CN117394793A - 一种宽工作频率范围的电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池供电技术领域，公开了一种宽工作频率范围的电路结构。通过设计振荡器电路中第二电阻的阻值与第一数值的比值等于第三电容的容值与第二数值的比值，可保证振荡器电路无论工作在高频状态还是低频状态，振荡器电路均能确保其输出的波形精度高，不会出现波形失真的情况，提高了振荡器电路输出的工作频率的准确性，从而构成一种宽工作频率范围的电路结构。

Description

一种宽工作频率范围的电路结构

技术领域

本发明涉及电池供电技术领域，具体涉及一种宽工作频率范围的电路结构。

背景技术

现有技术中的电池充电电路包括集成电路控制芯片和功率主电路，近年来，电池充电电路均往小型化的方向发展，因此，为了减小电池充电电路的体积，需要提高功率主电路的工作频率，故此时，集成电路控制芯片的工作频率也需要相应提高。

而现有技术中电池充电电路的集成电路控制芯片中的振荡器基础电路（振荡器的三角波信号发生电路）如图1所示，该电路通过控制信号控制第九开关S9的通断，从而在F点产生三角波信号，最终将该三角波信号与一恒定电压进行比较，从而得到相应的振荡器输出信号，用于控制芯片的工作频率。

但是，由于第九开关S9导通需要时间，且存在导通阻抗，从而使得第五电容C5的真实放电状态与理想放电状态不同，因此，当电池充电电路需要工作在高频状态时，极易导致F点产生的三角波信号出现失真，增大了输出的工作频率的误差，导致电池充电电路输出紊乱，降低了电池充电电路的精度和可靠性，使其工作频率范围有限。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种宽工作频率范围的电路结构，以解决电池充电电路工作频率范围小的问题。

第一方面，本发明提供了一种振荡器电路，包括：电流源电路、开关电路和波形输出电路，其中，所述电流源电路的第一端与外部电源连接，所述电流源电路的第二端与所述开关电路的第一端连接，所述电流源电路的第三端接地；所述开关电路的第二端与所述波形输出电路的第一端连接，所述开关电路的第三端与外部电源连接，所述开关电路的第四端接地；所述波形输出电路的第二端为电压波形输出端，所述波形输出电路的第三端接地；

所述波形输出电路包括，第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第一反相器、第二反相器、第三反相器和第四反相器，所述第一电容的第一端分别与所述开关电路及所述第一反相器的输入端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端、所述第二电容的第二端及所述第三电容的第一端连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电容的第一端及所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端分别与所述开关电路及所述第四反相器的输入端连接，且所述第三反相器的输出端为电压波形输出端，所述第四反相器的输出端与所述开关电路连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电容的第二端均接地，将所述第一电阻和所述第二电阻的阻值进行求和运算得到第一数值，将所述第二电容和所述第三电容的容值进行求和运算得到第二数值，所述第二电阻的阻值与第一数值的比值等于所述第三电容的容值与第二数值的比值。

通过设计第二电阻的阻值与第一数值的比值等于第三电容的容值与第二数值的比值，可保证振荡器电路无论工作在高频状态还是低频状态，振荡器电路均能确保其输出的波形精度高，不会出现波形失真的情况，提高了振荡器电路输出的工作频率的准确性，从而构成一种宽工作频率范围的电路结构。

在一种可选的实施方式中，所述电流源电路，包括：第一电流源、第三电阻、第四电阻、第一可控电流源、第二可控电流源和第三可控电流源，其中，

所述第三电阻的第一端分别与外部电源、所述第一可控电流源的控制正极、所述第一可控电流源的电流输入端、所述第二可控电流源的控制正极、所述第二可控电流源的电流输入端及所述开关电路连接，所述第三电阻的第二端分别与第一电流源的输入端、所述第一可控电流源的控制负极、所述第二可控电流源的控制负极连接，所述第一电流源的输出端接地；所述第一可控电流源的电流输出端分别与所述第四电阻的第一端、所述第三可控电流源的控制正极连接，所述第四电阻的第二端接地；所述第二可控电流源的电流输出端与所述开关电路连接；所述第三可控电流源的电流输入端通过所述开关电路与所述第三电阻的第一端连接，所述第三可控电流源的电流输出端及所述第三可控电流源的控制负极均接地。

在一种可选的实施方式中，所述开关电路，包括：第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关、第五可控开关和第六可控开关，其中，

所述第一可控开关的控制正极、所述第一可控开关的电流输入端均与所述第三电阻的第一端连接，所述第一可控开关的控制负极分别与所述第二可控开关的控制正极、所述第四可控开关的控制负极、所述第五可控开关的控制正极及所述第四反相器的输出端连接，所述第一可控开关的电流输出端分别与所述第五可控开关的电流输出端、第六可控开关的电流输出端及所述第三可控电流源的电流输入端连接；所述第二可控开关的电流输入端分别与所述第二可控电流源的电流输出端、所述第三可控开关的电流输入端及第四可控开关的电流输入端连接，所述第二可控开关的电流输出端与所述第二可控开关的控制负极均接地；所述第三可控开关的控制正极与所述第三反相器的输出端连接，所述第三可控开关的控制负极接地，所述第三可控开关的电流输出端与所述第一电容的第一端连接；所述第四可控开关的控制正极与外部电源连接，所述第四可控开关的电流输出端与所述第一电容的第一端连接；所述第五可控开关的控制负极接地，所述第五可控开关的电流输入端与所述第一电容的第一端连接；所述第六可控开关的控制正极与外部电源连接，所述第六可控开关的电流输入端与所述第一电容的第一端连接，第六可控开关的控制负极与第三反相器的输出端连接。

通过设置第三可控开关和第四可控开关并联连接，第五可控开关和第六可控开关并联连接，降低了开关的导通阻抗，加快了振荡器电路的输出响应速度。

在一种可选的实施方式中，所述振荡器电路还包括：触发信号生成电路，触发信号生成电路的第一端与波形输出电路的第二端连接，触发信号生成电路的第二端与外部电源连接，触发信号生成电路的第三端接地，触发信号生成电路的第四端为触发信号波形输出端。

在上述振荡器电路的基础上，通过增加上述触发信号生成电路，可得到输出触发信号的振荡器。

在一种可选的实施方式中，所述触发信号生成电路，包括：第五反相器、第七可控开关、第八可控开关、第五电阻、第四电容、第六反相器和第一与门，其中，

所述第五反相器的输入端与所述波形输出电路的第二端连接，所述第五反相器的输出端分别与所述第七可控开关的控制负极、所述第八可控开关的控制正极连接；所述第七可控开关的控制正极及所述第七可控开关的电流输入端均与外部电源连接，所述第七可控开关的电流输出端与所述第五电阻的第一端连接；所述第五电阻的第二端分别与所述第八可控开关的电流输入端、所述第四电容的第一端及所述第六反相器的输入端连接；所述第八可控开关的控制负极及电流输出端均接地；所述第四电容的第二端接地；所述第一与门的第一输入端与所述第六反相器的输出端连接，所述第一与门的第二输入端与所述波形输出电路的第二端连接，所述第一与门的输出端为触发信号波形输出端。

虽然该振荡器电路中存在对第四电容进行充放电的过程，但是该振荡器电路仅在第一输出端的电压波形的上升沿得到一触发信号。因此，不存在高频状态下，由于第八开关导通需要时间，且存在导通阻抗，从而出现波形失真的情况。且由于第一输出端输出高精度工作频率的电压波形，因此，无论电路工作在高频状态还是低频状态，该振荡器电路也能够输出高精度工作频率的触发信号波形，从而构成一种宽工作频率范围的电路结构。

在一种可选的实施方式中，所述振荡器电路的波形周期为：

其中，为第一电流源电流值，第一可控电流源、第二可控电流源和第三可控电流源的电流比例为1:N:M，VDD为外部电源电压，/>为第一电阻阻值，/>为第二电阻阻值，为第一电容容值。

