振荡器电路制造技术

振荡器电路。在振荡器电路中提供用于产生振荡器信号的触发电路。另外提供具有第一电流路径、第二电流路径和第三电流路径的供电电路。电流镜用于把通过第二电流路径的电流向第一电流路径、第三电流路径和触发电路的至少一条电流路径中镜像。第一电流路径中的第一场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二电流路径中的第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小并且基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二电流路径中的第三场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。第三电流路径中的第四场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在饱和下运行。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及振荡器电路和用于运行振荡器电路的方法。
技术介绍
振荡器电路在各式各样的电子电路中使用。因此例如可以使用通过振荡器电路产生的、具有基本上矩形的信号形状的振荡器信号，用以控制数字电路中的开关过程。对于一些应用领域来说期望使用具有低的功率消耗的振荡器电路，以便因此例如能够有效地实现作为集成电路的一部分的振荡器电路。用于这样的应用领域的示例是集成传感器设备、集成微处理器或者用于控制电子设备的节能运行和正常运行之间的过渡的设备。为能够实现振荡器电路的低的功率消耗已知使用基于带隙参考电路的触发电路(Kippschaltung)，例如在US6,870,0433B2中说明的那样。然而对于该带隙参考电路来说，在这种情况下需要10MΩ范围内的高欧姆电阻。这种高欧姆电阻的通过多晶硅结构的实现通常意味着在结果得到的集成电路中的高的面积需求。在YuchiNi的“Low-powerCMOSrelaxationoscillatordesignwithanon-chipcircuitforcombinedtemperature-compensatedreferencevoltageandcurrentgeneration”，ElectricalandComputerEngineeringMaster”sTheses.Paper127.http：//hdl.handle.net/2047/d20004909(2014)中，针对基于带隙参考电路和触发电路的振荡器电路建议，通过MOS晶体管(MOS：“MetalOxideSemiconductor(金属氧化物半导体)”)实现带隙参考电路的高欧姆电阻。然而在所建议的振荡器电路中需要许多电流路径，以便为MOS晶体管提供适宜的栅极电压，这又伴随集成电路中提高的面积需求和提高的功率消耗。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，提供如下技术，通过所述技术能够有效地实现具有低功率消耗的振荡器电路。根据本申请提供根据权利要求1所述的振荡器电路、根据权利要求13所述的集成电路以及根据权利要求14所述的方法。从属权利要求定义另外的实施方式。因此根据一种实施方式提供一种振荡器电路。该振荡器电路包括用于产生振荡器信号的触发电路。该触发电路包括至少一条电流路径。另外该振荡器电路包括具有第一电流路径、第二电流路径和第三电流路径的供电电路。在第一电流路径中提供第一场效应晶体管。该第一场效应晶体管构造用于基于第一栅极电压在饱和下运行。在第二电流路径中提供第二场效应晶体管。该第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小，例如配备有较大的沟道宽度，并且同样构造用于基于第一栅极电压在饱和下运行。在若干实施方式中，第一和/或第二场效应晶体管构造用于基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。在第二电流路径中另外提供第三场效应晶体管。该第三场效应晶体管构造用于基于第二栅极电压在线性区域内运行。在第三电流路径中提供第四场效应晶体管。该第四场效应晶体管构造用于根据第二栅极电压在线性区域内运行。提供电流镜用于把第二电流路径中的电流镜像到第一电流路径、第三电流路径和触发电路的至少一条电流路径中。通过第三场效应晶体管能够以有效的方式实现10MΩ范围内的高欧姆电阻。第三场效应晶体管的栅极电压又可以以有效的方式通过第四场效应晶体管产生，而不会为此需要许多附加的电流路径。根据一种实施方式，触发电路的至少一条电流路径包括第四电流路径用于对触发电路的电容器充电和/或放电。该电容器可以基于第五场效应晶体管构造。第三场效应晶体管和第五场效应晶体管可以至少部分地通过共同的处理构造。以这种方式能够补偿过程变化的影响。根据一种实施方式，触发电路的至少一条电流路径包括第五电流路径用于为触发电路的比较器产生参考电压。第五电流路径可以包括第六场效应晶体管，其被构造用于基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。第五场效应晶体管和第六场效应晶体管可以至少部分地通过共同的过程来构造。以这种方式能够补偿过程变化的影响。所述比较器可以基于一个唯一的场效应晶体管构造。根据一种实施方式，所述振荡器电路另外包括耗尽型的高压场效应晶体管。该高压场效应晶体管耦合在第一供电电压线路和另一条供电电压线路之间，所述第一供电电压线路为触发电路的至少一条电流路径和为供电电路的第一、第二和第三电流路径提供供电电压。因此通过该高压场效应晶体管能够从在另一条供电电压线路上的另一个供电电压为不同的电流路径导出供电电压。所述振荡器电路可以专门构造用于低功率消耗。这样在室温情况下该振荡器电路的电流消耗可以小于100nA。由此能够有效地作为集成电路的一部分实现。根据另一种实施方式提供一种用于运行振荡器电路的方法。所述振荡器电路可以如上所述构造。在所述方法中第一场效应晶体管在第一电流路径中基于第一栅极电压在饱和下运行。在第二电流路径中第二场效应晶体管基于第一栅极电压在饱和下运行。在若干实施方式中第一场效应晶体管和/或第二场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小，例如具有较大的沟道宽度。