[發明專利]一種對于PVT不敏感的高精度振蕩器

有效

• 申請號: 201810442660.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108649901B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 李雷;劉寅
• 申請（專利權）人: 北京華大九天軟件有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/12
• 代理公司: 11467 北京德崇智捷知識產權代理有限公司
• 代理人: 王金雙

本發明提供了一種對于PVT不敏感的高精度振蕩器，包括，第一金屬?氧化物半導體場效應管M1、第二金屬?氧化物半導體場效應管M2、第三金屬?氧化物半導體場效應管M3、第一雙極型晶體管Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第四金屬?氧化物半導體場效應管M4和第一比較器。本發明的對于PVT不敏感的高精度振蕩器在電路架構中引入正反溫度系數，并且可以近似相互抵消，并且消除輸出時鐘與電源電壓之間的關系，從而在各工藝角，各電源電壓下，保證整個溫度范圍內，都可以輸出精度較為精準的時鐘。

技術領域

本發明屬于集成電路設計領域，尤其涉及一種對于PVT不敏感的高精度振蕩器。

背景技術

振蕩器作為一個基礎模塊，一直用在SoC和MCU等系統當中。有的系統要求振蕩器的時鐘精度較低，有的系統要求振蕩器的時鐘精度較高，在有較高精度需求的場合，常需要加入寄存器進行調整了。若一上電就需要較高精度時鐘，則需要加入OTP或者EFUSE模塊在芯片出廠之前就要校準好。這無疑會增加芯片成本。所以一個高精度的振蕩器，直接影響系統的成本和時鐘精度等指標。

相較于其他振蕩器，一個可以提供高精度時鐘振蕩器，不需要OTP或者EFUSE等模塊來做出廠前調整，節省了系統成本。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提出了一種對于PVT不敏感的高精度振蕩器，在電路架構中引入正反溫度系數，并且可以近似相互抵消，并且消除輸出時鐘與電源電壓之間的關系，從而各工藝角，各電源電壓下，保證整個溫度范圍內，都可以輸出精度較為精準的時鐘。

本發明提供了一種對于PVT不敏感的高精度振蕩器，包括，第一金屬-氧化物半導體場效應管、第二金屬-氧化物半導體場效應管、第三金屬-氧化物半導體場效應管、第一雙極型晶體管、第一電阻、第二電阻、第四金屬-氧化物半導體場效應管和第一比較器，其中，

第一金屬-氧化物半導體場效應管的漏極與第一電阻的一端相連接，第一電阻的另一端與第一雙極型晶體管的集電極相連接，第一雙極型晶體管的發射極與第二電阻相連接，第二電阻的另一端接地，

第二金屬-氧化物半導體場效應管的漏極和第四金屬-氧化物半導體場效應管的柵極與第一比較器的輸入腳相連接，第二金屬-氧化物半導體場效應管的漏極與第三金屬-氧化物半導體場效應管的漏極相連接，第一比較器的輸出腳與第三金屬-氧化物半導體場效應管的柵極相連接，第三金屬-氧化物半導體場效應管的源極接地。

進一步地，該第一金屬-氧化物半導體場效應管溝道的寬長比大于10。

進一步地，該第二金屬-氧化物半導體場效應管溝道的寬長比小于1。

進一步地，該第三金屬-氧化物半導體場效應管實現開關功能。

進一步地，該第四金屬-氧化物半導體場效應管提供充放電電容的作用，并提供與第二金屬-氧化物半導體場效應管相同的溝道的寬長比。

進一步地，該第一比較器是具有遲滯功能的比較器。

進一步地，該第一金屬-氧化物半導體場效應管M1的電流I1＝(VREF0-V_be,1)/R2，其中，VREF0為第一雙極型晶體管Q1的基極電壓，V_be,1為第一雙極型晶體管Q1的基極與發射極結電壓。

更進一步地，該第一金屬-氧化物半導體場效應管的電流I1＝(VREF0-V_be,1)/R2，其中，VREF0為第一雙極型晶體管的基極電壓，V_be,1為第一雙極型晶體管的基極與發射極結電壓。