專利名稱：一種方波轉三角波電路及芯片的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子領域，尤其涉及一種方波轉三角波電路。
背景技術：
目前，方波轉三角波電路 ，一般需要一個運算放大器、兩個電阻和一個電容構成積分運算電路，由積分電路對方波進行積分，從而得到三角波。因此整個方波轉三角波電路結構相對復雜，特別是在半導體集成電路工藝中，電阻、電容需要較大的芯片面積，運算放大器不僅構成器件較多，還需要消耗一定的靜態(tài)功耗。隨著消費電子產(chǎn)品的功能不斷增加且體積越來越小，要求電子系統(tǒng)集成度不斷提高，功耗越來越小，因此電路設計不斷向低功耗、高集成度發(fā)展。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種方波轉三角波電路，旨在解決現(xiàn)有技術結構復雜、需要較大芯片面積且需要消耗較大靜態(tài)功耗的問題。為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下方案予以實現(xiàn)—種方波轉三角波電路，其特征在于包括由第一偏置電流源、第一 P型MOS管、第二 P型MOS管、第三P型MOS管、第四P型MOS管構成的高側電流鏡，由第二偏置電流源、第一 N型MOS管、第二 N型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管構成的低側電流鏡，第一開關管、第二開關管以及電容；所述第一開關管的柵極由輸入方波信號控制、漏極與第四P型MOS管的柵極連接、源極與電源連接；所述第一 P型MOS管的柵極分別與第一 P型MOS管的漏極、第二 P型MOS管的柵極以及第三P型MOS管的源極連接；所述第一 P型MOS管的源極和第二 P型MOS管的源極與電源連接，所述第二 P型MOS管的漏極與第四P型MOS管的源極連接；所述第三P型MOS管的柵極分別與第三P型MOS管的漏極、第四P型MOS管的柵極連接，所述第三P型MOS管的漏極通過第一偏置電流源接地；所述第二開關管的柵極由輸入方波信號控制、漏極與第二 N型MOS管的柵極連接、源極接地；電源通過第二偏置電流源分別與第一 N型MOS管的漏極和柵極連接，所述第一 N型MOS管的柵極還與第二 N型MOS管的柵極連接；所述第三N型MOS管的柵極分別與第三N型MOS管的漏極、第四N型MOS管的柵極連接，所述第三N型MOS管的漏極與第一 N型MOS管的源極連接、源極接地；所述第四N型MOS管的漏極與第二 N型MOS管的源極連接、源極接地；所述第二 N型MOS管的漏極和第四P型MOS管的漏極與輸出節(jié)點相連；所述電容一端與輸出節(jié)點連接、另一端分別與第三N型MOS管的源極、第四N型MOS管的源極連接并接地。進一步地，所述第一開關管為增強型的P溝道MOS管。進一步地，所述第二開關管為增強型的N溝道MOS管。本實用新型的另一目的還提供了具有上述方波轉三角波電路的芯片。本實用新型采用的方波轉三角波電路，利用方波信號控制MOS晶體管的導通與關斷，通過正常工作的電流鏡對電容進行線性充放電，使方波轉換成上升斜率、下降斜率、幅值、周期可調的三角波，較現(xiàn)有技術相比，結構簡單，所需芯片面積小，元器件數(shù)量減少一半以上，且只需很小靜態(tài)功耗。

圖I是本實用新型提供的方波轉三角波電路的電路結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明；應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖I所示，本實用新型提供的方波轉三角波電路，包括由第一偏置電流源II、第一 P型MOS管P1、第二 P型MOS管P2、第三P型MOS管P3、第四P型MOS管P4構成的高側電流鏡，由第二偏置電流源12、第一 N型MOS管NI、第二 N型MOS管N2、第三N型MOS管N3、第四N型MOS管N4構成的低側電流鏡，第一開關管Ml、第二開關管M2以及電容C3 ；所述第一開關管Ml的柵極由輸入方波信號SW控制、漏極與第四P型MOS管P4的柵極連接、源極與電源VDD連接，所述第一開關管為增強型的P溝道MOS管；所述第一 P型MOS管Pl的柵極分別與第一 P型MOS管Pl的漏極、第二 P型MOS管P2的柵極以及第三P型MOS管P3的源極連接；所述第一 P型MOS管Pl的源極和第二 P型MOS管P2的源極與電源VDD連接，所述第二 P型MOS管P2的漏極與第四P型MOS管P4的源極連接；所述第三P型MOS管P3的柵極分別與第三P型MOS管P3的漏極、第四P型MOS管P4的柵極連接，所述第三P型MOS管P3的漏極通過第一偏置電流源Il接地；高側電流鏡通過第一偏置電流源11與地相連，將偏置電流11鏡像輸出，形成充電電流Iup。所述第二開關管M2的柵極由輸入方波信號SW控制、漏極與第二 N型MOS管N2的柵極連接、源極接地，所述第二開關管為增強型的N溝道MOS管；電源VDD通過第二偏置電流源12分別與第一 N型MOS管NI的漏極和柵極連接，所述第一 N型MOS管NI的柵極還與第二 N型MOS管N2的柵極連接；所述第三N型MOS管N3的柵極分別與第三N型MOS管N3的漏極、第四N型MOS管N4的柵極連接，所述第三N型MOS管N3的漏極與第一 N型MOS管NI的源極連接、源極接地；所述第四N型MOS管N4的漏極與第二 N型MOS管N2的源極連接、源極接地；所述第二 N型MOS管N2的漏極和第四P型MOS管P4的漏極與輸出節(jié)點Vout相連；所述電容C3 —端與輸出節(jié)點Vout連接、另一端分別與第三N型MOS管N3的源極、第四N型MOS管N4的源極連接并接地。所述輸出節(jié)點Vout是方波轉三角波電路輸出端；低側電流鏡通過第二偏置電流源12與電源VDD相連，將偏置電流12鏡像輸出，形成放電電流Idn。該方波轉三角波電路工作原理如下第一開關管Ml、第二開關管M2均由輸入方波信號SW控制。若方波信號SW輸入為高電平,則第一開關管Ml、第二開關管M2的柵極均為高電平，由于第一開關管Ml為P溝道MOS管、第二開關管M2為N溝道MOS管，則第一開關管Ml截止、第二開關管M2導通，第二開關管M2的源極接地，即第一 N型MOS管NI的柵極、第二 N型MOS管N2的柵極均與“地”相連，所以第一 N型MOS管NI的柵極、第二 N型MOS管N2的柵極均為低電平，第一 N型MOS管NI與第二 N型MOS管N2均截止，由第二偏置電流源12、第一 N型MOS管NI、第二 N型MOS管N2、第三N型MOS管N3、第四N型MOS管N4構成的低側電流鏡不工作；因為第一開關管Ml截止，第一開關管Ml的源極與漏極之間相當于斷開，由第一偏置電流源II、第一 P型MOS管P1、第二 P型MOS管P2、第三P型MOS管P3、第四P型MOS管P4構成的高側電流鏡正常工作，將偏置電流11鏡像輸出，形成充電電流Iup，對電容C3進行線性充電。若方波信號SW輸入為低電平,則第一開關管Ml、第二開關管M2的柵極均為低電平，由于第一開關管Ml為P溝道MOS管、第二開關管M2為N溝道MOS管，則第一開關管Ml導通、第二開關管M2截止，由于第一開關管Ml的源極接電源VDD為高電平，則第一開關管Ml的漏極為高電平，即第三P型MOS管P3的柵極、第四P型MOS管P4的柵極均為高電平，所以第三P型MOS管P3的、第四P型MOS管P4均截止，由第一偏置電流源II、第一 P型MOS管P1、第二 P型MOS管P2、第三P型MOS管P3、第四P型MOS管P4構成的高側電流鏡不工作；因為第二開關管M2截止，第二開關管M2的漏極與源極之間相當于斷開，由第二偏置電流源12、第一 N型MOS管NI、第二 N型MOS管N2、第三N型MOS管N3、第四N型MOS管N4構成的低側電流鏡正常工作，將偏置電流12鏡像輸出，形成放電電流Idn，對電容C3進行線性放電。根據(jù)電容電勢差公式AV=I/C At，I是恒定的充放電電流，C是電容值，所以電容C3上電壓是一線性變化的值，即電容C3上的電壓隨時間的變化成線性變化的，由此節(jié)點“V0UT”輸出三角波，斜率為I/C。