一種科爾皮茲振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種科爾皮茲振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著微型智能終端的急需，超低電壓微電子學(xué)備受青睞。科爾皮茲振蕩器作為電子電路中的典型模塊，其起振電路的經(jīng)典拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由單只晶體管(本質(zhì)是負(fù)阻)驅(qū)動與維持LC諧振電路，這構(gòu)成了其結(jié)構(gòu)簡潔的突出優(yōu)點(diǎn)。
[0003]然而，由于諧振要求的晶體管電壓增益至少為4，因而為了順利起振并維持振蕩，現(xiàn)有的科爾皮茲振蕩器的輸入電壓較大，不能滿足腦植入傳感器的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N科爾皮茲振蕩器，以降低輸入電壓，滿足腦植入傳感器的要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0006]—種科爾皮茲振蕩器，其特征在于，包括:
[0007]NMOS管、輸入電壓源、偏置電壓源、電感L1、電感L2、電容Cl和電容C2 ；
[0008]其中，所述NMOS管的柵極與所述輸入電壓源相連，漏極通過所述電感L2與所述輸入電壓源相連，襯底與所述偏置電壓源相連，源極通過所述電感LI接地；
[0009]所述NMOS管的漏極與所述電感L2的公共端與所述電容C2的一端相連，所述電容C2的另一端串聯(lián)所述電容Cl，且所述電容Cl與所述電感LI并聯(lián)。
[0010]優(yōu)選的，所述偏置電壓源的偏置電壓為10mV?300mV，且所述偏置電壓的起始成分為I?3個周期的起振引導(dǎo)信號，所述起振引導(dǎo)信號的周期為5as?5ns。
[0011]優(yōu)選的，所述電感LI的值為10mH，所述電感L2的值為0.1mH?ImH，所述電容Cl的值為lpF，所述電容C2的值為1pF?600pF。
[0012]—種科爾皮茲振蕩器，包括:
[0013]NMOS管、輸入電壓源、偏置電壓源、電感L1、電感L2、電容Cl和電容C2 ；
[0014]其中，所述NMOS管的襯底與所述輸入電壓源相連，漏極通過所述電感L2與所述輸入電壓源相連，柵極與所述偏置電壓源相連，源極通過所述電感LI接地；
[0015]所述NMOS管的漏極與所述電感L2的公共端與所述電容C2的一端相連，所述電容C2的另一端串聯(lián)所述電容Cl，且所述電容Cl與所述電感LI并聯(lián)。
[0016]優(yōu)選的，所述偏置電壓源的偏置電壓為10mV?300mV，且所述偏置電壓的起始成分為I?3個周期的起振引導(dǎo)信號，所述起振引導(dǎo)信號的周期為5as?5ns。
[0017]優(yōu)選的，所述電感LI的值為10mH，所述電感L2的值為0.1mH?ImH，所述電容Cl的值為lpF，所述電容C2的值為1pF?600pF。
[0018]經(jīng)由上述技術(shù)方案可知，本申請公開了一種科爾皮茲振蕩器。該科爾皮茲振蕩器在起振時依賴近零閾值MOS管，其設(shè)計(jì)分別應(yīng)用襯底偏置或者柵極偏置方法，依據(jù)近零閾值NMOS管共柵放大系數(shù)的e指數(shù)響應(yīng)特性，確保電路諧振要求的MOS管電壓增益遠(yuǎn)大于4，從而使得本發(fā)明能夠?yàn)樵诔椭绷鬏斎腚妷簵l件下實(shí)現(xiàn)振蕩器的起振和維持振蕩，滿足腦植入傳感器的要求。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1示出了本發(fā)明一個實(shí)施例公開的一種科爾皮茲振蕩器的電路圖；
[0021]圖2示出了本發(fā)明另一個實(shí)施例公開的一種科爾皮茲振蕩器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]在超低電壓微電子學(xué)中，近零閾值MOS管的亞閾值原理是:超低供電電壓處在數(shù)百毫伏量級，且管子的寬長比處在1000數(shù)量級，這時，由于漏極電流是關(guān)于e指數(shù)的柵壓冪律，是為非線性，方便獲得超大的電壓增益。所以在所設(shè)計(jì)的新型電路拓?fù)淦鹫窦夹g(shù)中，由于分別選擇襯底或柵極偏置技術(shù)，既可以基于適當(dāng)大的寬長比而主要因?yàn)楣矕欧糯蟠_保滿足起振的電壓放大倍數(shù)要求，也可以借助偏置端的外加信號的初始超快速的振蕩信號的引導(dǎo)作用，進(jìn)一步確保容易起振，這就是形成起振條件的核心的工作機(jī)理。
[0024]綜上，為了推動超低電壓微電子學(xué)的發(fā)展，滿足人體自發(fā)電技術(shù)的急迫需求，具體適合于300mV以下供電的振蕩器的起振技術(shù)的優(yōu)化，就具備深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)工程意義。
[0025]參見圖1示出了本發(fā)明一個實(shí)施例公開的一種科爾皮茲振蕩器的電路圖。在本實(shí)施例中該振蕩器為由單只近零閾值NMOS管驅(qū)動雙電感和雙電容構(gòu)成增強(qiáng)輸出擺幅的科爾皮茲振蕩器。其主要包括:NM0S管、輸入電壓源￥如(￥^1)、偏置電壓源￥13(￥1112)、電感1^、電感L2、電容Cl和電容C2。
[0026]其中，所述NMOS管的柵極與所述輸入電壓源相連，漏極通過所述電感L2與所述輸入電壓源相連，襯底與所述偏置電壓源相連，源極通過所述電感LI接地；
[0027]所述NMOS管的漏極與所述電感L2的公共端與所述電容C2的一端相連，所述電容C2的另一端串聯(lián)所述電容Cl，且所述電容Cl與所述電感LI并聯(lián)。
[0028]所述NMOS管的源極可作為振蕩器的信號輸出端Vout。
[0029]由以上實(shí)施例可知，在本實(shí)施例中其設(shè)計(jì)應(yīng)用襯底偏置的近零閾值的NMOS管。由于近零閾值NMOS管共柵放大系數(shù)的e指數(shù)響應(yīng)特性，確保電路諧振要求的MOS管電壓增益遠(yuǎn)大于4，從而使得本發(fā)明能夠?yàn)樵诔椭绷鬏斎腚妷簵l件下實(shí)現(xiàn)振蕩器的起振和維持振蕩，滿足腦植入傳感器的要求。
[0030]可選的，在本實(shí)施例中所述NMOS管的外加偏置