一种锯齿波时钟发生器电路的制作方法

1.本实用新型涉及时针发生器技术领域，特别涉及一种锯齿波时钟发生器电路。


背景技术：

2.锯齿波及时钟信号发生电路实际是一个振动器电路，在集成电路设计中常用到的振动器有三种：rc振动器，唤醒振动器和晶体振荡器。
3.rc振荡器是应用最为普遍的一种振荡器电路，它的结构简单，成本较低，另外该电路功耗也较低，但是这种电路的工作电压极大地影响着它的频率，工艺相关性比较差，精度较差。
4.环形振荡器的振荡频率范围很宽，稳定度较高，但是对电源噪声很敏感，布局尺寸面积较大。
5.晶体振荡器频率很准，而且工作稳定，其精度只与所选择的晶体器件固有频率有关。但是它的功耗较大，不易集成在芯片内部。


技术实现要素：

6.针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种锯齿波时钟发生器电路。
7.一种锯齿波时钟发生器电路，其包括比较器i1，所述比较器i1的in1端连接有pmos管m13的漏极，所述pmos管m13的源极连接有电阻r0，所述电阻r0连接有电阻r1，所述比较器i1的in1端连接有pmos管m12的漏极，所述pmos管m12的源极连接在所述电阻r0和所述电阻r1之间，所述电阻r1 连接有接地端gnd；所述pmos管m13和所述电阻r0之间通过电阻r2连接有基准信号ref；所述比较器i1的in2端连接有pmos管m11的栅极，所述 pmos管m11的源极和漏极相连接，所述pmos管m11的栅极连接有pmos管 m7的漏极，所述pmos管m7的栅极连接有pmos管m8的漏极；所述比较器 i1的输出端连接有pmos管m14的漏极，所述pmos管m14的源极连接有接地端gnd，所述pmos管m14的栅极通过nmos管m16、pmos管m17连接有使能信号en；所述比较器i1的输出端连接有反相器组，所述反相器组的输出端out通过pmos管m20、nmos管m21与pmos管m8的栅极以及pmos 管m13的栅极相连接。
8.根据本实用新型的一个实施例，还包括变压器，所述变压器连接在pmos 管m5的栅极和pmos管m6的栅极之间；所述pmos管m5的漏极与所述变压器相连接，所述pmos管m5的源极连接有接地端gnd；所述pmos管m6的源极连接有接地端gnd，所述pmos管m6的漏极连接在nmos管m0的栅极和nmos管m1的栅极之间，所述nmos管m0的源极连接有电源端vdd，所述nmos管m0的漏极与所述pmos管m6的漏极相连接；所述nmos管m1 的源极连接有电源端vdd，所述nmos管m1的漏极连接有所述比较器i1的 in2端；所述pmos管m6的漏极连接有pmos管m9的栅极，所述pmos管 m9漏极连接有电源端vdd，所述pmos管m9的源极连接有pmos管m10的漏极，所述pmos管m10的源极连接有接地端gnd，所述pmos管m10的栅极与所述pmos管m7的栅极相连接。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述反相器组包括nmos管m3、pmos 管m15、nmos管
m18和pmos管m19。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述反相器组的输出端out分别连接有 pmos管m20的栅极、nmos管m21的栅极；所述pmos管m20的源极连接有接地端gnd，所述pmos管m20的漏极与所述nmos管m21的漏极相连接，所述nmos管m21的源极连接有电源端vdd；所述pmos管m8的栅极以及所述pmos管m13的栅极连接在所述pmos管m20的漏极与所述nmos管m21 的漏极之间。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述pmos管m14的栅极连接在nmos 管m16的漏极和pmos管m17的漏极之间，所述使能信号en连接在nmos 管m16的栅极和pmos管m17的栅极之间，所述nmos管m16的源极连接有电源端vdd，所述pmos管m17的源极连接有接地端gnd。
12.综上所述，本实用新型的有益效果为：
13.通过设置了比较器为核心电路，并基于cmos工艺，可以得到较好线性度的锯齿波信号，同时其信号振荡频率随电源电压的变化和温度的变化很小,功耗小，性能良好,可广泛应用在pwm等各种电子电路中。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型实施例的整体电路示意图。
具体实施方式
16.请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
17.首先说明一下本实用新型的设计初衷：现有技术中的振动器存在着精度较差、电源噪声敏感、功耗较大等问题，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锯齿波时钟发生器电路的具体实施方式。