在一种可选的实施方式中，通过控制第一电容的充电时间和放电时间的比例，调节振荡器电路波形的占空比。

在一种可选的实施方式中，通过调节N和M的大小，控制第一电容的充电时间和放电时间的比例。

第二方面，本发明提供了一种集成电路控制芯片，包括发明第一方面所述的振荡器电路。

本发明提供的集成电路控制芯片，包括第一方面所述的振荡器电路，从而增大了集成电路控制芯片的工作频率范围。

第三方面，本发明提供了一种电池充电电路，包括本发明第二方面所述的集成电路控制芯片。

本发明提供的电池充电电路，包括第一方面所述的振荡器电路的集成电路控制芯片，从而增大了电池充电电路的工作频率范围，使电池充电电路构成一种宽工作频率范围的电路结构。同时，提高了电池充电电路的可靠性、精度以及响应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中电池充电电路的振荡器基础电路；

图2是本发明实施例中振荡器电路的原理框图；

图3是本发明实施例中振荡器电路的结构图；

图4是本发明实施例中电压波形图；

图5是本发明实施例中振荡器电路的又一原理框图；

图6是本发明实施例中振荡器电路的又一结构图；

图7是本发明实施例中触发信号波形图；

图8是本发明实施例中集成电路控制芯片结构图；

图9是本发明实施例中电池充电电路结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为提高电池充电电路工作频率范围，本发明提供了一种振荡器电路。如图2所示，该振荡器电路包括：电流源电路1、开关电路2和波形输出电路3。

如图2所示，电流源电路1的第一端与外部电源连接，电流源电路1的第二端与开关电路2的第一端连接，电流源电路1的第三端接地。开关电路2的第二端与波形输出电路3的第一端连接，开关电路2的第三端与外部电源连接，开关电路2的第四端接地。波形输出电路3的第二端为电压波形输出端，波形输出电路3的第三端接地。

在一具体实施例中，如图3所示，电流源电路1，包括：第一电流源I1、第三电阻R3、第四电阻R4、第一可控电流源G1、第二可控电流源G2和第三可控电流源G3。开关电路2，包括：第一可控开关S1、第二可控开关S2、第三可控开关S3、第四可控开关S4、第五可控开关S5和第六可控开关S6。波形输出电路3，包括，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第一反相器A1、第二反相器A2、第三反相器A3和第四反相器A4。

其中，电流源电路1中，第三电阻R3的第一端分别与外部电源、第一可控电流源G1的控制正极、第一可控电流源G1的电流输入端、第二可控电流源G2的控制正极、第二可控电流源G2的电流输入端及开关电路2连接，第三电阻R3的第二端分别与第一电流源I1的输入端、第一可控电流源G1的控制负极、第二可控电流源G2的控制负极连接，第一电流源I1的输出端接地；第一可控电流源G1的电流输出端分别与第四电阻R4的第一端、第三可控电流源G3的控制正极连接，第四电阻R4的第二端接地；第二可控电流源G2的电流输出端与开关电路2连接；第三可控电流源G3的电流输入端通过开关电路2与第三电阻R3的第一端连接，第三可控电流源G3的电流输出端及第三可控电流源G3的控制负极均接地。

开关电路2中，第一可控开关S1的控制正极、第一可控开关S1的电流输入端均与第三电阻R3的第一端连接，第一可控开关S1的控制负极分别与第二可控开关S2的控制正极、第四可控开关S4的控制负极、第五可控开关S5的控制正极及第四反相器A4的输出端连接，第一可控开关S1的电流输出端分别与第五可控开关S5的电流输出端、第六可控开关S6的电流输出端及第三可控电流源G3的电流输入端连接；第二可控开关S2的电流输入端分别与第二可控电流源G2的电流输出端、第三可控开关S3的电流输入端及第四可控开关S4的电流输入端连接，第二可控开关S2的电流输出端与第二可控开关S2的控制负极均接地；第三可控开关S3的控制正极与第三反相器A3的输出端连接，第三可控开关S3的控制负极接地，第三可控开关S3的电流输出端与第一电容C1的第一端连接；第四可控开关S4的控制正极与外部电源连接，第四可控开关S4的电流输出端与第一电容C1的第一端连接；第五可控开关S5的控制负极接地，第五可控开关S5的电流输入端与第一电容C1的第一端连接；第六可控开关S6的控制正极与外部电源连接，第六可控开关S6的电流输入端与第一电容C1的第一端连接，第六可控开关S6的控制负极与第三反相器A3的输出端连接。

