本发明涉及电路技术领域，尤其是涉及一种振荡器电路。
背景技术：
目前随着模拟电路的不断发展，芯片的应用越来越广泛，在很多地方都要应用到振荡器。在传统的技术中，rc振荡器的频率稳定性比较差，使用的范围比较有限。目前考虑到芯片集成度的不断提升，芯片成品的降低，就需要设计专门的rc振荡器来产生可以供芯片电路内部使用的振荡器电路，目前大多数的芯片内部振荡器电路设计复杂，振荡频率不稳定，不利于电路的整体优化，还提高了设计的成本，对于芯片的性能方面也产生了很大的影响。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种cmos双稳态振荡器及其实现方法。本发明的目的在于提供一种简单实用cmos双稳态振荡器，整体电路采用cmos工艺，电路通过比较器电路和逻辑信号处理电路设计，可以产生稳定的开关频率信号，并且可以根据实际需求进行频率的设定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种cmos双稳态振荡器，包括p沟道增强型mos管pm1-pm10，n沟道增强型mos管nm1-nm16，电容c1-c3，电流源idc1，反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4以及vcc输入端口、en_osc输入端口、vr电压输入端口、hold控制输入端口和clk逻辑输出端口；
所述p沟道增强型mos管pm1源极连接vcc输入端口以及p沟道增强型mos管pm2-pm10的源极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm3和pm7的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm1源极接地，栅极连接en_osc输入端口、p沟道增强型mos管pm1、pm3和pm7的源极，漏极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极。p沟道增强型mos管pm1和n沟道增强型mos管nm1构成反相器电路，将en_osc输入端口的电压反相处理后传输到开关管的栅极，进行开关管的通断控制；
所述p沟道增强型mos管pm2源极连接vcc输入端口，栅极漏极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm4源极连接vcc输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm5-pm6、pm8-pm10的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极；所述p沟道增强型mos管pm5源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm11-pm12的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4、pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm6源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm7的漏极，n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm8源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm14的栅极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm9-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm9源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm13-pm14的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8、pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm10源极连接vcc输入端口，漏极连接n沟道增强型mos管nm15、nm16的漏极和反相器inv2的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm9的栅极。所述p沟道增强型mos管pm2、pm4-pm6和pm8-pm10共同构成电流镜电路，起到为各自所在支路提供镜像电流的作用；
所述p沟道增强型mos管pm11源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm12的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm13的栅极；所述p沟道增强型mos管pm12源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm11的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm7-nm9的漏极，栅极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极和电容c2的上极板；所述n沟道增强型mos管nm5栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm7漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm8的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm11的漏极和n沟道增强型mos管nm6的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm9漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、p沟道增强型mos管pm7的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7和nm8的漏极，源极接地。所述p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm11的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm12的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv1的输入端；
所述p沟道增强型mos管pm13源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm14的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm11的栅极；所述p沟道增强型mos管pm14源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm13的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板；所述n沟道增强型mos管nm12栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm14漏极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm13的漏极和n沟道增强型mos管nm13的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm15漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm16的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极、n沟道增强型mos管nm14的漏极，源极接地。所述p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm13的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm14的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv2的输入端；
