[發明專利]一種對溫度不敏感的環形振蕩器的電路的設計

有效

• 申請號: 201310168012.0
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103312266A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 夏同生;楊丕龍;邵立漢;李洪革
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種對溫度不敏感的環形振蕩器的電路的設計，電路包括溫度傳感器（1）、自適應模塊（2）、減法電路（3）、汲取電流式環形振蕩器（4）；

溫度傳感器（1）包括NMOS晶體管Ma和PMOS晶體管Mb，Mb的漏極和Ma的漏極相連，Mb的源極接電壓Vdd，Mb的柵極連接直流穩定電壓V_BG，Ma的柵極和漏極相連，Ma源極接地，Ma/Mb的漏極輸出電壓V_temp；

自適應模塊（2）包括NMOS晶體管Mc和PMOS晶體管Md，Md的漏極和Mc的漏極相連，Md的柵極與漏極相連，Md的源極接電壓Vdd；Mc的源極接地，柵極連接溫度傳感器（1）中Ma/Mb的漏極；溫度傳感器（1）的輸出電壓V_temp通過Mc的柵極輸入，由Mc/Md的漏極輸出，電壓記為V_out；

減法電路（3）具體包括NMOS晶體管M1、NMOS晶體管M2、NMOS晶體管M3、NMOS晶體管M4、NMOS晶體管M5、NMOS晶體管M6、PMOS晶體管M7、PMOS晶體管M8、PMOS晶體管M9、PMOS晶體管M10；

M1和M2的柵極相連，源極接地，其中M1柵極和漏極相連，M1和M2構成鏡像電流源；M3和M4以及M5和M6的源極分別接M1和M2的漏極，M3和M4的柵極分別接直流穩壓輸入V_BG1、V_BG2，M5的柵極和漏極相連，M6柵極與自適應模塊2的輸出V_out相連，M3、M4、M5、M6的漏極分別和M7、M8、M9、M10的漏極相連；M7、M8、M10的柵極和漏極都相連，M8的柵極和M9的柵極相連，M7～M10的源極都接電壓Vdd；減法電路（3）由M5的漏極輸出V_sub；

汲取電流式環形振蕩器（4）包括PMOS晶體管M11、PMOS晶體管M13、PMOS晶體管M14、PMOS晶體管M17、PMOS晶體管M18、PMOS晶體管M111、PMOS晶體管M112、NMOS晶體管M12、NMOS晶體管M15、NMOS晶體管M16、NMOS晶體管M19、NMOS晶體管M110、NMOS晶體管M113、NMOS晶體管M114；

M11的柵極和漏極相連，源極接電壓Vdd，漏極和M12的漏極相連；M12柵極接減法電路（3）的輸出V_sub，源極接地，漏極與M11的漏極相連；M13～M16作為振蕩環路的一路，M13源極接電壓Vdd，柵極和M11的柵極相連，漏極與M14的源極相連；M14柵極與M15柵極相連，漏極與M15漏極相連，源極接M13的漏極，M14和M15構成一級反相器；M15源極和M16漏極相連；M16柵極接減法電路（3）的輸出V_sub，源極接地；

其他兩路的連接方式與M13～M16的連接相似；M17、M111的連接方式與M13相似，M17、M111的柵極都與M11的柵極相連，漏極分別與M18和M112的源極相連，源極都接Vdd；M18和M19、M112和M113的連接方式與M14和M15相似，M18和M19柵極相連，漏極相連，M112和M113也是柵極相連，漏極相連，振蕩環路M14和M15的柵極與M112和M113漏極相連，輸出電壓V_osci，M18和M19的柵極與M14和M15的漏極相連，M112和M113的柵極與M18和M19的漏極相連；M110、M114的連接方式與M16的相似，M110、M114的柵極都接減法電路（3）的輸出V_sub，源極都接地，漏極分別與M19和M113的漏極相連。

2.根據權利要求1所述的一種對溫度不敏感的環形振蕩器的電路的設計，減法電路（3）中包括兩個對稱的結構，每一個結構內部對稱的MOS器件寬長比都相等。

3.根據權利要求1所述的一種對溫度不敏感的環形振蕩器的電路的設計，直流穩定電壓V_BG通過溫度傳感器（1），輸出電壓V_temp與溫度為線性變化，得到輸出電壓V_temp與溫度的線性變化曲線，自適應模塊（2）對線性變化曲線的曲線斜率進行調節，達到環形振蕩環路所需要的斜率要求，減法電路（3）對線性變化曲線的截距進行調節，達到環形振蕩環路所需要的截距要求。