[發(fā)明專利]溫度補(bǔ)償振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710007204.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107017841B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·埃恩特納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號(hào): H03B5/04
• 分類號(hào): H03B5/04;H03B5/12
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本發(fā)明涉及一種溫度補(bǔ)償振蕩器(100)，包括：連接在電源電壓連接(104)與公共連接(105)之間的第一電容充電電路(101)；連接在所述電源電壓連接(104)與所述公共連接(105)之間的第二電容充電電路(102)；以及連接在所述電源電壓連接(104)與所述公共連接(105)之間的第三電容充電電路(103)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫度受控振蕩器。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體組件的特征(例如晶體管的閾值電壓)將趨于隨著溫度而變化。因此，將電路(例如振蕩器)的操作跨預(yù)期操作溫度范圍維持在期望頻率范圍內(nèi)通常將需要某種溫度補(bǔ)償。在傳統(tǒng)的振蕩器中，舉例來(lái)說(shuō)，這可通過(guò)堆疊(即串聯(lián)放置)具有反向的隨溫度而變的閾值電壓的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該閾值電壓中的一者影響與絕對(duì)溫度成比例(PTAT)的振蕩頻率，而另一者影響與絕對(duì)溫度互補(bǔ)(CTAT)的頻率。然而，這樣做必然導(dǎo)致兩個(gè)閾值電壓的最小電源電壓外加一個(gè)或兩個(gè)過(guò)激勵(lì)電壓的開(kāi)銷成為必需。這在可獲得足夠電壓的應(yīng)用中可能不是問(wèn)題。然而，在電壓供應(yīng)受到限制的應(yīng)用中(例如在RFID標(biāo)簽中)，這會(huì)導(dǎo)致振蕩器需要比可獲得的更多的功率或限制操作范圍。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，提供一種溫度補(bǔ)償振蕩器，該溫度補(bǔ)償振蕩器包括：

連接在電源電壓連接與公共連接之間的第一電容充電電路，該第一電容充電電路包括第一晶體管和第一電容器，第一晶體管被布置成當(dāng)?shù)谝浑娙萜鞒潆娭粮哂诘谝痪w管的閾值電壓時(shí)切換狀態(tài)；

連接在電源電壓連接與公共連接之間的第二電容充電電路，該第二電容充電電路包括第二晶體管和第二電容器，第二電容器被布置成當(dāng)?shù)谝痪w管切換狀態(tài)時(shí)開(kāi)始放電，第二晶體管被布置成當(dāng)?shù)诙娙萜鞣烹娭恋陀诘扔陔娫措妷哼B接處的電源電壓減去第二晶體管的閾值電壓的電壓時(shí)切換狀態(tài)；以及

連接在電源電壓連接與公共連接之間的第三電容充電電路，該第三電容充電電路包括第三晶體管和第三電容器，第三電容器被布置成當(dāng)?shù)诙w管切換狀態(tài)時(shí)開(kāi)始放電，第三晶體管被布置成當(dāng)?shù)谌娙萜鞣烹娭恋陀诘谌w管的閾值電壓時(shí)切換狀態(tài)。

通過(guò)布置充電電路使得每個(gè)電路被前一充電電路觸發(fā)，避免了堆疊反向的溫度系數(shù)閾值的需求，從而實(shí)現(xiàn)更低的電源電壓。替代如傳統(tǒng)溫度補(bǔ)償振蕩器中由增加的電壓閾值所產(chǎn)生的溫度補(bǔ)償，通過(guò)根據(jù)每個(gè)晶體管的閾值電壓改變每個(gè)充電電路的充電時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。這使得需要這樣的電源電壓：該電源電壓僅為一個(gè)閾值電壓加上過(guò)激勵(lì)電壓和對(duì)于電流源足夠的另一過(guò)激勵(lì)電壓。

溫度補(bǔ)償振蕩器可進(jìn)一步包括：

第一電流源，該第一電流源連接在電源電壓連接與第一電容器之間；

第二電流源，該第二電流源連接在電源電壓連接與第二電容器之間；和

第三電流源，該第三電流源連接在第三晶體管與公共連接之間。

電流源向充電電路中的電容器中的每一者提供電流或從充電電路中的電容器中的每一者提供電流，該電容器上的電荷觸發(fā)隨后的充電電路。

第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，例如MOSFET晶體管。

第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)可限定于振蕩器中，使得第一節(jié)點(diǎn)將第一電容器與第一晶體管的柵極連接和第三晶體管的漏極連接相連接，第二節(jié)點(diǎn)將第一晶體管的漏極連接與第二電容器和第三晶體管的柵極連接相連接，且第三節(jié)點(diǎn)將第三電容器與第二晶體管的漏極連接和第三晶體管的柵極連接相連接。

第一晶體管和第三晶體管的源極連接可連接至公共連接，且第二晶體管的源極連接可連接至電源電壓連接。此布置使第二充電電路能夠具有與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的系數(shù)。

第一晶體管和第三晶體管可以是n溝道MOSFET且第二晶體管是p溝道MOSFET。