所述p沟道增强型mos管pm3源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、电流源的一端、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述p沟道增强型mos管pm7源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述n沟道增强型mos管nm2源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm6、nm8、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm6源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm8、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm8源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm13源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm16源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm15的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13的栅极。所述p沟道增强型mos管pm3、pm7和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13、nm16在电路中都是起到开关管的作用；
所述n沟道增强型mos管nm3的漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、电容c2上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm4的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm4的栅极和clk输出端；所述n沟道增强型mos管nm4的漏极连接n沟道增强型mos管nm3的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm3的栅极和clk输出端，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm10的漏极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、电容c3上极板和p沟道增强型mos管pm14的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm11的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm11的栅极和反相器inv4的输出端；所述n沟道增强型mos管nm11的漏极连接n沟道增强型mos管nm10的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm10的栅极和反相器inv4的输出端，源极接地；所述电容c1上极板连接vr输入端口、p沟道增强型mos管pm11和pm13的栅极，下极板接地；所述电容c2上极板连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极和p沟道增强型mos管pm12的栅极，下极板接地；所述电容c3上极板连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和p沟道增强型mos管pm14的栅极，下极板接地。其中电容c1主要作用为vr输入端口提供稳压作用，电容c2和c3在各自支路作为充放电电容给对应的p沟道增强型mos管pm12和p沟道增强型mos管pm14的栅极提供电压使用；
所述反相器inv1输入端连接p沟道增强型mos管pm6、pm7的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极，输出端连接或非门nor1的一输入端；所述反相器inv2输入端连接p沟道增强型mos管pm10漏极、n沟道增强型mos管nm15和nm16的漏极，输出端连接或非门nor2的一输入端；所述或非门nor1一输入端连接反相器inv1的输出端，另一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor4的输入端，输出端连接或非门nor2的一输入端和或非门nor3的另一输入端；所述或非门nor2一输入端连接反相器inv2的输出端，另一输入端连接或非门nor1的输出端和或非门nor3的输入端，输出端连接或非门nor4的一输入端和或非门nor1的另一输入端；所述或非门nor3一输入端连接hold输入端口，另一输入端口连接或非门nor1的输出端和或非门nor2的一输入端，输出端连接反相器inv3的输入端；所述或非门nor4一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor1的另一输入端，输出端连接反相器inv4的输入端；所述反相器inv3输入端连接或非门nor3的输出端，输出端连接clk输出端口和n沟道增强型mos管nm3、nm4的栅极；所述反相器inv4输入端连接或非门nor4的输出端，输出端连接n沟道增强型mos管nm10、nm11的栅极。反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4共同构成振荡器电路逻辑信号处理电路，将运放电路产生的模拟信号转化成数字信号。
本发明还提供涉及cmos双稳态振荡器的实现方法，详细步骤如下：
当vcc输入端电源供电，en_osc输入端提供高电平时，电流源idc1提供电流，vr输入端提供稳定的供电电压vr时，p沟道增强型mos管pm4支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c2进行充电，当电容c2的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv1的输入端；同理p沟道增强型mos管pm8支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c3进行充电，当电容c3的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv2的输入端；通过或非门nor1和nor2构成的锁存器将反相器inv1和inv2传递的模拟信号进行边沿出发后输出高低电平的逻辑信号，然后将或非门nor1的输出端信号通过或非门nor3与hold输入信号进行或非处理后，经过反相器inv3控制n沟道增强型mos管nm3和nm4的通断，从而将c2的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm3和nm4开启，把电容c2的上极板拉倒地，此时电容c2开始放电，当电容c2的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv1的输入端；同理或非门nor2的输出端信号通过或非门nor4与地进行或非处理后，经过反相器inv4控制n沟道增强型mos管nm10和nm11的通断，从而将c3的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm10和nm11开启，把电容c3的上极板拉倒地，此时电容c3开始放电，当电容c3的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv2的输入端。所以在不断地进行电容c2和c3的充电放电，通过锁存器将两个比较器的输出信号进行处理后，就得出clk振荡开关波形信号。
本发明的有益效果在于：
1.振荡器采用cmos工艺，电路设计简单，开关频率误差小。
