本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種具有頻率折疊功能的振蕩器。

背景技術(shù)：

1、作為開關(guān)電源芯片內(nèi)部的關(guān)鍵模塊，振蕩器的性能優(yōu)劣直接影響開關(guān)電源輸出的穩(wěn)定性以及電磁兼容性(emc)等關(guān)鍵指標(biāo)，因此一個良好的振蕩器對于開關(guān)電源電路十分重要。開關(guān)電源電路中最常用的控制模式是脈沖寬度調(diào)制(pwm)模式，振蕩器為芯片提供穩(wěn)定的振蕩頻率和占空比的周期性脈沖信號，隨著開關(guān)頻率的提高，該模式下產(chǎn)生的高頻開關(guān)波形中含有大量高次諧波成分，嚴(yán)重影響芯片的抗電磁干擾能力。開關(guān)電源的干擾噪聲主要集中在振蕩器產(chǎn)生方波信號的基波及各次諧波信號周圍，噪聲幅度是產(chǎn)生emi的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種具有頻率折疊功能的振蕩器，包括：兩個運(yùn)算放大器cmp1～cmp2、比較器cmp3、引腳rt、三個nmos管mn9～mn11、兩個pmos管mp7～mp8、電容ct、時鐘產(chǎn)生邏輯電路以及斜坡電壓產(chǎn)生模塊；

2、運(yùn)算放大器cmp1的正向輸入端接入電壓vref1，cmp1的反向輸入端分別連接mn9的源極、mn10的源極、引腳rt以及運(yùn)算放大器cmp2的反向輸入端，cmp1的輸出端連接mn9的柵極；cmp2的正向輸入端接入信號，cm11的輸出端連接mn10的柵極；mn9的漏極分別連接mn10的漏極、mp7的柵極、mp7的漏極以及mp8的柵極；mp7的源極和mp8的源極均連接電源電壓；mp8的漏極分別連接比較器cmp3的正向輸入端、mn11的漏極以及電容ct的正極；電容ct的負(fù)極接地；斜坡電壓產(chǎn)生模塊的輸出端連接cmp3的正向輸入端；cmp3的反向輸入端接入?yún)⒖茧妷?；cmp的輸出端連接時鐘產(chǎn)生邏輯電路的輸入端，時鐘產(chǎn)生邏輯電路的輸出端連接mn11的柵極；mn11的源極接地。

3、本發(fā)明的有益效果：

4、本發(fā)明通過頻率抖動電路通過周期性改變振蕩器方波信號的工作頻率，使信號頻帶內(nèi)的噪聲幅度減小，且在高頻處效果更加明顯，從而有效減小電磁干擾；本發(fā)明能夠有效降低振蕩器的高次諧波能量，減小芯片的電磁干擾；本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單、芯片內(nèi)部可集成，具有良好的工程實(shí)用性。

