专利名称：产生可调整输出信号频率的振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生可调整输出信号频率的振荡器，尤其涉及一种电阻电容振荡器(RC oscillator)。
背景技术：
一般来说，振荡器可应用于各式各样的电子产品之中，以用于提供电子产品的内部电路所需要的振荡信号，例如作为电路操作的基准的时脉信号(clock signal)。在现今的电子产品当中，像是通信装置或是移动装置，基于体积小的需求，通常将振荡器实施于集成电路之中，以节省装置的配置空间。其中，于集成电路中的振荡器，常见以电阻与电容所组成的电路所建构，并且通过对电阻与电容所组成的电路进行充电以及放电所产生的延迟时间，来产生周期性的振荡信号。然而，集成电路中的电阻容易随着温度变化而改变。并且，现有技术领域所提出的电阻电容振荡器所产生的输出信号的振荡频率，会与其所接收的操作电压有关。因此，在操作电压会变化的状态下，电阻电容振荡器所产生的输出信号的振荡频率是会改变的，进以影响到所属系统的稳定度。
发明内容
本发明提供一种振荡器，可提升其所产生的输出信号的频率的稳定度。本发明提出一种振荡器，包括阻抗单元、电容单元、第一反向器及第二反向器。其中，阻抗单元串接在第一参考端点以及第二参考端点间。电容单元稱接在第一参考端点以及输出端点间，并具有多个电容，电容的一端共同耦接至输出端点，且各电容的另一端依据控制信号以决定耦接至第一参考端点或参考接地端。第一反向器的输入端耦接第一参考端点，其输出端耦接至第二参考端点。第二反向器的输入端耦接第一反向器的输出端，第二反向器的输出端耦接至输出端点。基于上述，本发明振荡器的电容单元中的多个电容，根据所接收的控制信号，使各电容的一端切换于输出端点及参考接地端之间，以调整电容单元的等效电容值。并且，在这样的电容单元的调整机制下，振荡器所产生的输出信号的振荡频率与其所接收的操作电压的关联程度可以被降低，有效提供具有稳定振荡频率的输出信号。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1显示本发明一实施例的振荡器100的示意图；图2显示本发明一实施例的振荡器100的参考端点Pl的操作波形图；图3显示本发明一实施例的阻抗单元110的示意图；图4显不本发明一实施例的振荡器100的操作电压变化与输出信号的频率偏移的关系图5显示本发明一实施例的振荡器100的温度变化与输出信号的频率偏移的关系图。附图标记:100:振荡器；110:阻抗单元；120:电容单元；130、140、150:反向器；160:控制器；Cl C4:电容;Sffl SW4:开关；P1、P2:参考端点；GND:参考接地立而；01:输出端点；Vdd:操作电压；
Vth:临界电压；Vrcl、Vrc2:电压；T1、T2:周期；RP:正温度系数电阻；RN:负温度系数电阻。
具体实施例方式图1显示本发明一实施例的振荡器100的示意图。请参照图1，振荡器100包括阻抗单元110、电容单元120、反向器130以及反向器140。其中，阻抗单元110串接于参考端点Pl与参考端点P2之间。电容单元120耦接在参考端点Pl与输出端点01之间，并且电容单元120具有多个电容Cl C4。其中，多个电容Cl C4的一端依据控制信号CTRLl CTRL4切换于参考端点Pl与参考接地端GND之间。反向器130的输入端耦接至参考端点P1，并且反向器130的输出端耦接至参考端点P2。反向器140的输入端耦接反向器130的输出端，也就是参考端点P2，并且反向器140的输出端耦接至输出端点01。在本实施例中，振荡器100还包括反向器150,用以将振荡器100所产生的输出信号加以缓冲,然后输出一缓冲驱动信号BDS，并且反向器150将缓冲驱动信号BDS传送至下一级的电路。依据图1的振荡器100的电路组态，可整理出振荡器100的输出信号的频率如下列方程式1:
f = ^P-1.--121η --.R.Cselect
vth +Cselectvdd
_ Ctotal _其中f为振荡器100的输出信号的频率；CSeleCt为参考端点Pl耦接与输出端点01间的等效电容值；vth为反向器130及140的临界电压；Ctotal为所有电容单元120的电容的电容值总和；R为参考端点Pl及P2间的等效电阻。如方程式I所示，振荡器100的输出信号的频率f与反向器130及140的临界电压Vth相关。其中，反向器130与140通常各别由N型晶体管与P型晶体管所构成。更进一步，可通过反向器130及140的N型晶体管与P型晶体管的制程参数，推导出反向器130及140的临界电压Vth如下列方程式2:
权利要求
1.一种振荡器,包括: 一阻抗单元，串接在一第一参考端点以及一第二参考端点间； 一电容单兀，I禹接在所述第一参考端点以及一输出端点间，并具有多个电容，所述多个电容的一端共同耦接至所述输出端点，且各所述电容的另一端依据一控制信号以决定耦接至所述第一参考端点或一参考接地端； 一第一反向器，其输入端耦接所述第一参考端点，其输出端耦接至所述第二参考端点；以及 一第二反向器，其输入端耦接所述第一反向器的输出端，所述第二反向器的输出端耦接至所述输出端点。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其中还包括一第三反向器，其输入端耦接所述第二反向器的输出端，并且所述第三反向器输出一缓冲驱动信号。
3.根据权利要求1所述的振荡器，其中所述阻抗单元包括一正温度系数电阻与一负温度系数电阻，所述正温度系数电阻与所述负温度系数电阻串接于所述第一参考端点与所述第二参考端点之间。
4.根据权利要求3所述的振荡器，其中所述正温度系数电阻为N形井区所构成的电阻。
5.根据权利要求3所述的振荡器，其中所述负温度系数电阻为多晶硅所构成的电阻。
6.根据权利要求1所述的振荡器，其中所述电容单元还包括多个开关，各所述开关具有第一端、第二端、第三端及控制端，其中各所述开关的控制端接收所述控制信号，各所述开关的第一端耦接对应的各所述电容，所述多个开关的第二端共同耦接所述第一参考端点，并且所述多个开关的第三端共同耦接所述参考接地端。
7.根据权利要求6所述的振荡器，其中各所述电容串接于对应的各所述开关与所述第二参考端点之间。
8.根据权利要求6所述的振荡器，其中还包括: 一控制器，耦接所述电容单元，用以提供各所述控制信号至对应的各所述开关的控制端。
全文摘要
本发明提出一种产生可调整输出信号频率的振荡器，包括阻抗单元、电容单元、第一反向器及第二反向器。其中，阻抗单元串接在第一参考端点以及第二参考端点间。电容单元耦接在第一参考端点以及输出端点间，并具有多个电容，电容的一端共同耦接至输出端点，且各电容的另一端依据控制信号以决定耦接至第一参考端点或参考接地端。第一反向器的输入端耦接第一参考端点，其输出端耦接至第二参考端点。第二反向器的输入端耦接第一反向器的输出端，第二反向器的输出端耦接至输出端点。
文档编号H03K3/011GK103166601SQ20121002533
公开日2013年6月19日 申请日期2012年2月6日 优先权日2011年12月16日
发明者陈宜隆 申请人:创杰科技股份有限公司