松弛振荡器的制作方法

1.本实用新型涉及振荡器技术领域，具体涉及松弛振荡器。


背景技术：

2.现有松弛振荡器为了保证低功耗，大多采用较为复杂的结构，牺牲了较大的版图面积，而且容易受到电源电压和温度的干扰，稳定性插，在应用于触摸感应电路时缺陷明显。


技术实现要素：

3.鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种低功耗、结构简单、面积小、抗干扰能力强的松弛振荡器。
4.为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：松弛振荡器，包括脉冲信号产生电路、第一信号产生电路、第二信号产生电路和触发器电路；脉冲信号产生电路分别向第一信号产生电路和第二信号产生电路输入脉冲信号；第一信号产生电路在输入的脉冲信号的电压不小于第一电压时向触发器电路输入低电平信号，第一信号产生电路在输入的脉冲信号的电压小于第一电压时向触发器电路输入高电平信号；第二信号产生电路在输入的脉冲信号的电压不小于第二电压时向触发器电路输入高电平信号，第二信号产生电路在输入的脉冲信号的电压小于第二电压时向触发器电路输入低电平信号，触发器电路在第一信号产生电路输入的信号从高电平变为低电平时输出低电平的振荡信号、在第二信号产生电路输入的信号从高电平变为低电平时输出高电平的振荡信号。
5.可选地，在某种实施方式中，第一信号产生电路包括第一三态门，第二信号产生电路包括第二三态门和第三三态门；脉冲信号产生电路分别向第一三态门和第二三态门的信号输入端输入脉冲信号；第一三态门的信号输出端向所述触发器电路输入电平信号，第二三态门的信号输出端与第三三态门的信号输入端电连接，第三三态门的信号输出端向触发器电路输入电平信号；第一至第三三态门的使能端分别和使能信号输入端电连接。
6.可选地，在某种实施方式中，脉冲信号产生电路包括第一控制开关、电阻r1、第二控制开关、电容c1、第一反相器和第二反相器，第一控制开关的输入端接入电源，第一控制开关的输出端与电阻r1一端电连接，电阻r1另一端分别和电容c1一端和第二控制开关的输入端电连接，第二控制开关的输出端接地，第一控制开关的控制端与第一反相器的输出端电连接，第一反相器的输入端与使能信号输入端电连接，第二控制开关的控制端与第二反相器的输入端电连接，第二反相器的输入端与触发器电路的震荡信号输出端电连接。
7.可选地，在某种实施方式中，第一控制开关是pmos管，所述第二控制开关是nmos管。
8.可选地，在某种实施方式中，触发器电路包括rs触发器和第三反相器，第一信号产生电路向rs触发器的s端输入电平信号，第二信号产生电路向rs触发器的r端输入电平信号，rs触发器的q端与第三反相器的输入端电连接，第三反相器的输出端输出震荡信号。
9.可选地，在某种实施方式中，第一电压大于第二电压。
10.本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：首先本实用新型的电路中除了电阻r1外均是有源器件，不同工艺应用偏差小，受电源电压和环境温度的影响小，而且通过rs触发器可以降低振荡信号的频率所受到的干扰，电路的稳定性高；其次结构简单，需要的版图面积小；另外当使能信号输入端没有输入高电平的使能信号时，第一控制开关即pmos管和第一至第三三态门同时关闭，能够减小功耗和避免出现漏电电流；最后可以通过调节电容c1的容值大小和电阻r1的阻值大小可以调节电容c1的充放电时间，而调节电容c1的充放电时间可以调整本实用新型输出的振荡信号的波形。
附图说明
11.本实用新型有如下附图：
12.图1为本实用新型的结构框图；
13.图2为本实用新型的电路图；
14.图3为电容c1的电压变化与第一三态门和第二三态门的输出信号波形图；
15.图4为电容c1充放电电压和振荡器的输出信号的波形图；
16.图5为电容c1电压、第一至第三三态门的输出信号电平和振荡器的输出信号电平变化的波形图；
17.图6本实用新型在不同温度下输出信号的频率示意图。
具体实施方式
18.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
19.如图1
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2所示，松弛振荡器，包括脉冲信号产生电路、第一信号产生电路、第二信号产生电路和触发器电路；脉冲信号产生电路分别向第一信号产生电路和第二信号产生电路输入脉冲信号；第一信号产生电路在输入的脉冲信号的电压不小于第一电压时向触发器电路输入低电平信号，第一信号产生电路在输入的脉冲信号的电压小于第一电压时向触发器电路输入高电平信号；第二信号产生电路在输入的脉冲信号的电压不小于第二电压时向触发器电路输入高电平信号，第二信号产生电路在输入的脉冲信号的电压小于第二电压时向触发器电路输入低电平信号，触发器电路在第一信号产生电路输入的信号从高电平变为低电平时输出低电平的振荡信号、在第二信号产生电路输入的信号从高电平变为低电平时输出高电平的振荡信号。