2.振荡器开关频率灵活可调，可以通过改变电流源idc1和电压vr的大小，调整开关波形的占空比，从而进行开关频率的改变。
附图说明
图1为本发明cmos双稳态振荡器电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
所述一种cmos双稳态振荡器，如图1所示，包括p沟道增强型mos管pm1-pm10，n沟道增强型mos管nm1-nm16，电容c1-c3，电流源idc1，反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4以及vcc输入端口、en_osc输入端口、vr电压输入端口、hold控制输入端口和clk逻辑输出端口。
所述p沟道增强型mos管pm1源极连接vcc输入端口以及p沟道增强型mos管pm2-pm10的源极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm3和pm7的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm1源极接地，栅极连接en_osc输入端口、p沟道增强型mos管pm1、pm3和pm7的源极，漏极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极。p沟道增强型mos管pm1和n沟道增强型mos管nm1构成反相器电路，将en_osc输入端口的电压反相处理后传输到开关管的栅极，进行开关管的通断控制。
所述p沟道增强型mos管pm2源极连接vcc输入端口，栅极漏极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm4源极连接vcc输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm5-pm6、pm8-pm10的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极；所述p沟道增强型mos管pm5源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm11-pm12的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4、pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm6源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm7的漏极，n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm8源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm14的栅极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm9-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm9源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm13-pm14的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8、pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm10源极连接vcc输入端口，漏极连接n沟道增强型mos管nm15、nm16的漏极和反相器inv2的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm9的栅极。所述p沟道增强型mos管pm2、pm4-pm6和pm8-pm10共同构成电流镜电路，起到为各自所在支路提供镜像电流的作用。
所述p沟道增强型mos管pm11源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm12的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm13的栅极；所述p沟道增强型mos管pm12源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm11的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm7-nm9的漏极，栅极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极和电容c2的上极板；所述n沟道增强型mos管nm5栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm7漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm8的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm11的漏极和n沟道增强型mos管nm6的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm9漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、p沟道增强型mos管pm7的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7和nm8的漏极，源极接地。所述p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm11的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm12的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv1的输入端。
所述p沟道增强型mos管pm13源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm14的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm11的栅极；所述p沟道增强型mos管pm14源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm13的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板；所述n沟道增强型mos管nm12栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm14漏极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm13的漏极和n沟道增强型mos管nm13的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm15漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm16的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极、n沟道增强型mos管nm14的漏极，源极接地。所述p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm13的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm14的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv2的输入端。
