本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形振蕩器。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，環(huán)形振蕩器往往采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，包括奇數(shù)個(gè)非門(mén)電路，即奇數(shù)個(gè)反相器101，其中，反相器101上的編號(hào)為反相器級(jí)數(shù)，OUTPUT為輸出端，VDD為電源，GND為地。

對(duì)環(huán)形振蕩器頻率的調(diào)節(jié)可以采用以下兩種結(jié)構(gòu)：一是，通過(guò)增加延時(shí)單元來(lái)調(diào)節(jié)頻率的環(huán)形振蕩器，以在振蕩器鏈中增加延遲網(wǎng)絡(luò)，從而一定程度上調(diào)節(jié)環(huán)形振蕩器的頻率。但增加延遲網(wǎng)絡(luò)，會(huì)犧牲芯片面積，對(duì)振蕩器頻率調(diào)節(jié)能力有限。二是，通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)形振蕩器的頻率，即通過(guò)改變振蕩器的電源電壓，在一定程度上改變晶體管特性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)環(huán)形振蕩器的頻率的目的。但電源電壓的改變對(duì)輸出波形的振幅和抗噪聲能力會(huì)同時(shí)帶來(lái)不良影響。

也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形振蕩器，存在頻率調(diào)節(jié)能力不足的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型通過(guò)提供一種環(huán)形振蕩器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形振蕩器，存在頻率調(diào)節(jié)能力不足的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種環(huán)形振蕩器，所述環(huán)形振蕩器為雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)；

所述環(huán)形振蕩器包括：N個(gè)反相器，所述N個(gè)反相器中的每個(gè)反相器包括N型MOS管和P型MOS管；所述N個(gè)反相器的接地接口GND均連接，所述N個(gè)反相器的電源接口VDD均連接；

其中，所述N個(gè)反相器的N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器的P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)連續(xù)調(diào)節(jié)所述環(huán)形振蕩器的頻率。

可選的，所述N個(gè)反相器串聯(lián)。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述N型MOS管的源極與所述接地接口GND連接。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述P型MOS管的源極與所述電源接口VDD連接。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述N型MOS管的柵極和所述P型MOS管的柵極連接，作為所述反相器的輸入端。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述N型MOS管的漏極和所述P型MOS管的漏極連接，作為所述反相器的輸出端。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述N型MOS管的兩層埋氧層之間的半導(dǎo)體層與所述N型MOS管的偏置電壓輸入管腳SOI2N連接。

可選的，在所述N個(gè)反相器的每個(gè)反相器中，所述P型MOS管的兩層埋氧層之間的半導(dǎo)體層與所述P型MOS管的偏置電壓輸入管腳SOI2P連接。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的環(huán)形振蕩器，設(shè)置所述N個(gè)反相器的N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器的P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以實(shí)現(xiàn)能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)影響晶體管閾值電壓，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)兩種晶體管的閾值電壓實(shí)現(xiàn)單級(jí)反相器輸出延時(shí)的連續(xù)調(diào)節(jié)，最終體現(xiàn)為環(huán)形振蕩器頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。并通過(guò)采用雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)，以提高在調(diào)節(jié)反相器中N型MOS管和P型MOS管的偏置電壓調(diào)節(jié)時(shí)各MOS管間的抗干擾能力和抗噪聲能力，從而在不降低輸出信號(hào)振幅和不降低系統(tǒng)抗噪聲能力的前提下，實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)可變頻率信號(hào)的輸出，同時(shí)兼容其他頻率調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為背景技術(shù)中環(huán)形振蕩器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中環(huán)形振蕩器的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中單級(jí)反相器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種環(huán)形振蕩器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形振蕩器，存在頻率調(diào)節(jié)能力不足的技術(shù)問(wèn)題。提供了一種在不降低輸出信號(hào)振幅和不降低系統(tǒng)抗噪聲能力的前提下，實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)可變頻率信號(hào)的輸出，同時(shí)兼容其他頻率調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N環(huán)形振蕩器，所述環(huán)形振蕩器為雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)；

所述環(huán)形振蕩器包括：N個(gè)反相器，所述N個(gè)反相器中的每個(gè)反相器包括N型MOS管和P型MOS管；所述N個(gè)反相器的接地接口GND均連接，所述N個(gè)反相器的電源接口VDD均連接；

其中，所述N個(gè)反相器的N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器的P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)連續(xù)調(diào)節(jié)所述環(huán)形振蕩器的頻率。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的環(huán)形振蕩器，設(shè)置所述N個(gè)反相器的N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器的P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以實(shí)現(xiàn)能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)影響晶體管閾值電壓，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)兩種晶體管的閾值電壓實(shí)現(xiàn)單級(jí)反相器輸出延時(shí)的連續(xù)調(diào)節(jié)，最終體現(xiàn)為環(huán)形振蕩器頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。并通過(guò)采用雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)，以提高在調(diào)節(jié)反相器中N型MOS管和P型MOS管的偏置電壓調(diào)節(jié)時(shí)各MOS管間的抗干擾能力和抗噪聲能力，從而在不降低輸出信號(hào)振幅和不降低系統(tǒng)抗噪聲能力的前提下，實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)可變頻率信號(hào)的輸出，同時(shí)兼容其他頻率調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說(shuō)明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