20.具体地，本实施例中，第一信号产生电路包括第一三态门trinv1，第二信号产生电路包括第二三态门trinv2和第三三态门trinv3；脉冲信号产生电路分别向第一三态门trinv1和第二三态门trinv2的信号输入端输入脉冲信号；第一三态门trinv1的信号输出端向触发器电路输入电平信号，第二三态门trinv2的信号输出端与第三三态门trinv3的信号输入端电连接，第三三态门trinv3的信号输出端向触发器电路输入电平信号；第一至第三三态门trinv3的使能端分别和使能信号输入端en电连接，第一电压大于第二电压，第一电压为第一三态门trinv1的阈值电压vh，第二电压为第二三态门trinv2和第三三态门trinv3的阈值电压vl，其中阈值电压vh和阈值电压vl可以提前设置。
21.具体地，本实施例中，触发器电路包括rs触发器和第三反相器inv3，第一信号产生电路向rs触发器的s端输入电平信号，第二信号产生电路向rs触发器的r端输入电平信号，rs触发器的q端与第三反相器的输入端电连接，第三反相器的输出端输出震荡信号。通过第三反相器inv3可以对rs触发器的输出信号进行整形，避免本实用新型在工作时输出的振荡信号出现抖动。
22.具体地，本实施例中，脉冲信号产生电路包括第一控制开关、电阻r1、第二控制开关、电容c1、第一反相器inv1和第二反相器inv2，第一控制开关的输入端接入电源vdd，第一控制开关的输出端与电阻r1一端电连接，电阻r1另一端分别和电容c1一端和第二控制开关的输入端电连接，第二控制开关的输出端接地，第一控制开关的控制端与第一反相器inv1的输出端电连接，第一反相器inv1的输入端与使能信号输入端电连接，第二控制开关的控制端与第二反相器inv2的输入端电连接，第二反相器inv2的输入端与触发器电路的震荡信号输出端电连接。
23.可选地，第一控制开关是pmos管p1，所述第二控制开关是nmos管n1。
24.本实施例中，脉冲信号的产生以及振荡信号产生的工作原理如下：当使能信号输入端en输入高电平信号时，pmos管p1导通，电源vdd向电容c1充电，当电容c1的充电电压大于vh时，rs触发器的输出发生翻转，输出低电平信号，而第二反相器inv2输入低电平信号时输出高电平信号，此时nmos管n1导通，电容c1通过nmos管放电，当电容c1的电压由于放电低于vl时，rs触发器的输出发生翻转，输出高电平信号，而第二反相器inv2输入高电平信号时输出低电平信号，nmos管n1关闭，电源vdd向电容c1充电，接着整个电路重复上面步骤，直至使能信号输入端en输入低电平信号，具体的波形变化可参照图4和图5，图5中的波形图在t1时刻之前是启动阶段，在t1之后才开始输出振荡信号。
25.在实际使用时，通过向使能信号输入端en输入高电平或者低电平信号，可以同时打开或者关闭pmos管p1、第一三态门trinv1、第二三态门trinv2和第三三态门trinv3，进而确保电路在关断状态下第一至第三三态门trinv3不会因为电容c1的电压不稳定或者放电不完全而继续向rs触发器输入电平信号，确保当向使能信号输入端en输入低电平信号时，本实用新型立即停止输出振荡信号。
26.另外，本实用新型通过调节电容c1的充放电时间便能调节输出的振荡信号的频率，而电容c1的充放电时间调节可参考以下公式：
[0027][0028]
其中，r为电阻r1阻值，c为电容c1容值。
[0029]
本实施例中，电容c1的电压变化和第一三态门trinv1的输出信号电压变化和第二三态门trinv2的输出信号电压变化可参考图3。
[0030]
参照图6，本实用新型在温度从
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40摄氏度到120摄氏度时，输出的振荡信号的频率变化为0.18khz，受温度的影响小。
[0031]
综上，本实用新型的电路中除了电阻r1外均是有源器件，不同工艺应用偏差小，受电源电压和环境温度的影响小，而且通过rs触发器可以降低振荡信号的频率所受到的干扰，电路的稳定性高；其次结构简单，需要的版图面积小；另外当使能信号输入端没有输入高电平的使能信号时，第一控制开关即pmos管和第一至第三三态门同时关闭，能够减小功
耗和避免出现漏电电流；最后可以通过调节电容c1的容值大小和电阻r1的阻值大小可以调节电容c1的充放电时间，而调节电容c1的充放电时间可以调整本实用新型输出的振荡信号的波形频率。
[0032]
上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。