另外在第二电流路径中第三场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。在第三电流路径中第四场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在饱和下运行。把第二电流路径中的电流向第一电流路径、第三电流路径和向触发电路的至少一条电流路径中镜像以产生振荡器信号。根据一种实施方式，通过触发电路的至少一条电流路径对触发电路的电容器充电和/或放电。根据一种实施方式，通过触发电路的至少一条电流路径为触发电路的比较器产生参考电压。上述实施方式中使用的场效应晶体管可以通过MOS晶体管构成，例如增强型的n沟道MOS晶体管。附图说明下面参照附图说明所述实施方式的另外的细节和另外的实施方式。图1示意性说明根据本专利技术的一个实施例的振荡器电路的触发电路。图2示意性说明振荡器电路的供电电路。图3示意性说明在振荡器电路内使用的场效应晶体管的特征变化曲线。图4示例地示出根据本专利技术的一个实施例的振荡器电路的电流消耗的温度依赖性。图5示例地示出通过根据本专利技术的一个实施例的振荡器电路产生的振荡器信号的频率的温度依赖性。图6示出一个流程图，用于说明根据本专利技术的一个实施例的方法。具体实施方式下面参照附图更详细地阐述本专利技术的实施例。这里应该理解，所示实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
振荡器电路，包括：触发电路(10)，用于产生振荡器信号(OSC)，其中该触发电路(10)包括至少一条电流路径(104；105、106)；供电电路(100)，具有第一电流路径(101)、第二电流路径(102)和第三电流路径(103)；电流镜(111、112、113、114、115、116)，用于把通过第二电流路径(102)的电流(Iptat)镜像到第一电流路径(101)、第三电流路径(103)和触发电路(10)的至少一条电流路径(104；105；106)中；第一电流路径(101)中的第一场效应晶体管(121)，其中该第一场效应晶体管(121)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在饱和下运行；第二电流路径(102)中的第二场效应晶体管(122)，其和第一场效应晶体管不同地被确定大小，其中该第二场效应晶体管(122)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在饱和下运行；第二电流路径(102)中的第三场效应晶体管(130)，其中该第三场效应晶体管(130)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在线性区域内运行；和第三电流路径(103)中的第四场效应晶体管(140)，其中该第四场效应晶体管(140)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在饱和下运行。...

【技术特征摘要】
2014.08.20 DE 102014111900.21.振荡器电路，包括：
触发电路(10)，用于产生振荡器信号(OSC)，其中该触发电路(10)包
括至少一条电流路径(104；105、106)；
供电电路(100)，具有第一电流路径(101)、第二电流路径(102)和第三
电流路径(103)；
电流镜(111、112、113、114、115、116)，用于把通过第二电流路径(102)
的电流(Iptat)镜像到第一电流路径(101)、第三电流路径(103)和触发电路
(10)的至少一条电流路径(104；105；106)中；
第一电流路径(101)中的第一场效应晶体管(121)，其中该第一场效应晶
体管(121)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在饱和下运行；
第二电流路径(102)中的第二场效应晶体管(122)，其和第一场效应晶体
管不同地被确定大小，其中该第二场效应晶体管(122)构造用于，基于第一栅
极电压(Vngate)在饱和下运行；
第二电流路径(102)中的第三场效应晶体管(130)，其中该第三场效应晶
体管(130)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在线性区域内运
行；和
第三电流路径(103)中的第四场效应晶体管(140)，其中该第四场效应晶
体管(140)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在饱和下运行。
2.根据权利要求1所述的振荡器电路，
其中第一场效应晶体管(121)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在
弱反转和饱和下运行。
3.根据权利要求1或2所述的振荡器电路，
其中第二场效应晶体管(122)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在
弱反转和饱和下运行。
4.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，
其中触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)包括第四电流
路径(104)用于对触发电路(10)的电容器(20)充电和/或放电。
5.根据权利要求4所述的振荡器电路，
其中电容器(20)基于第五场效应晶体管(25)构造。
6.根据权利要求5所述的振荡器电路，
其中第三场效应晶体管(130)和第五场效应晶体管(25)至少部分地通过
共同的过程构造。
7.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，
其中触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)包括第五电流
路径(105)用于为触发电路(10)的比较器(40)产生参考电压(Vptat)。
8.根据权利要求7所述的振荡器电路，
其中第五电流路径(105)包括第六场效应晶体管(150)，其构造用于，基
于第二栅极电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·莫茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT