科创中国
一种振荡器电路
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-07-27 11:13:46
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 贺洋 | 2023-07-27 11:13:46
本发明公开了一种振荡器电路，包括振荡产生电路、传输延时补偿电路和参考电压产生电路，振荡产生电路包括电容、电容充放电电路、电流镜电路和带隙基准源；参考电压产生电路产生一高一低两个参考电压，利用两参考电压的差值控制振荡产生电路的振荡频率。本发明利用两参考电压的差值来控制充放电电容产生的振荡频率的方式来消除比较器上失调电压对频率的影响；并利用传输延时补偿电路消除传输延迟，所以本发明能保持所产生频率的稳定性，而且本发明所需的芯片面积也很小，消耗的功耗也很低。
本发明要解决的技术问题是提供一种振荡频率稳定性好的振荡器电路。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种振荡器电路，包括振荡产生电路、传输延时补偿电路和参考电压产生电路，振荡产生电路包括电容、电容充放电电路、电流镜电路和带隙基准源；参考电压产生电路产生一高一低两个参考电压，利用两参考电压的差值控制振荡产生电路的振荡频率。
本发明涉及振荡器，尤其涉及一种振荡器电路。
文献《A 120nW18.5kHz RC oscillator with comparator offsetcancellation for±0.25％temperature stability》，(#)，通过一个参考电压产生电路和两个独立的充放电电容提出了一种利用一个数值固定的参考电压在比较器上控制充放电电容的充放电时间，进而产生振荡的振荡器。它能使参考电压每隔半个周期在比较器的正负相输入端进行交替，即在一次振荡的前半个周期使参考电压从比较器的正相端输入，电容上的电压从负相端输入；后半个周期参考电压从比较器的负相端输入，电容上的电压从正相端输入。此种振荡器虽然通过在两个相邻半周期间交替参考电压在比较器上的输入端的方式消除了比较器上将随温度变化的失调电压，提高了振荡器的温度稳定性，但此种方法并没有消除从比较器输入端开始一直到整个电路的输出端间经过的各电路模块所产生的传输延迟，而此传输延迟也将随温度变化而变化，所以，从该文献的数据可知，此种结构在比较大的温度变化范围内，其产生的振荡的温度稳定性会因为没有消除传输延迟而变差。
第一发明人：赵晓锦，教授，博士主要研究方向：物联网传感芯片及硬件安全芯片技术，包括：CMOS偏振图像传感系统芯片，气体传感系统芯片，物理不可克隆函数（PUF）芯片，真随机数发生器（TRNG）芯片等教育经历：2005-2010，香港科技大学，电机及电子工程学（哲学博士PhD）2001-2005，北京大学，微电子学（理学学士），数学与应用数学（双学士）研究工作经历：2011-至今，深圳大学，电子与信息工程学院，讲师、副教授2014，欧洲微电子研究中心（IMEC），访问学者2010-2011，香港科技大学，电子与计算机工程学系，博士后副研究员
本发明以上实施例一方面通过产生一高一低两个参考电压，并利用两参考电压的差值来控制充放电电容产生的振荡频率的方式来消除比较器上失调电压对频率的影响；另一方面，利用了小且更易匹配的控制电路来消除传输延迟。所以本发明以上实施例不但能在较大的温度范围内很好地保持所产生频率的温度稳定性，而且所需的芯片面积小，消耗功耗低。
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