[發(fā)明專利]精準(zhǔn)振蕩器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810086891.1
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101540584A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃全興
• 申請（專利權(quán)）人: 盛群半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳 晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精準(zhǔn)振蕩器，尤其涉及一種當(dāng)參考電壓源和參考電流源因外在環(huán)境產(chǎn)生變化時(shí)，仍可輸出穩(wěn)定頻率的精準(zhǔn)振蕩器。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的精準(zhǔn)振蕩器1，如圖1所示，主要由一個(gè)與溫度變化及電壓變化無關(guān)的帶差參考電壓電路2、使用參考電壓源所產(chǎn)生的互補(bǔ)式絕對溫度電流源3、正溫度系數(shù)電流源4以及SR觸發(fā)器5等開關(guān)電路所組成。?

圖2為工作電壓VDD為5V時(shí)，傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1參考電壓Vref對溫度的變化曲線圖，其中橫軸代表溫度，縱軸代表參考電壓Vref，由圖2可以發(fā)現(xiàn)在溫度-50℃至100℃時(shí)，其參考電壓Vref變化為1.120V±10mV，幾乎不隨溫度改變，可達(dá)到精準(zhǔn)的要求。?

圖3為工作電壓VDD為5V時(shí)，傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1輸出頻率對溫度的變化曲線圖，其中橫軸代表溫度，縱軸代表輸出頻率，由圖3可以發(fā)現(xiàn)在溫度-50℃至100℃時(shí)，其輸出頻率變化為4MHz±1％，幾乎不隨溫度改變，也可達(dá)到精準(zhǔn)的要求。?

圖4為溫度為27℃時(shí)，傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1參考電壓Vref對工作電壓的變化曲線圖，其中橫軸代表工作電壓VDD，縱軸代表參考電壓Vref，由圖4可以發(fā)現(xiàn)在工作電壓VDD大于2.2V時(shí)，其參考電壓Vref變化為1.120V±10mV，幾乎不隨工作電壓VDD改變；但若工作電壓VDD小于2.2V時(shí)則參考電壓Vref下降得很快，這表示在工作電壓VDD小于2.2V時(shí)，傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1的參考電壓Vref將不再精準(zhǔn)。?

圖5為溫度為27℃時(shí)，傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1輸出頻率對工作電壓的變化曲線圖，其中橫軸代表工作電壓，縱軸代表輸出頻率，由圖5可以發(fā)現(xiàn)在工作電壓VDD為2.5V至6V時(shí)，其輸出頻率變化為4MHz±1％，但若工作電壓VDD小于2.5V時(shí)，則輸出頻率下降得很快，工作電壓VDD一旦小于2V?就無法振蕩了。?

圖6為工作電壓VDD為5V時(shí)，設(shè)計(jì)不良或制造有瑕疵的傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1，其參考電壓Vref對溫度的變化曲線圖，其中橫軸代表溫度，縱軸代表參考電壓Vref，由圖6可發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1的參考電壓Vref電路一旦設(shè)計(jì)不良或制造有瑕疵，將使得參考電壓Vref隨溫度有較大的飄移，而在溫度-50℃至100℃時(shí)，其參考電壓Vref由1.115V變化至1.145V，產(chǎn)生了30mV的變化。?

圖7為工作電壓VDD為5V時(shí)，設(shè)計(jì)不良或制造有瑕疵的傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1，其輸出頻率對溫度的變化曲線圖，其中橫軸代表溫度，縱軸代表輸出頻率，由圖7可發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器1的參考電壓Vref電路一旦設(shè)計(jì)不良或制造有瑕疵，在溫度-50℃至100℃時(shí)，其輸出頻率變化由4.090MHz變化至3.800MHz。?

因此傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器的動作，就是當(dāng)一個(gè)電容的電壓值被充至為參考電壓(Vref)值時(shí)，另一電容就會開始利用參考電流(Iref)充電而該電容則會開始放電，如此重復(fù)的充放電形成振蕩器的振蕩；因此若振蕩器要能產(chǎn)生精準(zhǔn)的振蕩頻率就必須有很好的參考電壓(Vref)和參考電流(Iref)，對于此類傳統(tǒng)振蕩器，能直接或間接產(chǎn)生參考電壓(Vref)和參考電流(Iref)的帶差參考電壓電路就顯得非常重要，但是要設(shè)計(jì)此種帶差參考電壓電路往往需耗費(fèi)許多人力去做調(diào)整設(shè)計(jì)，且整體電路也較煩雜，制造成本也因此較高。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，如何研發(fā)出一種精準(zhǔn)振蕩器，使其當(dāng)參考電壓源和參考電流源在因外在環(huán)境產(chǎn)生變化時(shí)，仍然可以輸出穩(wěn)定頻率且不需要設(shè)計(jì)一個(gè)精準(zhǔn)的帶差參考電壓電路，也可以獲得精準(zhǔn)振蕩器的效果，將是本發(fā)明所要積極探討之處。?

本發(fā)明提出一種精準(zhǔn)振蕩器，其主要目的為解決傳統(tǒng)精準(zhǔn)振蕩器需要非常穩(wěn)定的參考電壓源和參考電流源才能獲得穩(wěn)定輸出頻率的問題。?