所述p沟道增强型mos管pm3源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、电流源的一端、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述p沟道增强型mos管pm7源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述n沟道增强型mos管nm2源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm6、nm8、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm6源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm8、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm8源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm13源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm16源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm15的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13的栅极。所述p沟道增强型mos管pm3、pm7和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13、nm16在电路中都是起到开关管的作用。
所述n沟道增强型mos管nm3的漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、电容c2上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm4的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm4的栅极和clk输出端；所述n沟道增强型mos管nm4的漏极连接n沟道增强型mos管nm3的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm3的栅极和clk输出端，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm10的漏极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、电容c3上极板和p沟道增强型mos管pm14的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm11的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm11的栅极和反相器inv4的输出端；所述n沟道增强型mos管nm11的漏极连接n沟道增强型mos管nm10的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm10的栅极和反相器inv4的输出端，源极接地；所述电容c1上极板连接vr输入端口、p沟道增强型mos管pm11和pm13的栅极，下极板接地；所述电容c2上极板连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极和p沟道增强型mos管pm12的栅极，下极板接地；所述电容c3上极板连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和p沟道增强型mos管pm14的栅极，下极板接地。其中电容c1主要作用为vr输入端口提供稳压作用，电容c2和c3在各自支路作为充放电电容给对应的p沟道增强型mos管pm12和p沟道增强型mos管pm14的栅极提供电压使用。
所述反相器inv1输入端连接p沟道增强型mos管pm6、pm7的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极，输出端连接或非门nor1的一输入端；所述反相器inv2输入端连接p沟道增强型mos管pm10漏极、n沟道增强型mos管nm15和nm16的漏极，输出端连接或非门nor2的一输入端；所述或非门nor1一输入端连接反相器inv1的输出端，另一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor4的输入端，输出端连接或非门nor2的一输入端和或非门nor3的另一输入端；所述或非门nor2一输入端连接反相器inv2的输出端，另一输入端连接或非门nor1的输出端和或非门nor3的输入端，输出端连接或非门nor4的一输入端和或非门nor1的另一输入端；所述或非门nor3一输入端连接hold输入端口，另一输入端口连接或非门nor1的输出端和或非门nor2的一输入端，输出端连接反相器inv3的输入端；所述或非门nor4一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor1的另一输入端，输出端连接反相器inv4的输入端；所述反相器inv3输入端连接或非门nor3的输出端，输出端连接clk输出端口和n沟道增强型mos管nm3、nm4的栅极；所述反相器inv4输入端连接或非门nor4的输出端，输出端连接n沟道增强型mos管nm10、nm11的栅极。反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4共同构成振荡器电路逻辑信号处理电路，将运放电路产生的模拟信号转化成数字信号。
一种cmos双稳态振荡器的实现方法的步骤如下：
当vcc输入端电源供电，en_osc输入端提供高电平时，电流源idc1提供电流，vr输入端提供稳定的供电电压vr时，p沟道增强型mos管pm4支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c2进行充电，当电容c2的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv1的输入端；同理p沟道增强型mos管pm8支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c3进行充电，当电容c3的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv2的输入端；通过或非门nor1和nor2构成的锁存器将反相器inv1和inv2传递的模拟信号进行边沿出发后输出高低电平的逻辑信号，然后将或非门nor1的输出端信号通过或非门nor3与hold输入信号进行或非处理后，经过反相器inv3控制n沟道增强型mos管nm3和nm4的通断，从而将c2的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm3和nm4开启，把电容c2的上极板拉倒地，此时电容c2开始放电，当电容c2的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv1的输入端；同理或非门nor2的输出端信号通过或非门nor4与地进行或非处理后，经过反相器inv4控制n沟道增强型mos管nm10和nm11的通断，从而将c3的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm10和nm11开启，把电容c3的上极板拉倒地，此时电容c3开始放电，当电容c3的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv2的输入端。所以在不断地进行电容c2和c3的充电放电，通过锁存器将两个比较器的输出信号进行处理后，就得出clk振荡开关波形信号。
综上，本发明提出了一种简单实用cmos双稳态振荡器，可以有效地产生稳定振荡波形，并保证电路的安全可靠。相对于之前的振荡器产生电路，这种方法整体电路设计简单，产生的开关波形稳定，而且电路内部功耗很小，可以给其他电路提供很好的开关信号波形。
1.一种cmos双稳态振荡器，其特征在于：
所述cmos双稳态振荡器，包括p沟道增强型mos管pm1-pm10，n沟道增强型mos管nm1-nm16，电容c1-c3，电流源idc1，反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4以及vcc输入端口、en_osc输入端口、vr电压输入端口、hold控制输入端口和clk逻辑输出端口；
