[发明专利]一种温度自补偿环形振荡器和一种时钟产生电路

说明书

申请公开了一种温度自补偿环形振荡器,由于将在振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成反比的延时单元构成的延时模块和在振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成正比的延时单元构成的延时模块首尾电连接构成环形振荡器。使得该温度自补偿环形振荡器不需要外加温度补偿电路，且具有非常好的频率温度稳定性。进而解决晶体振荡器作为时间源时，无法进行SOC设计和系统尺寸过大和成本过高的问题。

技术领域

本发明涉及模拟集成电路领域，具体涉及一种温度自补偿环形振荡器和一种时钟产生电路。

背景技术

近年来大数据科学和物联网的发展迅速，深刻的改变了人类的生产和生活方式。从云端到移动端，不同应用场景对硬件电路的集成度体积大小、速度、功耗和精度提出了不同方面的需求。硬件电路的小型化、低功耗和高速高精度迫在眉睫。时钟源作为系统芯片中必不可少的电路模块，其频率稳定性直接影响系统芯片的性能。我们通常使用的时钟源是石英晶体振荡器。石英晶体振荡器虽然具有非常好的电源电压、温度和工艺不敏感性，但是其片上集成的不兼容性增加了系统的尺寸和制造成本。利用标准的CMOS工艺实现片上的时钟振荡器来取代片外的晶振，对于降低系统的成本、提高系统的集成度和实现SOC(Systemon Chip，片上系统)高集成度、系统小型化、低功耗的关键。

目前晶体振荡器作为时间源的最大技术难题是不能兼容COMS工艺，没办法进行SOC设计，进而带来了系统尺寸过大和成本过高的问题。其主要原因是PVT(Process、Voltage、Temperature，工艺、电压、温度)补偿电路复杂和稳定性不高。

发明内容

本申请提供一种温度自补偿环形振荡器和一种时钟产生电路，解决现有技术中环形振荡器的温度补偿电路复杂和稳定性不高的问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种温度自补偿环形振荡器，包括：

第一延时模块，包括一个或多个串联的第一延时单元；所述第一延时单元在所述温度自补偿环形振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成反比；

第二延时模块，包括一个或多个串联的第二延时单元；所述第二延时单元在所述温度自补偿环形振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成正比；

所述第一延时模块和第二延时模块首尾电连接。

根据第二方面，一种实施例中提供一种时钟产生电路，包括第一方面所述温度自补偿环形振荡器和稳压器、偏置电流源、缓冲器；

所述稳压器与所述偏置电流源、所述缓冲器和所述温度自补偿环形振荡器电连接，用于为所述偏置电流源、所述缓冲器和所述温度自补偿环形振荡器提供稳定的电压源；

所述温度自补偿环形振荡器串联在所述偏置电流源与所述缓冲器之间，输出用于产生时钟频率的振荡信号；

所述偏置电流源，用于对所述温度自补偿环形振荡器提供稳定的偏置电流源；

所述缓冲器，用于对所述温度自补偿环形振荡器输出的振荡信号整形输出。

依据上述实施例的一种温度自补偿环形振荡器和一种时钟产生电路，由于将在振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成反比的延时单元构成的延时模块和在振荡器产生振荡信号时奉献的延时与温度成正比的延时单元构成的延时模块首尾电连接构成环形振荡器。。使得该温度自补偿环形振荡器不需要外加温度补偿电路，且具有非常好的频率温度稳定性。

附图说明

图1现有技术中带温度补偿电路的环形振荡器的原理框图；

图2为一种实施例的时钟产生电路的结构示意图；

图3为一种实施例中温度自补偿环形振荡器的结构示意图；

图4为一种实施例的温度自补偿环形振荡器的电路示意图；