号经输出级反相器输出。
4.如权利要求1所述的集成式振荡电路，其特征在于，所述石英振荡器连接在集成电路外部。
5.如权利要求1所述的集成式振荡电路，其特征在于，还包括有一电容器，该电容器连接于集成电路外部。
6.如权利要求1所述的集成式振荡电路，其特征在于，还包含有一电容器，该电容器连接于集成电路内部。
全文摘要
一种集成式振荡电路,其主要是在振荡电路的输出端设计有一输出级调制电路,藉由此输出级调制电路控制输出级CMOS晶体管在工作时,加速脱离转态区,而达到减少电流消耗的目的。该输出调制电路可包括一输出级反相器,输出级调制电路的输出经该输出级反相器,以使输出波形更近似方波。
文档编号H03B5/00GK1180262SQ9611997
公开日1998年4月29日 申请日期1996年9月5日 优先权日1996年9月5日
发明者李兆国, 谢秋凉 申请人:合泰半导体股份有限公司