所述p沟道增强型mos管pm1源极连接vcc输入端口以及p沟道增强型mos管pm2-pm10的源极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm3和pm7的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm1源极接地，栅极连接en_osc输入端口、p沟道增强型mos管pm1、pm3和pm7的源极，漏极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13和nm16的栅极；p沟道增强型mos管pm1和n沟道增强型mos管nm1构成反相器电路，将en_osc输入端口的电压反相处理后传输到开关管的栅极，进行开关管的通断控制；
所述p沟道增强型mos管pm2源极连接vcc输入端口，栅极漏极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm4源极连接vcc输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm5-pm6、pm8-pm10的栅极，漏极连接n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极；所述p沟道增强型mos管pm5源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm11-pm12的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4、pm6、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm6源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm7的漏极，n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm8源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm14的栅极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm9-pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm9源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm13-pm14的源极，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8、pm10的栅极；所述p沟道增强型mos管pm10源极连接vcc输入端口，漏极连接n沟道增强型mos管nm15、nm16的漏极和反相器inv2的输入端口，栅极连接电流源的一端、p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm3的漏极、p沟道增强型mos管pm4-pm5、pm8-pm9的栅极；所述p沟道增强型mos管pm2、pm4-pm6和pm8-pm10共同构成电流镜电路，起到为各自所在支路提供镜像电流的作用；
所述p沟道增强型mos管pm11源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm12的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm13的栅极；所述p沟道增强型mos管pm12源极连接p沟道增强型mos管pm5的漏极和p沟道增强型mos管pm11的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm7-nm9的漏极，栅极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极和电容c2的上极板；所述n沟道增强型mos管nm5栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm6的漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm7漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm8的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm11的漏极和n沟道增强型mos管nm6的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm9漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、p沟道增强型mos管pm7的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7和nm8的漏极，源极接地；所述p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm11的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm12的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv1的输入端；
所述p沟道增强型mos管pm13源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm14的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接vr电压输入端口和p沟道增强型mos管pm11的栅极；所述p沟道增强型mos管pm14源极连接p沟道增强型mos管pm9的漏极和p沟道增强型mos管pm13的源极，漏极连接n沟道增强型mos管nm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和电容c3的上极板；所述n沟道增强型mos管nm12栅极漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm13的漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm14漏极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极和n沟道增强型mos管nm15的栅极，栅极连接n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极、p沟道增强型mos管pm13的漏极和n沟道增强型mos管nm13的漏极，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm15漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm16的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm14的漏极、n沟道增强型mos管nm14的漏极，源极接地；所述p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15共同构成了比较器电路，主要将p沟道增强型mos管pm13的栅极电压vr电压和p沟道增强型mos管pm14的栅极电压进行比较，然后将输出结果传递到反相器inv2的输入端；