波形输出电路3中，第一电容C1的第一端分别与开关电路2及第一反相器A1的输入端连接，第一电容C1的第二端分别与第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端、第二电容C2的第二端及第三电容C3的第一端连接，第一反相器A1的输出端与第二反相器A2的输入端连接，第二反相器A2的输出端分别与第一电阻R1的第一端、第二电容C2的第一端及第三反相器A3的输入端连接，第三反相器A3的输出端分别与开关电路2及第四反相器A4的输入端连接，且第三反相器A3的输出端为电压波形输出端，第四反相器A4的输出端与开关电路2连接，第二电阻R2的第二端与第三电容C3的第二端均接地，将第一电阻R1和第二电阻R2的阻值进行求和运算得到第一数值，将第二电容C2和第三电容C3的容值进行求和运算得到第二数值，第二电阻R2的阻值与第一数值的比值等于第三电容C3的容值与第二数值的比值。

在一种可选的实施方式中，图3所示的振荡器电路的工作原理如下：电路上电后，第一电流源I1产生第一电流I1´。因此，第三电阻R3两端产生第一电压，该第一电压导通第一可控电流源G1和第二可控电流源G2。此时，第一可控电流源G1和第四电阻R4组成的串联支路中产生第一可控电流。因此，第四电阻R4两端产生第二电压，该第二电压导通第三可控电流源G3。

同时，当电路刚上电时，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的两端电压均为0。即此时，C点电压为低电平（该低电平的大小为GND）。C点电压经过第三反相器A3后得到的D点电压即为高电平。D点电压经过第四反相器A4后得到的E点电压即为低电平。故此时，第一可控开关S1、第三可控开关S3和第四可控开关S4导通，第二可控开关S2、第五可控开关S5和第六可控开关S6关断。因此，第一可控开关S1和第三可控电流源G3组成的串联支路中产生第三可控电流。第一电容C1通过第二可控电流源G2、第三可控开关S3和第四可控开关S4充电，该串联支路中产生第二可控电流，A点的电压不断升高。

当A点电压升高到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为）时，第一反相器A1输出低电平。即此时，C点电压为高电平（该高电平的大小为反相器的外部电源电压VDD），C点电压经过第三反相器A3后得到的D点电压即为低电平。D点电压经过第四反相器A4后得到的E点电压即为高电平。故此时，第一可控开关S1、第三可控开关S3和第四可控开关S4关断，第二可控开关S2、第五可控开关S5和第六可控开关S6导通。因此，第二可控开关S2和第二可控电流源G2组成的串联支路中产生第二可控电流，第一电容C1通过第三可控电流源G3、第五可控开关S5和第六可控开关S6放电，该串联支路中产生第三可控电流，A点的电压不断降低。

当A点电压降低到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为）时，第一反相器A1输出高电平，电路进入下一次循环。

由上述分析可知，当A点电压升高到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为）时，C点电压变为高电平（该高电平的大小为反相器的外部电源电压VDD）。故此时，B点电压在第一电阻R1和第二电阻R2以及第二电容C2和第三电容C3的分压作用下，瞬间阶跃为或者/>，其中，/>为第一电阻R1的阻值，/>为第二电阻R2的阻值，/>为第二电容C2的容值，/>为第三电容C3的容值。具体的，当电路工作于低频状态时，C点电压通过第一电阻R1和第二电阻R2分压得到B点电压，且第二电容C2和第三电容C3用于提高B点电压的阶跃响应；当电路工作于高频状态时，C点电压通过第二电容C2和第三电容C3分压得到B点电压。且此时，为了确保电路无论是工作在高频状态，还是低频状态，B点电压均相同，故此时，可将/>设计为等于/>。通过控制B点电压的恒定，可保证振荡器电路无论工作在高频状态还是低频状态，振荡器电路均能确保其输出的波形精度高，不会出现波形失真的情况，提高了振荡器电路输出的工作频率的准确性。

