[发明专利]温度补偿振荡器和包括温度补偿振荡器的装置

权利要求书

1.一种温度补偿振荡器，包括：

振荡单元，被配置为使用操作电流和操作电压产生振荡信号；

偏置电路，被配置为控制操作电流，使得振荡信号的频率随着温度升高而增加；

电压产生单元，被配置为产生随着温度变化的操作电压，

其中，电压产生单元通过控制操作电压使得振荡信号的频率随着温度升高而减小，与偏置电路互补地补偿振荡信号的频率相对于温度改变的改变，

其中，电压产生单元包括操作电压产生晶体管和衬底电压控制器，所述衬底电压控制器被配置为控制操作电压产生晶体管的衬底电压。

2.如权利要求1所述的温度补偿振荡器，其中，振荡单元包括：

奇数个反相器，以环形形状串联连接；

第一电流源和第二电流源中的至少一个电流源，第一电流源连接在操作电压的第一操作电压和相应反相器之间并由偏置电路控制，第二电流源连接到相应反相器和操作电压的第二操作电压并由偏置电路控制。

3.如权利要求2所述的温度补偿振荡器，其中，偏置电路包括与绝对温度成正比的PTAT电流源，以产生随着温度升高而增加的操作电流。

4.如权利要求3所述的温度补偿振荡器，其中，所述操作电压产生晶体管连接在电源电压和第一操作电压之间并具有二极管连接。

5.如权利要求4所述的温度补偿振荡器，其中，所述衬底电压控制器响应于至少两比特的数字控制信号而控制操作电压产生晶体管的衬底电压。

6.如权利要求5所述的温度补偿振荡器，其中，衬底电压控制器包括：

至少两个衬底电压控制晶体管，均被配置为具有共同连接到操作电压产生晶体管的衬底的栅极和漏极；

开关电路，被配置为连接到衬底电压控制晶体管中的至少一个并响应于数字控制信号而断开和闭合。

7.如权利要求4所述的温度补偿振荡器，其中，PTAT电流源包括：

第一晶体管，具有共同连接到第一节点的栅极和漏极；

第四晶体管，具有共同连接到第三节点的栅极和漏极；

第五晶体管，具有连接到第三节点的栅极和连接到第四节点的漏极；

第六晶体管，具有连接到电源电压的源极、连接到第四节点的栅极和连接到第三节点的漏极；

第七晶体管，具有共同连接到第四节点的栅极和漏极以及连接到电源电压的源极；

第八晶体管，具有连接到第四节点的栅极、连接到电源电压的源极和连接到第一节点的漏极。

8.如权利要求7所述的温度补偿振荡器，其中，第一节点连接到第二电流源。

9.如权利要求7所述的温度补偿振荡器，其中：

PTAT电流源还包括：

第二晶体管，具有连接到第一节点的栅极和连接到第二节点的漏极；

第三晶体管，具有共同连接到第二节点的栅极和漏极以及连接到第一操作电压的源极，

其中，第二节点连接到第一电流源。

10.一种温度补偿振荡器，包括：

振荡单元，被配置为使用操作电流和操作电压产生振荡信号；

偏置电路，被配置为控制操作电流，使得振荡信号的频率随着温度升高而增加；

电压产生单元，被配置为产生随着温度变化的操作电压，

其中，电压产生单元通过控制操作电压使得振荡信号的频率随着温度升高而减小，与偏置电路互补地补偿振荡信号的频率相对于温度改变的改变，

其中，振荡单元包括：奇数个反相器，以环形形状串联连接；第一电流源和第二电流源中的至少一个电流源，第一电流源连接在操作电压的第一操作电压和相应反相器之间并由偏置电路控制，第二电流源连接到相应反相器和操作电压的第二操作电压并由偏置电路控制，

其中，偏置电路包括与绝对温度成正比的PTAT电流源，以产生随着温度升高而增加的操作电流，

其中，电压产生单元包括操作电压产生晶体管，所述操作电压产生晶体管连接在地电压和第二操作电压之间并具有二极管连接。