所述p沟道增强型mos管pm3源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm2的栅极漏极、电流源的一端、p沟道增强型mos管pm4-pm6、pm8-pm10的栅极，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述p沟道增强型mos管pm7源极连接vcc输入端口，漏极连接p沟道增强型mos管pm6的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极和反相器inv1的输入端，栅极连接en_osc输入端口、n沟道增强型mos管nm1的栅极、p沟道增强型mos管pm1的栅极和p沟道增强型mos管pm7的栅极；所述n沟道增强型mos管nm2源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、电容c2的上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm6、nm8、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm6源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm11的漏极、n沟道增强型mos管nm5的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm7的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm8、nm13、nm16的栅极；
所述n沟道增强型mos管nm8源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm12的漏极、n沟道增强型mos管nm7的漏极和n沟道增强型mos管nm9的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm13、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm13源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm13的漏极、n沟道增强型mos管nm12的栅极漏极和n沟道增强型mos管nm14的栅极，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm16的栅极；所述n沟道增强型mos管nm16源极接地，漏极连接p沟道增强型mos管pm10的漏极、n沟道增强型mos管nm15的漏极和反相器inv2的输入端，栅极连接p沟道增强型mos管pm1的漏极、n沟道增强型mos管nm1的漏极和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13的栅极；所述p沟道增强型mos管pm3、pm7和n沟道增强型mos管nm2、nm6、nm8、nm13、nm16在电路中都是起到开关管的作用；
所述n沟道增强型mos管nm3的漏极连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极、电容c2上极板和p沟道增强型mos管pm12的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm4的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm4的栅极和clk输出端；所述n沟道增强型mos管nm4的漏极连接n沟道增强型mos管nm3的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm3的栅极和clk输出端，源极接地；所述n沟道增强型mos管nm10的漏极连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、电容c3上极板和p沟道增强型mos管pm14的栅极，源极连接n沟道增强型mos管nm11的漏极，栅极连接n沟道增强型mos管nm11的栅极和反相器inv4的输出端；所述n沟道增强型mos管nm11的漏极连接n沟道增强型mos管nm10的源极，栅极连接n沟道增强型mos管nm10的栅极和反相器inv4的输出端，源极接地；所述电容c1上极板连接vr输入端口、p沟道增强型mos管pm11和pm13的栅极，下极板接地；所述电容c2上极板连接p沟道增强型mos管pm4的漏极、n沟道增强型mos管nm3的漏极、n沟道增强型mos管nm2的漏极和p沟道增强型mos管pm12的栅极，下极板接地；所述电容c3上极板连接p沟道增强型mos管pm8的漏极、n沟道增强型mos管nm10的漏极和p沟道增强型mos管pm14的栅极，下极板接地；其中电容c1主要作用为vr输入端口提供稳压作用，电容c2和c3在各自支路作为充放电电容给对应的p沟道增强型mos管pm12和p沟道增强型mos管pm14的栅极提供电压使用；
所述反相器inv1输入端连接p沟道增强型mos管pm6、pm7的漏极、n沟道增强型mos管nm9的漏极，输出端连接或非门nor1的一输入端；所述反相器inv2输入端连接p沟道增强型mos管pm10漏极、n沟道增强型mos管nm15和nm16的漏极，输出端连接或非门nor2的一输入端；所述或非门nor1一输入端连接反相器inv1的输出端，另一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor4的输入端，输出端连接或非门nor2的一输入端和或非门nor3的另一输入端；所述或非门nor2一输入端连接反相器inv2的输出端，另一输入端连接或非门nor1的输出端和或非门nor3的输入端，输出端连接或非门nor4的一输入端和或非门nor1的另一输入端；所述或非门nor3一输入端连接hold输入端口，另一输入端口连接或非门nor1的输出端和或非门nor2的一输入端，输出端连接反相器inv3的输入端；所述或非门nor4一输入端连接或非门nor2的输出端和或非门nor1的另一输入端，输出端连接反相器inv4的输入端；所述反相器inv3输入端连接或非门nor3的输出端，输出端连接clk输出端口和n沟道增强型mos管nm3、nm4的栅极；所述反相器inv4输入端连接或非门nor4的输出端，输出端连接n沟道增强型mos管nm10、nm11的栅极；反相器inv1-inv4，或非门nor1-nor4共同构成振荡器电路逻辑信号处理电路，将运放电路产生的模拟信号转化成数字信号。
2.一种利用权利要求1所述cmos双稳态振荡器的实现方法，其特征在于包括下述步骤：
当vcc输入端电源供电，en_osc输入端提供高电平时，电流源idc1提供电流，vr输入端提供稳定的供电电压vr时，p沟道增强型mos管pm4支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c2进行充电，当电容c2的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv1的输入端；同理p沟道增强型mos管pm8支路镜像p沟道增强型mos管pm2支路构成的恒定电流源为电容c3进行充电，当电容c3的上极板电压高于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将高电平传递到反相器inv2的输入端；通过或非门nor1和nor2构成的锁存器将反相器inv1和inv2传递的模拟信号进行边沿出发后输出高低电平的逻辑信号，然后将或非门nor1的输出端信号通过或非门nor3与hold输入信号进行或非处理后，经过反相器inv3控制n沟道增强型mos管nm3和nm4的通断，从而将c2的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm3和nm4开启，把电容c2的上极板拉倒地，此时电容c2开始放电，当电容c2的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm11、pm12和n沟道增强型mos管nm5、nm7、nm9构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv1的输入端；同理或非门nor2的输出端信号通过或非门nor4与地进行或非处理后，经过反相器inv4控制n沟道增强型mos管nm10和nm11的通断，从而将c3的上极板电压在大于vr电压时，将mos管nm10和nm11开启，把电容c3的上极板拉倒地，此时电容c3开始放电，当电容c3的上极板电压低于vr电压时，通过p沟道增强型mos管pm13、pm14和n沟道增强型mos管nm12、nm14、nm15构成的比较器电路的输出端将低电平传递到反相器inv2的输入端；所以在不断地进行电容c2和c3的充电放电，通过锁存器将两个比较器的输出信号进行处理后，就得出clk振荡开关波形信号。
技术总结