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環(huán)形振蕩電路和環(huán)形振蕩器的制作方法

文檔序號:11959122閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種環(huán)形振蕩電路,其特征在于,包括用于輸出偏置電流的參考電壓產(chǎn)生電路、偏置電路和環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu),其中,所述偏置電路包括:

第一NMOS晶體管(MN1),漏極和柵極連接到所述參考電壓產(chǎn)生電路的偏置電流輸出端;

第二NMOS晶體管(MN2),柵極和漏極均與所述第一NMOS晶體管(MN1)的源極相連接,所述第二NMOS晶體管(MN2)的源極接地;

第三NMOS晶體管(MN3),柵極與所述第一NMOS晶體管(MN1)的柵極相連接,漏極與第一PMOS晶體管(MP1)的漏極相連接,其中,所述第一PMOS晶體管(MP1)的源極連接到電源,所述第一PMOS晶體管(MP1)的柵極與所述第一PMOS晶體管(MP1)的漏極相連接,并向所述環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu)輸出偏置電壓VPB;以及

電阻R,一端與所述第三NMOS晶體管(MN3)的源極相連接,另一端接地,所述電阻R包括串聯(lián)的具有正溫度系數(shù)的第一電阻(R+)和具有負溫度系數(shù)的第二電阻(R-),用于補償所述環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu)的溫度系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,用于產(chǎn)生參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路包括:

帶隙基準電壓源,用于產(chǎn)生并輸出參考電壓Vref;

運算放大器(A2),正相輸入端與所述帶隙基準電壓源的輸出端相連接,用于接收所述帶隙基準電壓源輸出的所述參考電壓Vref;

第四NMOS晶體管(N3),柵極與所述運算放大器(A2)的輸出端相連接,源極與所述運算放大器(A2)的反向輸入端相連接;

一對鏡像的PMOS晶體管,其中一個PMOS晶體管的漏極與所述第四NMOS晶體管(N3)的漏極相連接,另外一個PMOS晶體管的漏極輸出偏置電流IB,所述一對鏡像的PMOS晶體管的柵極相連接,源極均連接至電源;

電阻RB,一端與所述第四NMOS晶體管(N3)相連接,另一端接地,其中,所述電阻RB包括串聯(lián)的具有正溫度系數(shù)的第三電阻(RB+)和具有負溫度系數(shù)的第四電阻(RB-)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述一對鏡像的PMOS晶體管輸出的偏置電流IB=參考電壓Vref/電阻RB,其中,所述電阻RB為所述第三電阻(RB+)和第四電阻(RB-)進行溫度補償后的低溫度系數(shù)的電阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述第三電阻(RB+)和第四電阻(RB-)為電阻可調(diào)陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述第三電阻(RB+)為低阻值多晶硅電阻,所述第四電阻(RB-)為高阻值多晶硅電阻。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu)包括首尾相連的多個反相器,其中,所述多個反相器中的任意一個反相器包括:

第二PMOS晶體管(P7),柵極與所述偏置電路的偏置電壓輸出端相連接,漏極連接至電源;

第三PMOS晶體管(P8),漏極與所述第二PMOS晶體管的源極相連接;

第五NMOS晶體管(N4),柵極與所述第三PMOS晶體管(P8)的柵極相連接并輸出VPN,漏極與所述第三PMOS晶體管(P8)的漏極相連接,源極接地;

電容Cn,一端連接在所述第三PMOS晶體管(P8)的源極和所述第五NMOS晶體管(N4)的漏極的節(jié)點處,另一端接地。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述環(huán)形振蕩電路的輸出振蕩頻率的溫度系數(shù)正比于1/RCn,其中,R為所述電阻R,Cn為所述環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu)中的電容Cn。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)形振蕩電路,其特征在于,所述具有正溫度系數(shù)的第一電阻(R+)的正溫度系數(shù)補償所述具有負溫度系數(shù)的第二電阻(R-)和所述環(huán)形振蕩結(jié)構(gòu)中的電容Cn。

9.一種環(huán)形振蕩器,其特征在于,包括權(quán)利要求1至8中任一項所述的環(huán)形振蕩電路,在-40℃至100℃的溫度變化范圍內(nèi),頻率變化范圍為0.5%-1.0%。

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