[發明專利]一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路

有效

• 申請號: 201810440961.2
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108365844B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 張梁堂;蔡志猛;李志陽;楊靜;湯麗華
• 申請（專利權）人: 廈門華廈學院
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02
• 代理公司: 廈門仕誠聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 35227
• 代理人: 樂珠秀

1.一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路，其特征在于：包括啟動電路、偏置電路、溫度補償電路和振蕩器電路；

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

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

式中，V_beQ2為NPN型三極管和Q2基極與發射極正向導通電壓；P型場效應管MP3和MP5構成電流鏡，因此兩者的漏端電流成比例關系：

I_d(MP5)＝N*I_d(MP3)

N為P型場效應管MP5與MP3的寬長比的比例系數，忽略PNP型三極管Q3的基極電流，因此流經電阻R2的電流即為P型場效應管MP5漏端的電流；假設相同類型電阻R1、R2的阻值比例系數為K，即R2/R1＝K，則PNP型三極管Q3的基極電壓為：

其中，N和K均為比例常數，V_beQ2為溫度系數為-1.5mV/℃的熱電壓，因此V3具有負溫度系數；

所述溫度補償電路包括電阻R3、R4，修調電阻陣列Rtrim，PNP型三極管Q3，NPN型三極管Q4和P型場效應管MP6；電阻R3、PNP型三極管Q3、電阻R4、NPN型三極管Q4、P型場效應管MP6構成負溫度系數補償振蕩的溫度補償電路；P型場效應管MP6的電流由以下式子決定：

式中，V_beQ3和V_beQ4分別為PNP型三極管Q3和NPN型三極管Q4的基極與發射極正向導通電壓，其值近似相等，Rtrim為修調電阻陣列，選用不同負溫度系數的電阻組合，用以微調V3的負溫度系數。

2.根據權利要求1所述的一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路，其特征在于：所述P型場效應管MP1和MP2的溝道長度大于溝道寬度，為倒比管。

3.根據權利要求1所述的一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路，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.根據權利要求1所述的一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路，其特征在于：所述修調電阻陣列Rtrim選用不同負溫度系數的電阻組合。

5.根據權利要求1所述的一種可單片集成的負溫度系數補償振蕩器電路，其特征在于：所述振蕩器電路中的電容C2為PIP電容，其電容值具有正溫度特性，即隨著溫度的上升，電容值增大。