技術(shù)特征：

1.一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，包括：兩個運(yùn)算放大器cmp1～cmp2、比較器cmp3、引腳rt、三個nmos管mn9～mn11、兩個pmos管mp7～mp8、電容ct、時鐘產(chǎn)生邏輯電路以及斜坡電壓產(chǎn)生模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，運(yùn)算放大器cmp2為復(fù)合輸入端口運(yùn)算放大器，其中正向輸入端包括vrt、vfb以及vrc。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，運(yùn)算放大器cmp2包括8個pmos管mp9～mp16、4個nmos管mn1～mn4、兩個電阻r1～r2以及兩個電容c1～c2；mp9和mp10的源極接入電源電壓，mp9的柵極接入vbias信號，mp9的漏極分別連接mp11的源極、mp12的源極、mp13的源極以及mn1的漏極；mp11的柵極作為vrt輸入端、mp11的漏極連接mp14的源極；mp12的柵極作為vfb輸入端，mp12的漏極連接mp15的柵極；mp13的柵極作為vrc輸入端，mp13的漏極連接mp16的源極；mp14的柵極接入使能端en1，mp14的漏極分別連接mp15的漏極、mp16的漏極以及mn2的漏極；mp15的柵極接入使能端en2；mp16的柵極接入使能端en3；mn2的柵極連接mn3的柵極，mn2的源極接地；mn3的漏極分別連接mn1的源極、mn4的柵極、r1的一端、c2的正極，mn3源極接地；r1的另一端連接c1的正極；c1和c2的負(fù)極均接地；mn4的漏極連接mp10的漏極，mn4的源極連接電阻r2的一端和mn1的柵極，電阻r2的另一端接地；mp10的柵極接入vbias信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，振蕩器還包括抖頻電路的充電-放電電流電路，該電路的輸出端連接cmp2的vrc輸入端，用于為電路提供三角波參考電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，抖頻電路的充電-放電電流電路包括6個nmos管m1～m6、3個pmos管m7～m9、電阻r4以及電容cs；m1的漏極分別與m1的柵極、m2的柵極后接入ib信號，m1的源極分別連接m2的源極、m5的源極、m6的源極以及cs的負(fù)極；m2的漏極分別連接m7的漏極、m8的柵極以及m9的柵極；m7的源極連接電阻r4的一端后接入電壓源電壓，m7的柵極分別連接m8的源極、m9的源極以及電阻r4的另一端；m8的漏極分別連接m3的漏極、m3的柵極以及m4的柵極；m3的源極連接m5的漏極；m5的柵極接入電源電壓；m9的漏極連接cs的正極和m4的漏極m4的源極連接m6的漏極，m6的柵極接入使能信號en3。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，振蕩器還包括抖頻電路的充電-放電行為控制電路，抖頻電路的充電-放電行為控制電路與抖頻電路的充電-放電電流電路連接，用于控制抖頻電路的充電-放電電流電路的充電和放電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，抖頻電路的充電-放電行為控制電路由6個pmos管p6～p11、7個nmos管m14～m20以及一個非門組成；p6的源極、p7的源極以及p8的源極均接入電源電壓，p6的柵極分別與p7的柵極、p8的柵極連接后接入vb信號，p6的漏極分別連接p9的源極、p10的源極以及p11的源極；p9的柵極接入偏置電壓vref3，p9的漏極連接m14的漏極；m14的柵極接入使能信號en3，m14的源極分別連接m15的源極、m17的漏極、m17的柵極以及m18的柵極；p10的柵極接入vrc輸入端，p10的漏極連接m15的漏極；m15的柵極接入使能信號en3；p11的柵極連接m16的漏極，p11的漏極分別連接m18的漏極、m16的源極以及m19的柵極；m17的源極分別與m18的源極、m19的源極以及m20的源極連接；m16的柵極接入使能信號en2；m7的漏極分別連接m19的漏極和m20的柵極；p8的漏極分別連接非門的輸入端和m20的漏極；非門的輸入端輸出使能信號en3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，比較器cmp3由5個pmos管p1～p5、4個nmos管m10～m13以及一個電阻r3組成；其中p1的源極、p2的源極、p3的源極以及p?4的源極接入電源電壓；p1的柵極分別連接p2的柵極、p1的漏極、m10的漏極以及m11的漏極；m10的柵極接入vref2信號，m10的源極分別連接m11的源極、m12的源極以及m13的漏極；m11的柵極接入vup信號；m13的源極接地，m13的柵極接入vb信號；p2的漏極分別連接p4的柵極和m12的漏極；m12的柵極接入vct信號；p4的漏極分別連接p5的漏極和電阻r3的一端；p5的柵極分別連接p5的源極和p3的漏極；p3的柵極接入輕載信號light_load?sig；電阻r3的另一端接地。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有頻率折疊功能的振蕩器，其特征在于，振蕩器的工作頻率為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種具有頻率折疊功能的振蕩器，包括：兩個運(yùn)算放大器CMP1～CMP2、比較器CMP3、引腳RT、三個NMOS管MN9～MN11、兩個PMOS管MP7～MP8、電容CT、時鐘產(chǎn)生邏輯電路以及斜坡電壓產(chǎn)生模塊；各個器件依次連接，構(gòu)成具有頻率折疊功能的振蕩器；本發(fā)明能夠有效降低振蕩器的高次諧波能量，減小芯片的電磁干擾。

技術(shù)研發(fā)人員：劉文韜,雷旭,張媛媛,彭克武,譚華勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6