[發明專利]振蕩器

有效

• 申請號: 201210226459.4
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103532546A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 何洪楷;劉啟付;曹羽歐;翟大倫
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02;H03L7/099;H03K3/017
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別涉及一種振蕩器。

背景技術

在卡類芯片（如非接觸式智能卡）的設計中，需要一個較為精確的時鐘信號，但是在卡類芯片的應用中不可能外加晶振和用鎖相環（phase-locked?loop，pll）來得到一個很精確的時鐘，所以使用振蕩器就成為其必然的選擇。

但是眾所周知，振蕩器的輸出時鐘頻率會受到工藝、電源電壓以及溫度的影響，在上述各因素發生變化時將使得振蕩器的輸出時鐘頻率誤差非常大，一般振蕩器的輸出時鐘頻率誤差會隨工藝、電源電壓以及溫度變化達到20%~30%，甚至有時竟然達到了50%，這給電路設計帶來了很大的困擾，無法滿足電路的正常工作需求。

由于電路中需要一個較為準確的時鐘輸出，因此如何使振蕩器的輸出時鐘頻率更加精確就成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明解決的是現有技術中振蕩器輸出時鐘頻率不精確的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種振蕩器，包括：參考電流源，用于產生溫度系數可調的參考電流；所述參考電流源包括：正溫度系數產生電路、負溫度系數產生電路和控制電路，所述正溫度系數產生電路用于產生具有正溫度系數的第一電流；所述負溫度系數產生電路用于產生具有負溫度系數的第二電流；所述控制電路連接所述正溫度系數產生電路和負溫度系數產生電路，用于對所述第一電流和第二電流進行加總以產生參考電流；

電流控制振蕩電路，用于在所述參考電流的驅動下產生第一時鐘信號和第二時鐘信號；其中，所述第一時鐘信號和第二時鐘信號為差分信號。

可選地，所述電流控制振蕩電路包括多級延遲單元，其中，各級延遲單元的控制端分別連接參考電流源的輸出端，用于接收所述參考電流；上一級延遲單元的第一輸出端連接下一級延遲單元的第一輸入端，上一級延遲單元的第二輸出端連接下一級延遲單元的第二輸入端，且最后一級延遲單元的第一輸出端連接第一級延遲單元的第一輸入端，最后一級延遲單元的第二輸出端連接第一級延遲單元的第二輸入端。

可選地，所述控制電路包括：兩個MOS管和多個控制支路，其中，一個MOS管的柵極接收所述第一電壓，另一個MOS管的柵極接收所述第二電壓，所述多個控制支路選擇性地連接至所述MOS管，所述參考電流為所述兩個MOS管的漏極電流與被選擇連接至所述MOS管的控制支路的電流之和。

可選地，所述振蕩器還包括頻率調整電路；所述頻率調整電路包括：電流鏡和開關控制電路，所述電流鏡用于接收參考電流源輸出的參考電流，并進行鏡像后輸出鏡像電流；所述開關控制電路用于對接收到的鏡像電流進行調整，并輸出調整后的驅動電流；所述電流控制振蕩電路在所述驅動電流的控制下產生第一時鐘信號和第二時鐘信號。

可選地，所述電流鏡包括第八MOS管和第九MOS管；所述第八MOS管的源極接地，柵極與漏極相連，漏極接收參考電流源輸出的參考電流；所述第九MOS管的源極接地，柵極連接第八MOS管的柵極，漏極連接所述開關控制電路的輸入端，用于輸出鏡像電流。

可選地，所述振蕩器還包括雙端轉單端電路，所述雙端轉單端電路包括：驅動電路和占空比調整電路，所述驅動電路用于接收第一時鐘信號和第二時鐘信號，并在對分別所述第一時鐘信號和第二時鐘信號進行驅動放大后輸出第一驅動信號和第二驅動信號；

所述占空比調整電路，用于接收所述第一驅動信號和第二驅動信號，形成占空比為50%的第三時鐘信號；其中，所述占空比調整電路包括：第三反相器、第四反相器和第五反相器；所述第三反相器的輸入端接收所述第一驅動信號，輸出端連接第四反相器的輸入端；所述第四反相器的輸出端輸出第四時鐘信號；所述第五反相器的輸入端接收所述第二驅動信號，輸出端輸出第五時鐘信號；所述第四時鐘信號和第五時鐘信號疊加后形成第三時鐘信號。

可選地，所述雙端轉單端電路還包括第六反相器，所述第六反相器的輸入端接收所述第三時鐘信號，輸出端輸出第六時鐘信號。

與現有技術相比，本發明技術方案至少具有以下優點：

本發明技術方案的振蕩器包括參考電流源和電流控制振蕩電路，所述參考電流源可以產生溫度系數可調的參考電流，因此，當振蕩器的工作溫度發生變化時，可以通過調整參考電流源使其為所述電流控制振蕩電路提供合適的參考電流，進而避免由于溫度的變化而引起的振蕩器的輸出時鐘頻率不穩定問題。