[發(fā)明專利]一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810440960.8
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108631728B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張梁堂;蔡志猛;李志陽;楊靜;湯麗華
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門華廈學(xué)院
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/12
• 代理公司: 廈門仕誠聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35227
• 代理人: 樂珠秀

1.一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路，其特征在于：包括啟動電路、偏置電路、溫度補(bǔ)償電路和振蕩器電路；

所述啟動電路包括P型場效應(yīng)管MP1、MP2，N型場效應(yīng)管MN1、MN2和電容C1；P型場效應(yīng)管MP2和N型場效應(yīng)管MN2在電源電壓VDD上電初始時(shí)，為三極管Q1提供初始電流，同時(shí)P型場效應(yīng)管MP2對電容C1充電；當(dāng)電源電壓VDD上電過程結(jié)束后，電容C1上極板被充電到高電平VDD，P型場效應(yīng)管MP2源端和漏端達(dá)到相同電平，無電流通過，N型場效應(yīng)管MN2脫離主電路，完成啟動過程；

所述偏置電路包括P型場效應(yīng)管MP3、MP4、MP5，三極管Q1、Q2和電阻R1、R2；P型場效應(yīng)管MP4的電流由以下式子決定：

其中，V_beQ1和V_beQ2分別為三極管Q1和Q2基極與發(fā)射極正向?qū)妷海籚_T為熱電壓；I_C1和I_C2分別為三極管Q1和Q2的集電極電流，本例中I_C1＝I_C2；I_S1和I_S2為三極管Q1和Q2的集電極飽和電流，I_S1和I_S2分別跟三極管Q1和Q2的基極-發(fā)射極結(jié)面積有關(guān)，本例中設(shè)定三極管Q2的基極-發(fā)射極結(jié)面積為Q1的N倍，即I_S2＝N*I_S1；則式子可以簡化為：

P型場效應(yīng)管MP4和MP5構(gòu)成電流鏡，P型場效應(yīng)管MP5的寬長比為P型場效應(yīng)管MP4的M倍，因此兩者的漏端電流成比例關(guān)系：

I_d(MP5)＝M*I_d(MP4)

忽略PNP型三極管Q3的基極電流，因此流經(jīng)電阻R2的電流即為P型場效應(yīng)管MP5漏端的電流；假設(shè)相同類型電阻R1、R2的阻值比例系數(shù)為K，即R2/R1＝K，則PNP型三極管Q3的基極電壓為：

其中，M、N和K均為比例常數(shù)，V_T為溫度系數(shù)為+0.087mV/℃的熱電壓，因此V3具有正溫度系數(shù)；

所述溫度補(bǔ)償電路包括電阻R3、R4，修調(diào)電阻陣列Rtrim，PNP型三極管Q3，NPN型三極管Q4和P型場效應(yīng)管MP6；P型場效應(yīng)管MP6的電流由以下式子決定：

其中，V_beQ3和V_beQ4分別為PNP型三極管Q3和NPN型三極管Q4的基極與發(fā)射極正向?qū)妷海渲到葡嗟龋琑trim為修調(diào)電阻陣列，選用不同正溫度系數(shù)的電阻組合，用以微調(diào)V3的正溫度系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路，其特征在于：所述P型場效應(yīng)管MP1和MP2的溝道長度大于溝道寬度，為倒比管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路，其特征在于：所述偏置電路中的電阻R1、R2為相同類型電阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路，其特征在于：所述修調(diào)電阻陣列Rtrim選用不同正溫度系數(shù)的電阻組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可單片集成的正溫度系數(shù)補(bǔ)償振蕩器電路，其特征在于：所述振蕩器電路中的電容C2為MIM電容，其電容值具有負(fù)溫度特性，即隨著溫度的上升，電容值減小。