[发明专利]精准振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种精准振荡器，尤其涉及一种当参考电压源和参考电流源因外在环境产生变化时，仍可输出稳定频率的精准振荡器。 

背景技术

传统的精准振荡器1，如图1所示，主要由一个与温度变化及电压变化无关的带差参考电压电路2、使用参考电压源所产生的互补式绝对温度电流源3、正温度系数电流源4以及SR触发器5等开关电路所组成。 

图2为工作电压VDD为5V时，传统精准振荡器1参考电压Vref对温度的变化曲线图，其中横轴代表温度，纵轴代表参考电压Vref，由图2可以发现在温度-50℃至100℃时，其参考电压Vref变化为1.120V±10mV，几乎不随温度改变，可达到精准的要求。 

图3为工作电压VDD为5V时，传统精准振荡器1输出频率对温度的变化曲线图，其中横轴代表温度，纵轴代表输出频率，由图3可以发现在温度-50℃至100℃时，其输出频率变化为4MHz±1％，几乎不随温度改变，也可达到精准的要求。 

图4为温度为27℃时，传统精准振荡器1参考电压Vref对工作电压的变化曲线图，其中横轴代表工作电压VDD，纵轴代表参考电压Vref，由图4可以发现在工作电压VDD大于2.2V时，其参考电压Vref变化为1.120V±10mV，几乎不随工作电压VDD改变；但若工作电压VDD小于2.2V时则参考电压Vref下降得很快，这表示在工作电压VDD小于2.2V时，传统精准振荡器1的参考电压Vref将不再精准。 

图5为温度为27℃时，传统精准振荡器1输出频率对工作电压的变化曲线图，其中横轴代表工作电压，纵轴代表输出频率，由图5可以发现在工作电压VDD为2.5V至6V时，其输出频率变化为4MHz±1％，但若工作电压VDD小于2.5V时，则输出频率下降得很快，工作电压VDD一旦小于2V 就无法振荡了。 

图6为工作电压VDD为5V时，设计不良或制造有瑕疵的传统精准振荡器1，其参考电压Vref对温度的变化曲线图，其中横轴代表温度，纵轴代表参考电压Vref，由图6可发现传统精准振荡器1的参考电压Vref电路一旦设计不良或制造有瑕疵，将使得参考电压Vref随温度有较大的飘移，而在温度-50℃至100℃时，其参考电压Vref由1.115V变化至1.145V，产生了30mV的变化。 

图7为工作电压VDD为5V时，设计不良或制造有瑕疵的传统精准振荡器1，其输出频率对温度的变化曲线图，其中横轴代表温度，纵轴代表输出频率，由图7可发现传统精准振荡器1的参考电压Vref电路一旦设计不良或制造有瑕疵，在温度-50℃至100℃时，其输出频率变化由4.090MHz变化至3.800MHz。 

因此传统精准振荡器的动作，就是当一个电容的电压值被充至为参考电压(Vref)值时，另一电容就会开始利用参考电流(Iref)充电而该电容则会开始放电，如此重复的充放电形成振荡器的振荡；因此若振荡器要能产生精准的振荡频率就必须有很好的参考电压(Vref)和参考电流(Iref)，对于此类传统振荡器，能直接或间接产生参考电压(Vref)和参考电流(Iref)的带差参考电压电路就显得非常重要，但是要设计此种带差参考电压电路往往需耗费许多人力去做调整设计，且整体电路也较烦杂，制造成本也因此较高。 

发明内容

因此，如何研发出一种精准振荡器，使其当参考电压源和参考电流源在因外在环境产生变化时，仍然可以输出稳定频率且不需要设计一个精准的带差参考电压电路，也可以获得精准振荡器的效果，将是本发明所要积极探讨之处。 

本发明提出一种精准振荡器，其主要目的为解决传统精准振荡器需要非常稳定的参考电压源和参考电流源才能获得稳定输出频率的问题。