[发明专利]一种对温度不敏感的环形振荡器的电路的设计

摘要

本发明公开了一种对温度不敏感的环形振荡器的电路的设计，由温度传感器、温度自适应模块、减法电路以及振荡环路组成。温度传感器输入直流稳压（可以是带隙基准电压BG），输出电压随温度成线性变化；温度自适应模块可以将温度传感器所得到的曲线的斜率调试至所需要的值；减法电路进一步调整曲线的截距。通过这种方式得到的电压随温度的变化曲线，可使得振荡环路在误差允许的范围内得到较稳定的输出频率。本发明的设计可以更好的提高环形振荡器的电路的稳定性，提高其实用性与功效，本发明采用CMOS器件搭建而成，设计简单而且制造成本较低。

主权项

一种对温度不敏感的环形振荡器的电路的设计，电路包括温度传感器（1）、自适应模块（2）、减法电路（3）、汲取电流式环形振荡器（4）；温度传感器（1）包括NMOS晶体管Ma和PMOS晶体管Mb，Mb的漏极和Ma的漏极相连，Mb的源极接电压Vdd，Mb的栅极连接直流稳定电压VBG，Ma的栅极和漏极相连，Ma源极接地，Ma/Mb的漏极输出电压Vtemp；自适应模块（2）包括NMOS晶体管Mc和PMOS晶体管Md，Md的漏极和Mc的漏极相连，Md的栅极与漏极相连，Md的源极接电压Vdd；Mc的源极接地，栅极连接温度传感器（1）中Ma/Mb的漏极；温度传感器（1）的输出电压Vtemp通过Mc的栅极输入，由Mc/Md的漏极输出，电压记为Vout；减法电路（3）具体包括NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3、NMOS晶体管M4、NMOS晶体管M5、NMOS晶体管M6、PMOS晶体管M7、PMOS晶体管M8、PMOS晶体管M9、PMOS晶体管M10；M1和M2的栅极相连，源极接地，其中M1栅极和漏极相连，M1和M2构成镜像电流源；M3和M4以及M5和M6的源极分别接M1和M2的漏极，M3和M4的栅极分别接直流稳压输入VBG1、VBG2，M5的栅极和漏极相连，M6栅极与自适应模块2的输出Vout相连，M3、M4、M5、M6的漏极分别和M7、M8、M9、M10的漏极相连；M7、M8、M10的栅极和漏极都相连，M8的栅极和M9的栅极相连，M7～M10的源极都接电压Vdd；减法电路（3）由M5的漏极输出Vsub；汲取电流式环形振荡器（4）包括PMOS晶体管M11、PMOS晶体管M13、PMOS晶体管M14、PMOS晶体管M17、PMOS晶体管M18、PMOS晶体管M111、PMOS晶体管M112、NMOS晶体管M12、NMOS晶体管M15、NMOS晶体管M16、NMOS晶体管M19、NMOS晶体管M110、NMOS晶体管M113、NMOS晶体管M114；M11的栅极和漏极相连，源极接电压Vdd，漏极和M12的漏极相连；M12栅极接减法电路（3）的输出Vsub，源极接地，漏极与M11的漏极相连；M13～M16作为振荡环路的一路，M13源极接电压Vdd，栅极和M11的栅极相连，漏极与M14的源极相连；M14栅极与M15栅极相连，漏极与M15漏极相连，源极接M13的漏极，M14和M15构成一级 反相器；M15源极和M16漏极相连；M16栅极接减法电路（3）的输出Vsub，源极接地；其他两路的连接方式与M13～M16的连接相似；M17、M111的连接方式与M13相似，M17、M111的栅极都与M11的栅极相连，漏极分别与M18和M112的源极相连，源极都接Vdd；M18和M19、M112和M113的连接方式与M14和M15相似，M18和M19栅极相连，漏极相连，M112和M113也是栅极相连，漏极相连，振荡环路M14和M15的栅极与M112和M113漏极相连，输出电压Vosci，M18和M19的栅极与M14和M15的漏极相连，M112和M113的栅极与M18和M19的漏极相连；M110、M114的连接方式与M16的相似，M110、M114的栅极都接减法电路（3）的输出Vsub，源极都接地，漏极分别与M19和M113的漏极相连。