[實用新型]一種帶有溫度補償的高精度振蕩器

有效

• 申請號: 202023173655.9
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN214591324U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 姜紅亦;李小娟;張順琳;楊巍
• 申請（專利權）人: 上海芯穩微電子有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03B5/32
• 代理公司: 上海創開專利代理事務所(普通合伙) 31374
• 代理人: 汪發成

本實用新型涉及一種帶有溫度補償的高精度振蕩器，包括，電流源I0、帶隙基準電路BGR、負反饋電路、第二比較器COMP2、反饋電路；本實用新型的帶有溫度補償的高精度振蕩器可以產生穩定的周期性防波信號，在溫度和電壓或飄移的條件下，振蕩電路仍然能產生頻率穩定的輸出信號。低噪音抗干擾能力強，精度高，具有很強的實用性，低成本等優勢。

技術領域

本實用新型涉及振蕩器技術領域，尤其涉及一種帶有溫度補償的高精度振蕩器。

背景技術

RC振蕩器是一種利用電流在電阻電容上充放電的時間作為周期，來產生相應的振蕩頻率的一種電器裝置。通常情況下，其使用參數極易受到電源電壓及溫度的變化的影響，因此了提出了高精度的RC振蕩器的概念，以減小電源電壓及溫度的變化對RC振蕩頻率的影響。但現有的高精度RC振蕩器仍存在著高噪聲、無法穩定確定倍數頻方波信號等問題，亟待解決。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的問題，本實用新型提供一種帶有溫度補償的高精度振蕩器。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，設計一種帶有溫度補償的高精度振蕩器，其特征在于：包括，

電流源I0，其輸入端連接電源電壓VDD，其輸出端連接至BGR帶隙基準電路；

帶隙基準電路BGR，包含高增益放大電路，帶隙基準電路BGR的輸入端連接電流源I0，在Vref的輸出端第一路串聯濾波電容C1并接地，第二路接入第一比較器COMP1，第三路接入第二比較器COMP2；

負反饋電路，包括第一比較器COMP1、MOS管MN，第一比較器COMP1的正相輸入電壓Vref，第一比較器COMP1的反相輸入電阻R3上的電壓VR3，第一比較器COMP1比較電壓Vref與電壓VR3，當VR3大于Vref時，MOS管MN出于截止狀態，振蕩電路不工作；當VR3小于Vref時，MOS管MN開啟，此時第一比較器CMPO1和MOS管MN管構成負反饋結構，得到穩定的電壓輸出到MOS管MN的柵極，穩定控制柵極的電流I1；

第二比較器COMP2，其正相輸入電壓VC2，通過電流I2對電容C2進行充電，不斷提高電容C的電壓VC2，并作為比較器CMOP2的正相輸入電壓，比較器CMOP2的反相輸入電壓，第一比較器COMP1的反相輸入電壓Vref，第二比較器COMP2比較電壓Vref與電壓VC2，當VC2小于Vref時，第二比較器CMOP2輸出低電平至緩沖器Buffer，當VC2大于Vref時，第二比較器CMOP2輸出高電平至緩沖器Buffer；將CMOP2的輸出的振蕩電壓V1進行整波，得到波形良好的輸出信號，通過反饋電路反饋給電容C2。

反饋電路，其輸入端與Buffer緩沖器的輸出端相連，其輸出端連接至電容C2，構成回路。當反饋的電壓是低電平時，電流I2繼續給電容C2充電，當反饋給電容C2的電壓是高電平時，電容C2開始放電，由此反復充放電就得到了振蕩電壓。

優選的，電流源I0內置啟動電路，在任何狀態下都能正常工作，所述啟動電路采用自循環結構，使得電流源的電流與電源電壓無關，不受電源電壓的限制。

優選的，帶隙基準電路BGR中設有高增益放大電路，所述高增益放大電路采用cascode結構。增益可以達到80dB以上，高增益可以保證放大電路的正負輸入端電壓差幾乎為零，保證了電壓的穩定性，為BGR提供了良好的電壓工作環境。通過電阻的良好匹配，可以達到1％的溫度補償，得到與溫度無關的高精度基準電壓Vref，在Vref的輸出端接入電容C1，用于濾波，來保證Vref的穩定性。

優選的，第一比較器COMP1與MOS管MN的柵極串聯，MOS管MN的源極串聯電阻R3并接地，MOS管MN的漏極通過與MOS管MP1、電阻R1、電源電壓VDD串聯獲得穩定電流I1。