因此，当A点电压升高到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为）时，由于B点电压瞬间阶跃，故此时，A点电压也由/>瞬间阶跃至/>。之后，当A点电压降低到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为/>）时，C点电压变为低电平（GND）。故此时，B点电压由/>瞬间阶跃为0，因此，A点电压也由/>瞬间阶跃至。之后，在电路的作用下，A点电压不断升高。

同时，由电路结构可知，D点电压，即第一输出端OUT1的电压与C点电压相反。此时可得，当A点电压升高到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为）时，第一输出端OUT1的电压变为低电平。当A点电压降低到第一反相器A1的转换阈值电压（优选为/>）时，第一输出端OUT1的电压变为高电平。

故此时，可得A点电压、B点电压和第一输出端OUT1的电压波形图，如图4所示。结合图4可知，第一电容C1的充放电的电压变化量均为，而第一电容C1的充电电流等于第二可控电流，第一电容C1的放电电流等于第三可控电流。此时，假设第一可控电流源G1、第二可控电流源G2和第三可控电流源G3的电流比例为1:N:M，因此，第一可控电流等于第一电流I1´，第二可控电流等于/>，第三可控电流等于/>，从而可得第一电容C1的充电时间为/>，第一电容C1的放电时间为/>。故此时，通过控制第一电容C1的充电时间和放电时间的比例，调节振荡器电路波形的占空比。具体的，可通过调节电流比例N和M，从而控制第一电容C1的充电时间和放电时间的比例，从而得到预设的第一输出端OUT1的电压波形的占空比，且此时可得，第一输出端OUT1的电压波形周期为/>，其中，VDD为外部电源电压。

在本发明实施例中，在控制B点电压恒定的同时，通过第二可控电流和第三可控电流来确保第一电容C1的充电电流和放电电流处于完全可控的状态，从而进一步确保振荡器电路输出的波形精度高，不会出现波形失真的情况。

在一种可选的实施方式中，由上述对图3中的振荡器电路分析可知，第三可控开关S3和第四可控开关S4并联连接，第五可控开关S5和第六可控开关S6并联连接，从而降低开关的导通阻抗，加快振荡器电路的输出响应速度。

在一种可选的实施方式中，如图5所示，振荡器电路还包括：触发信号生成电路4，触发信号生成电路4的第一端与波形输出电路3的第二端连接，触发信号生成电路4的第二端与外部电源连接，触发信号生成电路4的第三端接地，触发信号生成电路4的第四端为触发信号波形输出端。

在一具体实施例中，如图6所示，触发信号生成电路4，包括：第五反相器A5、第七可控开关S7、第八可控开关S8、第五电阻R5、第四电容C4、第六反相器A6和第一与门A7。其中，第五反相器A5的输入端与波形输出电路3的第二端连接，第五反相器A5的输出端分别与第七可控开关S7的控制负极、第八可控开关S8的控制正极连接。第七可控开关S7的控制正极及第七可控开关S7的电流输入端均与外部电源连接，第七可控开关S7的电流输出端与第五电阻R5的第一端连接。第五电阻R5的第二端分别与第八可控开关S8的电流输入端、第四电容C4的第一端及第六反相器A6的输入端连接。第八可控开关S8的控制负极及电流输出端均接地。第四电容C4的第二端接地。第一与门A7的第一输入端与第六反相器A6的输出端连接，第一与门A7的第二输入端与波形输出电路3的第二端连接，第一与门A7的输出端为触发信号波形输出端。

在本发明实施例中，在图3所示的振荡器电路的基础上，通过增加上述触发信号生成电路4，可得到输出触发信号的振荡器。

具体的，图6所示的振荡器电路的工作原理如下：当D点电压为低电平时，第五反相器A5输出高电平。此时，第七可控开关S7关断，第八可控开关S8导通，第四电容C4通过第八可控开关S8放电到0。同时，由于低电平的D点电压输入第一与门A7中，因此，第一与门A7输出低电平信号。

