[实用新型]一种高精度环形振荡器及其频率校准电路

权利要求书

1.一种高精度环形振荡器，其特征在于，该高精度环形振荡器包含带隙基准电路（201）、连接该带隙基准电路（201）的基准电流电路（202）、连接该基准电流电路（202）的电流调节电路（203）、连接该电流调节电路（203）的环形振荡电路（204）、连接该环形振荡电路（204）的输出缓冲电路（205）；

带隙基准电路（201）用于产生不受温度和电源电压影响的精准电压V_b，基准电流电路（202）使用带隙基准电路（201）产生的精准电压V_b产生大小为I的精准电流，电流调节电路（203）使用基准电流电路（202）产生的精准电流并根据来自频率校准电路的调整设置来产生调节电流输出给环形振荡电路（204），以调节环形振荡电路（204）的频率，输出缓冲电路（205）包含差分转单端电路和逐级增大的反相器串，差分转单端电路将环形振荡电路（204）的差分输出转换为单端输出，逐级增大的反相器串将差分转单端电路的单端输出进一步放大提高驱动能力来输出整个高精度环形振荡器输出的时钟信号。

2.如权利要求1所述的高精度环形振荡器，其特征在于，所述的基准电流电路（202）包含运算放大器（2011）、MOS晶体管MP和精准电阻R，运算放大器（2011）的反相输入端接带隙基准电路（201）产生的精准电压V_b，运算放大器（2011）的输出连接MOS晶体管MP的栅极，MOS晶体管MP的源极连接运算放大器（2011）的同相输入端和精准电阻R的一端，精准电阻R的另一端接地，MOS晶体管MP的漏极提供大小为I的精准电流输出。

3.如权利要求2所述的高精度环形振荡器，其特征在于，所述的电流调节电路（203）包含电路连接的第一PMOS晶体管MP1，以及电流源电路和调节电流控制电路；所述的电流源电路包含电路连接的N个PMOS晶体管MP3，MP5，…，MP(2N+1)，所述的调节电流控制电路包含电路连接的N个PMOS晶体管MP2，MP4， … ，MP(2N)；

基准电流电路（202）产生的电流大小为I的精准电流I1的一端接地，另一端接第一PMOS晶体管MP1的栅极和漏极，第一PMOS晶体管MP1的源极接电源VDD，第一PMOS晶体管MP1的栅极还分别连接电流源电路中的N个PMOS晶体管MP3，MP5，…，MP(2N+1)的栅极，为N个PMOS晶体管MP3，MP5，…，MP(2N+1)提供参考电压，N个PMOS晶体管MP3，MP5，…，MP(2N+1)的源极均连接电源VDD，N个PMOS晶体管MP3，MP5，…，MP(2N+1)的漏极分别对应连接调节电流控制电路中的N个PMOS晶体管MP2，MP4， … ，MP(2N)的源极，即，PMOS晶体管MP2的源极接PMOS晶体管MP3的漏极，PMOS晶体管MP4的源极接PMOS晶体管MP5的漏极，… ，PMOS晶体管MP(2N)的源极接PMOS晶体管MP(2N+1)的漏极，N个PMOS晶体管MP2，MP4， … ，MP(2N)的栅极分别连接N个控制信号K1，K2，…，KN，这N个控制信号K1，K2，…，KN来自频率校准电路，N个PMOS晶体管MP2，MP4， … ，MP(2N)的漏极连接在一起提供调节电流；电流源电路中的N个PMOS晶体管MP3，MP5， … ，MP(2N+1)的尺寸均与第一PMOS晶体管MP1相同，电流源电路中MP3，MP5， … ，MP(2N+1)共N个晶体管作为N个电流源，均能提供与第一PMOS晶体管MP1提供的一样的大小为I的电流，调节电流控制电路中的N个PMOS晶体管MP2，MP4， … ，MP(2N)为相应的电流源电路中的N个电流源提供导通控制，随着N个控制信号K1，K2， …，KN所控制的导通的电流源数目的线性增加，输出的调节电流也线性增加。

4.如权利要求3所述的高精度环形振荡器，其特征在于，N为2的指数，即，N=2^m；N和m由调节电流的大小和所要求的精度决定：设N=1，m=0时调节电流的大小为I，此时有无调节电流即电流调节电路的开关K1导通与否对环形振荡电路频率的影响为X%，若对高精度环形振荡器输出频率的精度要求为Y%， 如果X≤Y，则N=1，m=0，电流调节电路K1控制的电流源的大小为I；如果X>Y，则N和m的取值由2^m-1<X/Y≤2^m， N=2^m决定， 此时由N个控制信号K1，K2， …，KN所控制的电流源的电流大小为I/N。