調整電容C3的大小、第一偏置電流源Il的大小，即可調整三角波的上升斜率。調整電容C3的大小、第二偏置電流源12的大小，即可調整三角波下降的斜率。調整輸入方波的周期，即可調整輸出三角波的周期。調整輸入方波的占空比、電容C3的大小、第一偏置電流源II、第二偏置電流源12的大小，即可調整輸出三角波的幅值。本實用新型采用的方波轉三角波電路，利用方波信號控制MOS晶體管的導通與關斷，通過正常工作的電流鏡對電容進行線性充放電，使方波轉換成上升斜率、下降斜率、幅值、周期可調的三角波，較現(xiàn)有技術相比，結構簡單，所需芯片面積小，元器件數(shù)量減少一半以上，且只需較小靜態(tài)功耗。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種方波轉三角波電路，其特征在于包括由第一偏置電流源、第一 P型MOS管、第二P型MOS管、第三P型MOS管、第四P型MOS管構成的高側電流鏡，由第二偏置電流源、第一N型MOS管、第二 N型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管構成的低側電流鏡，第一開關管、第二開關管以及電容； 所述第一開關管的柵極由輸入方波信號控制、漏極與第四P型MOS管的柵極連接、源極與電源連接； 所述第一 P型MOS管的柵極分別與第一 P型MOS管的漏極、第二 P型MOS管的柵極以及第三P型MOS管的源極連接； 所述第一 P型MOS管的源極和第二 P型MOS管的源極與電源連接，所述第二 P型MOS管的漏極與第四P型MOS管的源極連接； 所述第三P型MOS管的柵極分別與第三P型MOS管的漏極、第四P型MOS管的柵極連接，所述第三P型MOS管的漏極通過第一偏置電流源接地； 所述第二開關管的柵極由輸入方波信號控制、漏極與第二 N型MOS管的柵極連接、源極接地； 電源通過第二偏置電流源分別與第一 N型MOS管的漏極和柵極連接，所述第一 N型MOS管的柵極還與第二 N型MOS管的柵極連接； 所述第三N型MOS管的柵極分別與第三N型MOS管的漏極、第四N型MOS管的柵極連接，所述第三N型MOS管的漏極與第一 N型MOS管的源極連接、源極接地； 所述第四N型MOS管的漏極與第二 N型MOS管的源極連接、源極接地； 所述第二 N型MOS管的漏極和第四P型MOS管的漏極與輸出節(jié)點相連； 所述電容一端與輸出節(jié)點連接、另一端分別與第三N型MOS管的源極、第四N型MOS管的源極連接并接地。
2.根據(jù)權利要求I所述的方波轉三角波電路，其特征在于，第一開關管為增強型的P溝道MOS管。
3.根據(jù)權利要求I所述的方波轉三角波電路，其特征在于，第二開關管為增強型的N溝道MOS管。
4.一種芯片，其特征在于，所述芯片包括權利要求1-3中任一項所述的方波轉三角波電路。
專利摘要本實用新型適用于電子領域，提供了一種方波轉三角波電路及芯片，所述方波轉三角波電路包括由第一偏置電流源、第一P型MOS管、第二P型MOS管、第三P型MOS管、第四P型MOS管構成的高側電流鏡，由第二偏置電流源、第一N型MOS管、第二N型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管構成的低側電流鏡，第一開關管、第二開關管以及電容；本實用新型采用的方波轉三角波電路，利用方波信號控制MOS晶體管的導通與關斷，通過正常工作的電流鏡對電容進行線性充放電，使方波轉換成上升斜率、下降斜率、幅值、周期可調的三角波，較現(xiàn)有技術相比，結構簡單，所需芯片面積小，元器件數(shù)量減少一半以上，且靜態(tài)功耗很低。
文檔編號H03K4/48GK202495918SQ20122001693
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2012年1月16日
發(fā)明者羅賢亮 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司