当D点电压为高电平时，第五反相器A5输出低电平。此时，第七可控开关S7导通，第八可控开关S8关断，电源电压VDD通过第七可控开关S7和第五电阻R5向第四电容C4充电。当第四电容C4的电压还未升高到大于第六反相器A6的转换电压阈值时（优选为），第六反相器A6输出高电平，同时，由于高电平的D点电压输入第一与门A7中，因此，第一与门A7输出高电平信号。之后，当第四电容C4的电压升高到大于第六反相器A6的转换电压阈值时（优选为/>），第六反相器A6输出低电平，故此时，第一与门A7又输出低电平信号。由上述分析可得第二输出端OUT2的触发信号波形图，如图7所示。

结合图7可知，第二输出端OUT2的触发信号波形周期也为。结合图6可知，通过控制第一电容C1的充电时间和放电时间的比例，调节振荡器电路波形的占空比。具体的，可通过调节电流比例N和M，从而控制第一电容C1的充电时间和放电时间的比例，从而得到预设的第二输出端OUT2的电压波形的占空比。

由上述对图6中的振荡器电路分析可知 ，虽然该振荡器电路中存在对第四电容C4进行充放电的过程，但是该振荡器电路仅在第一输出端OUT1的电压波形的上升沿得到一触发信号。因此，不存在高频状态下，由于第八可控开关S8导通需要时间，且存在导通阻抗，从而出现波形失真的情况。且由于第一输出端OUT1输出高精度工作频率的电压波形，因此，无论电路工作在高频状态还是低频状态，图6所示的振荡器电路也能够输出高精度工作频率的触发信号波形。

如图8所示，本发明还提供了一种集成电路控制芯片，包括图6所示的振荡器电路。

在一具体实施例中，集成电路控制芯片如图8所示，其包括振荡器、线性稳压器、触发器B1和内置功率开关管Q1等。其中，振荡器即可采用图6所示电路结构。

如图9所示，本发明还提供了一种电池充电电路，包括如图8所示的集成电路控制芯片。

在一具体实施例中，图9示出了包括图8中所示的集成电路控制芯片U1的电池充电电路。其中，集成电路控制芯片U1的内置功率开关管Q1、功率电感L1以及第一二极管D1构成电池充电电路的主功率升压电路。

本发明提供的电池充电电路，包括具有图6所示的振荡器电路的集成电路控制芯片，从而增大了电池充电电路的工作频率范围，使电池充电电路构成一种宽工作频率范围的电路结构。同时，提高了电池充电电路的可靠性、精度以及响应速度。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种振荡器电路，其特征在于，包括：电流源电路、开关电路和波形输出电路，其中，

所述电流源电路的第一端与外部电源连接，所述电流源电路的第二端与所述开关电路的第一端连接，所述电流源电路的第三端接地；

所述开关电路的第二端与所述波形输出电路的第一端连接，所述开关电路的第三端与外部电源连接，所述开关电路的第四端接地；

所述波形输出电路的第二端为电压波形输出端，所述波形输出电路的第三端接地；

所述波形输出电路包括，第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第一反相器、第二反相器、第三反相器和第四反相器，所述第一电容的第一端分别与所述开关电路及所述第一反相器的输入端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端、所述第二电容的第二端及所述第三电容的第一端连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电容的第一端及所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端分别与所述开关电路及所述第四反相器的输入端连接，且所述第三反相器的输出端为电压波形输出端，所述第四反相器的输出端与所述开关电路连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电容的第二端均接地，将所述第一电阻和所述第二电阻的阻值进行求和运算得到第一数值，将所述第二电容和所述第三电容的容值进行求和运算得到第二数值，所述第二电阻的阻值与第一数值的比值等于所述第三电容的容值与第二数值的比值。

2.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述电流源电路，包括：第一电流源、第三电阻、第四电阻、第一可控电流源、第二可控电流源和第三可控电流源，其中，

