[发明专利]一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路及其实现方法

权利要求书

1.一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路，其特征在于，包括：电压限制电路、电流源电路、逻辑电路以及时钟信号输出电路；

所述逻辑电路包括第一电容模组、第二电容模组、第一开关、第二开关、第一NMOS管、第二NMOS管以及第三NMOS管；所述第一电容模组包括并联连接的第一金属电容和第一MOS可变电容，所述第二电容模组包括并联连接的第二金属电容和第二MOS可变电容；

所述第一NMOS管的漏极与所述电流源电路的第一输出端口相连接，所述第一NMOS管的栅极分别与所述第一NMOS管的漏极、第二NMOS管的栅极以及第三NMOS管的栅极相连接，所述第一NMOS管的源极与所述电压限制电路的输出端口相连接；

所述第二NMOS管的漏极与所述电流源电路的第二输出端口相连接，所述第二NMOS管的源极与所述第一电容模组的第一端口相连接；

所述第三NMOS管的漏极与所述电流源电路的第三输出端口相连接，所述第三NMOS管的源极与所述第二电容模组的第一端口相连接；

所述第一电容模组的第二端口接地，所述第一开关的第一端口与所述第一电容模组的第一端口相连接，所述第一开关的第二端口接地，所述第一开关的控制端口与所述时钟信号输出电路的第一输出端口相连接；

所述第二电容模组的第二端口接地，所述第二开关的第一端口与所述第二电容模组的第一端口相连接，所述第二开关的第二端口接地，所述第二开关的控制端口与所述时钟信号输出电路的第二输出端口相连接；

所述时钟信号输出电路的第一输入端口与所述第二NMOS管的漏极相连接，所述时钟信号输出电路的第二输入端口与所述第三NMOS管的漏极相连接；

其中，所述电压限制电路包括运算放大器，所述运算放大器的输出端口与所述第一NMOS管的源极相连接，所述运算放大器的负输入端口与所述运算放大器的输出端口相连接，所述运算放大器的正输入端口与电压源相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路，其特征在于，所述电压源的输出的电压小于等于0.5V。

3.根据权利要求1所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路,其特征在于，所述电流源电路包括第一电流源、第二电流源以及第三电流源，所述第一电流源的输出端口为所述电流源电路的第一输出端口，所述第二电流源的输出端口为所述电流源电路的第二输出端口，所述第三电流源的输出端口为所述电流源电路的第三输出端口。

4.根据权利要求3所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路,其特征在于，所述第一电流源的输出端口、所述第二电流源的输入端口以及所述第三电流源的输出端口输出的电流大小关系为：

β×i1＝i2＝i3

其中，β为电流放大系数，i1为所述第一电流源的输出端口输出的电流，i2为所述第二电流源的输出端口输出的电流，i3为所述第三电流源的输出端口输出的电流。

5.根据权利要求4所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路,其特征在于，所述第一NMOS管、所述第二NMOS管以及所述第三NMOS管的尺寸关系为：

β×(W/L)_nch1＝(W/L)_nch2＝(W/L)_nch3

其中，β为电流放大系数，(W/L)_nch1为所述第一NMOS管的宽度和长度的比值，(W/L)_nch2为所述第二NMOS管的宽度和长度的比值，(W/L)_nch3为所述第三NMOS管的宽度和长度的比值。

6.根据权利要求1所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路,其特征在于，所述第一电容模组的电容值与所述第二电容模组的电容值相等。

7.根据权利要求1或5任一项所述的一种用于MCU高频时钟的频率温度补偿电路，其特征在于，所述第一金属电容的电容值与所述第二金属电容的电容值相等，所述第一MOS可变电容的电容值与所述第二MOS可变电容的电容值相等。