[发明专利]一种低温漂环形振荡器、芯片及通信终端

说明书

本发明公开了一种低温漂环形振荡器、芯片及通信终端。该低温漂环形振荡器包括温度跟踪补偿电路、反相器振荡回路和缓冲整形电路，利用二极管连接方式的PMOS管和NMOS管随温度变化的阻抗来跟踪补偿反相器振荡回路中反相器PMOS管和NMOS管阻抗的温度特性。同时，基于特定温度系数的偏置电流，通过调整温度跟踪补偿电路中各个变量的温度系数的比例关系，将采用二极管连接方式的PMOS管和NMOS管的阻抗温度特性转换为带有补偿温度特性的电压，再将该电压作为反相器振荡回路的供电电压，以实现环形振荡器输出的时钟信号的振荡频率几乎不受温度影响。

技术领域

本发明涉及一种低温漂环形振荡器，同时也涉及包括该低温漂环形振荡器的集成电路芯片及相应的通信终端，属于射频集成电路技术领域。

背景技术

随着集成电路的发展，以及芯片应用环境的不断复杂化，对高精度集成电路提出了更高的要求。振荡器是一种常用的高精度集成电路。其中，环形振荡器(RingOSCillatior)因为易于集成的优点，被广泛应用于各类集成电路，尤其是锁相环电路中。由于芯片应用环境的复杂性包括很多影响因素，其中温度因素是最普遍存在的。因此，尽可能减小温度对环形振荡器的影响是非常必要的。典型的环形振荡器是由若干延时单元首尾相接构成的。其中，延时单元可以由反相器或差分放大器构成。当使用反相器连接组成延时单元时，将级联之后的反相器首尾相连，进而构成环形振荡器。环形振荡器的一个显著特点在于由一串奇数个串联连接的反相器构成一个闭环回路(也就是最后一个输出恰好是最初的输入)。如果初始触发时候为“1”，那么最后输出就是“0”，然后输入自然也就是“0”，然后输出又变成“1”，如此实现“0”和“1”的固定频率交替振荡输出。

环形振荡器输出的时钟信号的频率大小由单级反相器的延时时间决定。一个单级反相器可看成是输出端对地电容的充放电，其延时时间可认为是对地电容的充放电时间。对地电容的充放电时间的大小由充放电路径上电阻的大小和对地电容的大小决定，其中受温度影响较大的是充放电路径上的电阻，因此减小充放电路径上电阻随温度变化的影响是实现低温漂环形振荡器的关键因素之一。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种低温漂环形振荡器。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括低温漂环形振荡器的芯片及相应的通信终端。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种低温漂环形振荡器，包括温度跟踪补偿电路、反相器振荡回路和缓冲整形电路,所述温度跟踪补偿电路的输出端连接所述反相器振荡回路的输入端，所述反相器振荡回路的输出端连接所述缓冲整形电路的输入端。

其中较优地，所述反相器振荡回路由奇数级第一反相器和数量与所述第一反相器级数相同的电容级联组成；级联之后的所述第一反相器首尾相连，并且所述第一反相器都连接到所述温度跟踪补偿电路，最后一级所述第一反相器连接所述缓冲整形电路。

其中较优地，所述电容为MOS电容或MIM电容。

其中较优地，所述温度跟踪补偿电路包括温度跟踪补偿单元、第一使能控制单元、电压跟随单元、第一滤波单元和第二滤波单元，所述电压跟随单元分别与所述温度跟踪补偿单元、所述第一使能控制单元、所述第一滤波单元以及偏置电流产生电路之间相互连接，所述第二滤波单元连接所述电压跟随单元，所述温度跟踪补偿单元、所述第一使能控制单元、所述电压跟随单元、所述第一滤波单元和所述第二滤波单元还分别连接地。

其中较优地，所述温度跟踪补偿单元由第二PMOS管和第四NMOS管采用二极管连接方式组成；或者，所述温度跟踪补偿单元由第三PMOS管或第七NMOS管实现。

其中较优地，所述电压跟随单元采用电压跟随器或电压同相放大器实现。

其中较优地，所述缓冲整形电路由第二反相器组成的电平转换单元组成。