所述第三电阻的第一端分别与外部电源、所述第一可控电流源的控制正极、所述第一可控电流源的电流输入端、所述第二可控电流源的控制正极、所述第二可控电流源的电流输入端及所述开关电路连接，所述第三电阻的第二端分别与第一电流源的输入端、所述第一可控电流源的控制负极、所述第二可控电流源的控制负极连接，所述第一电流源的输出端接地；

所述第一可控电流源的电流输出端分别与所述第四电阻的第一端、所述第三可控电流源的控制正极连接，所述第四电阻的第二端接地；

所述第二可控电流源的电流输出端与所述开关电路连接；

所述第三可控电流源的电流输入端通过所述开关电路与所述第三电阻的第一端连接，所述第三可控电流源的电流输出端及所述第三可控电流源的控制负极均接地。

3.根据权利要求2所述的振荡器电路，其特征在于，所述开关电路，包括：第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关、第五可控开关和第六可控开关，其中，

所述第一可控开关的控制正极、所述第一可控开关的电流输入端均与所述第三电阻的第一端连接，所述第一可控开关的控制负极分别与所述第二可控开关的控制正极、所述第四可控开关的控制负极、所述第五可控开关的控制正极及所述第四反相器的输出端连接，所述第一可控开关的电流输出端分别与所述第五可控开关的电流输出端、第六可控开关的电流输出端及所述第三可控电流源的电流输入端连接；

所述第二可控开关的电流输入端分别与所述第二可控电流源的电流输出端、所述第三可控开关的电流输入端及第四可控开关的电流输入端连接，所述第二可控开关的电流输出端与所述第二可控开关的控制负极均接地；

所述第三可控开关的控制正极与所述第三反相器的输出端连接，所述第三可控开关的控制负极接地，所述第三可控开关的电流输出端与所述第一电容的第一端连接；

所述第四可控开关的控制正极与外部电源连接，所述第四可控开关的电流输出端与所述第一电容的第一端连接；

所述第五可控开关的控制负极接地，所述第五可控开关的电流输入端与所述第一电容的第一端连接；

所述第六可控开关的控制正极与外部电源连接，所述第六可控开关的电流输入端与所述第一电容的第一端连接，第六可控开关的控制负极与第三反相器的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路还包括：触发信号生成电路，触发信号生成电路的第一端与波形输出电路的第二端连接，触发信号生成电路的第二端与外部电源连接，触发信号生成电路的第三端接地，触发信号生成电路的第四端为触发信号波形输出端。

5.根据权利要求4所述的振荡器电路，其特征在于，所述触发信号生成电路，包括：第五反相器、第七可控开关、第八可控开关、第五电阻、第四电容、第六反相器和第一与门，其中，

所述第五反相器的输入端与所述波形输出电路的第二端连接，所述第五反相器的输出端分别与所述第七可控开关的控制负极、所述第八可控开关的控制正极连接；

所述第七可控开关的控制正极及所述第七可控开关的电流输入端均与外部电源连接，所述第七可控开关的电流输出端与所述第五电阻的第一端连接；

所述第五电阻的第二端分别与所述第八可控开关的电流输入端、所述第四电容的第一端及所述第六反相器的输入端连接；

所述第八可控开关的控制负极及电流输出端均接地；

所述第四电容的第二端接地；

所述第一与门的第一输入端与所述第六反相器的输出端连接，所述第一与门的第二输入端与所述波形输出电路的第二端连接，所述第一与门的输出端为触发信号波形输出端。

6.根据权利要求5所述的振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路的波形周期为：

其中，为第一电流源电流值，第一可控电流源、第二可控电流源和第三可控电流源的电流比例为1:N:M，VDD为外部电源电压，/>为第一电阻阻值，/>为第二电阻阻值，/>为第一电容容值。

7.根据权利要求6所述的振荡器电路，其特征在于，通过控制第一电容的充电时间和放电时间的比例，调节振荡器电路波形的占空比。

8.根据权利要求7所述的振荡器电路，其特征在于，通过调节N和M的大小，控制第一电容的充电时间和放电时间的比例。

9.一种集成电路控制芯片，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的振荡器电路。

10.一种电池充电电路，其特征在于，包括权利要求9所述的集成电路控制芯片。