[發(fā)明專(zhuān)利]溫度特性可調(diào)電流模塊、振蕩器及電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111470231.5
• 申請(qǐng)日: 2021-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114185388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘佳樂(lè);王志;苗小雨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川中微芯成科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/567
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/567
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50213
• 代理人: 梁欣

本發(fā)明公開(kāi)了一種溫度特性可調(diào)電流模塊，包括：正溫電流模塊，用于生成正溫特性電流I_P；負(fù)溫電流模塊，用于生成負(fù)溫特性電流I_N；電流修調(diào)模塊，用于根據(jù)正溫特性電流I_P和負(fù)溫特性電流I_N合成溫度系數(shù)可調(diào)電流I_TRIM并輸出，其中I_TRIM＝X*I_P+Y*I_N，X、Y為修調(diào)系數(shù)；還能夠在調(diào)整修調(diào)系數(shù)時(shí)保持溫度系數(shù)可調(diào)電流I_TRIM的大小在預(yù)設(shè)溫度T₀下不變。本發(fā)明還公開(kāi)了溫度特性可調(diào)振蕩器及電路。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單，成本低廉，可實(shí)現(xiàn)很高的頻率溫度系數(shù)的調(diào)整精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度特性可調(diào)電流模塊、振蕩器及電路。

背景技術(shù)

作為高速發(fā)展的半導(dǎo)體MCU行業(yè)，不管在汽車(chē)電子、智能家居、消費(fèi)電子等市場(chǎng)均需求旺盛，且隨著新興物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、RISC-V處理器架構(gòu)和邊緣AI的興起，也將大力推動(dòng)MCU的發(fā)展。振蕩器作為MCU芯片的重要組成模塊，起著不可或缺的作用。如給數(shù)字內(nèi)核系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)用作定時(shí)器或是應(yīng)用于PWM產(chǎn)品如霧化器，這時(shí)則對(duì)振蕩器的穩(wěn)定性具有一定要求。

通常我們可以采用晶體振蕩器，它具有精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，但因?yàn)槌杀靖摺㈦y以集成到芯片內(nèi)部，且需要模擬功能輔助晶體起振。因此，在部分芯片應(yīng)用環(huán)境中可采用高精度的RC振蕩器來(lái)替換晶體振蕩器。常見(jiàn)的RC振蕩器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其輸出頻率為：

根據(jù)上述頻率公式可以看出，頻率大小主要與電阻、電容相關(guān)，其溫度系數(shù)也是電阻、電容溫度系數(shù)相關(guān)的函數(shù)；并且在實(shí)際設(shè)計(jì)中，CMP響應(yīng)時(shí)間、LOGIC計(jì)算時(shí)間和電流鏡鏡像精度等等都會(huì)影響頻率大小，它們的溫度特性同樣會(huì)影響頻率的溫度特性。然而現(xiàn)有技術(shù)中存在著頻率溫度系數(shù)受多種因素影響而不可控的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種溫度特性可調(diào)電流模塊、振蕩器及電路，能夠生成頻率溫度系數(shù)可控的電流。

一種溫度特性可調(diào)電流模塊，包括：

正溫電流模塊，用于生成正溫特性電流IP并輸入電流修調(diào)模塊；

負(fù)溫電流模塊，用于生成負(fù)溫特性電流IN并輸入電流修調(diào)模塊；

電流修調(diào)模塊，用于根據(jù)所述正溫特性電流I_P和負(fù)溫特性電流I_N合成溫度系數(shù)可調(diào)電流I_TRIM并輸出，其中I_TRIM＝X*I_P+Y*I_N，X、Y為修調(diào)系數(shù)；還能夠在調(diào)整所述修調(diào)系數(shù)時(shí)保持所述溫度系數(shù)可調(diào)電流I_TRIM的大小在預(yù)設(shè)溫度T₀下不變。

作為優(yōu)化方案，在所述預(yù)設(shè)溫度T₀下，所述正溫特性電流I_P與負(fù)溫特性電流I_N的大小相等，所述修調(diào)系數(shù)X與Y之和為常數(shù)。

作為優(yōu)化方案，所述電流修調(diào)模塊包括：

第一電流鏡電路，用于接收正溫特性電流I_P輸入并具有n路輸出，第k路輸出的控制端設(shè)有控制開(kāi)關(guān)S_k，第k路輸出的電流大小為a_k·I_P；

第二電流鏡電路，用于接收負(fù)溫特性電流I_N輸入并具有n路輸出，第k路輸出的控制端設(shè)有與所述控制開(kāi)關(guān)S_k互斥的控制開(kāi)關(guān)第k路輸出的電流大小為a_k·I_N；

所述第一電流鏡電路和所述第二電流鏡電路合路輸出溫度系數(shù)可調(diào)電流I_TRIM；