在本實(shí)施例中，提供了一種環(huán)形振蕩器，如圖2和圖3所示：

所述環(huán)形振蕩器為雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)(Double Silicon On Insulator，DSOI)；

所述環(huán)形振蕩器包括：N個(gè)反相器201，所述N個(gè)反相器201中的每個(gè)反相器201包括N型MOS管301和P型MOS管302；所述N個(gè)反相器201的接地接口GND均連接，所述N個(gè)反相器201的電源接口VDD均連接；

其中，所述N個(gè)反相器201的N型MOS管301的偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器201的P型MOS管302的偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管301的偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管302的偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)連續(xù)調(diào)節(jié)所述環(huán)形振蕩器的頻率。

下面，結(jié)合圖2和圖3來(lái)詳細(xì)介紹本申請(qǐng)?zhí)峁┑沫h(huán)形振蕩器的結(jié)構(gòu)：

如圖2所示，所述N個(gè)反相器201串聯(lián)，圖2中每個(gè)反相器201上的標(biāo)號(hào)為該反相器的級(jí)數(shù)。每級(jí)反相器的輸入端與上一級(jí)反相器的輸出端連接，每級(jí)反相器的輸出端與下一級(jí)反相器的輸入端連接，其中，最后一級(jí)反相器的輸出端與第一級(jí)反相器的輸入端連接。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，如圖3所示，所述N個(gè)反相器201制作為DSOI結(jié)構(gòu),，包括兩層埋氧層303，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述N型MOS管301的源極與所述接地接口GND連接。

進(jìn)一步，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述P型MOS管302的源極與所述電源接口VDD連接。

進(jìn)一步，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述N型MOS管301的柵極3011和所述P型MOS管302的柵極3021連接，作為所述反相器的輸入端INPUT。

進(jìn)一步，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述N型MOS管301的漏極3012和所述P型MOS管302的漏極3022連接，作為所述反相器的輸出端OUTPUT。

進(jìn)一步，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述N型MOS管301的兩層埋氧層303之間的半導(dǎo)體層與所述N型MOS管301的偏置電壓輸入管腳SOI2N連接。

進(jìn)一步，在所述N個(gè)反相器201的每個(gè)反相器201中，所述P型MOS管302的兩層埋氧層303之間的半導(dǎo)體層與所述P型MOS管302的偏置電壓輸入管腳SOI2P連接。

具體來(lái)講，由于偏置電壓會(huì)影響晶體管閾值電壓，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)兩種晶體管的閾值電壓實(shí)現(xiàn)單級(jí)反相器輸出延時(shí)的連續(xù)調(diào)節(jié)，能最終體現(xiàn)為環(huán)形振蕩器頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)，具體調(diào)節(jié)細(xì)節(jié)如下：

(1)N型MOS管301的偏置電壓輸入管腳SOI2N加正偏壓時(shí)N型MOS管301閾值電壓會(huì)降低，單級(jí)反相器高電平到低電平的轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)縮短，環(huán)振頻率會(huì)提高；

(2)N型MOS管301的偏置電壓輸入管腳SOI2N加負(fù)偏壓時(shí)N型MOS301管閾值電壓會(huì)提高，單級(jí)反相器高電平到低電平的轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，環(huán)振頻率會(huì)降低；

(3)P型MOS管302的偏置電壓輸入管腳SOI2P加正偏壓時(shí)P型MOS302管閾值電壓會(huì)升高，單級(jí)反相器低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，環(huán)振頻率會(huì)降低；

(4)P型MOS管302的偏置電壓輸入管腳SOI2P加負(fù)偏壓時(shí)P型MOS302管閾值電壓會(huì)降低，單級(jí)反相器低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)縮短，環(huán)振頻率會(huì)提高。

上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的環(huán)形振蕩器，設(shè)置所述N個(gè)反相器的N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N均連接；所述N個(gè)反相器的P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P均連接；以實(shí)現(xiàn)能通過(guò)調(diào)節(jié)所述N型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2N和/或所述P型MOS管偏置電壓輸入管腳SOI2P來(lái)影響晶體管閾值電壓，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)兩種晶體管的閾值電壓實(shí)現(xiàn)單級(jí)反相器輸出延時(shí)的連續(xù)調(diào)節(jié)，最終體現(xiàn)為環(huán)形振蕩器頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。并通過(guò)采用雙層絕緣襯底上的硅結(jié)構(gòu)，以提高在調(diào)節(jié)反相器中N型MOS管和P型MOS管的偏置電壓調(diào)節(jié)時(shí)各MOS管間的抗干擾能力和抗噪聲能力，從而在不降低輸出信號(hào)振幅和不降低系統(tǒng)抗噪聲能力的前提下，實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)可變頻率信號(hào)的輸出，同時(shí)兼容其他頻率調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。