18.一种锯齿波时钟发生器电路，包括变压器、比较器i1、电阻r0、电阻r1、电阻r2、nmos管m0、nmos管m1、nmos管m3、nmos管m16、nmos 管m18、nmos管m21、pmos管m5、pmos管m6、pmos管m7、pmos管 m8、pmos管m9、pmos管m10、pmos管m11、pmos管m12、pmos管 m13、pmos管m14、pmos管m15、pmos管m17、pmos管m19、pmos管 m20。
19.在锯齿波时钟发生器电路中，各个元器件的连接方式如图1所示。具体地，变压器连接在pmos管m5的栅极和pmos管m6的栅极之间；pmos管m5的漏极与变压器相连接，pmos管m5的源极连接有接地端gnd。pmos管m6 的源极连接有接地端gnd，pmos管m6的漏极连接在
nmos管m0的栅极和nmos管m1的栅极之间；nmos管m0的源极连接有电源端vdd，nmos管 m0的漏极与pmos管m6的漏极相连接。nmos管m1的源极连接有电源端 vdd，nmos管m1的漏极连接有比较器i1的in2端。
20.pmos管m6的漏极连接有pmos管m9的栅极，pmos管m9漏极连接有电源端vdd，pmos管m9的源极连接有pmos管m10的漏极，pmos管m10 的源极连接有接地端gnd，pmos管m10的栅极与pmos管m7的栅极相连接。
21.比较器i1的in2端连接有pmos管m11的栅极，pmos管m11的源极和漏极相连接，pmos管m11的栅极连接有pmos管m7的漏极，pmos管m7 的栅极连接有pmos管m8的漏极，pmos管m7的源极连接有接地端gnd， pmos管m8的源极连接有接地端gnd。
22.比较器i1的in1端连接在pmos管m13的漏极和pmos管m12的漏极之间；pmos管m13的源极连接有电阻r0，电阻r0连接有电阻r1，电阻r1连接有接地端gnd；pmos管m12的源极连接在电阻r0和电阻r1之间。pmos 管m13和电阻r0之间通过电阻r2连接有基准信号ref。
23.比较器i1的输出端连接有pmos管m14的漏极，pmos管m14的源极连接有接地端gnd；pmos管m14的栅极通过nmos管m16、pmos管m17连接有使能信号en，具体地，pmos管m14的栅极连接在nmos管m16的漏极和pmos管m17的漏极之间，使能信号en连接在nmos管m16的栅极和pmos 管m17的栅极之间，nmos管m16的源极连接有电源端vdd，pmos管m17 的源极连接有接地端gnd。
24.比较器i1的输出端连接有反相器组，反相器组包括nmos管m3、pmos 管m15、nmos管m18和pmos管m19，反相器组连接有电源端vdd和接地端gnd。反相器组的输出端out通过pmos管m20、nmos管m21与pmos 管m8的栅极以及pmos管m13的栅极相连接。反相器组的输出端out分别连接有pmos管m20的栅极、nmos管m21的栅极；pmos管m20的源极连接有接地端gnd，pmos管m20的漏极与nmos管m21的漏极相连接，nmos 管m21的源极连接有电源端vdd；pmos管m8的栅极以及pmos管m13的栅极连接在pmos管m20的漏极与nmos管m21的漏极之间。
25.锯齿波时钟发生器电路的工作原理如下：
26.比较器i1的基准端可以有两种基准选择：vref1和vref2，其中vref1 表示ref1端点的电压，vref2表示ref2端点的电压。
27.初始状态，使能信号en是低电平，m14导通，比较器i1的输出端被外置为低电平，则m8导通，m13导通，m12截止，比较器选择基准端vin1＝vref2，放电电流镜被关闭，m11开始充电，随后使能信号en跳变为高电平，比较器 i1输出信号摆脱外界使能信号en的控制，由其内部两个输入端决定。
28.随着充电过程的进行，in2电压慢慢升高，当in2电压升高到vref2时，比较器i1输出端反转为高电平，则此时，m8截止，m13截止，m12导通，比较器i1选择基准in1＝ref1，放电电流镜被激活，m11开始放电，当in2电压下降为vref1时，比较器i1输出又一次反转为低电平，下一个充电周期开始。
29.m11的两端电压如此循环不止，从而产生频率恒定锯齿波信号。如果充放电电流恒定，其振荡周期由m11参数所控制。m3、m15、m18、m19所组成的反相器组，对输出锯齿波进行整形。
30.综上所述，本实施例通过设置了比较器为核心电路，并基于cmos工艺，可以得到较好线性度的锯齿波信号，同时其信号振荡频率随电源电压的变化和温度的变化很小,性能
良好,可广泛应用在pwm等各种电子电路中。
31.以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。