高精度振荡器电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高精度振荡器电路，所述振荡器电路包括温度补偿电路和时钟产生电路；所述温度补偿电路包括第一电容器、第二电容器、第一电阻器、第二电阻器、第一放大器、第一带隙基准电压源、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管和第五PMOS晶体管；所述时钟产生电路包括第一比较器、第二比较器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一与门器、第二与门器、第三与门器和第四与门器；本实用新型专利技术的高精度振荡器电路引入第一比较器和第二比较器，减小输出频率因温度变化带来的变化；总体上，结构简单，易于集成，输出电压稳定。

High precision oscillator circuit

【技术实现步骤摘要】
高精度振荡器电路
本技术涉及SIM卡技术中的集成电路
，尤其涉及高精度振荡器电路。
技术介绍
本技术涉及SIM技术中的集成电路
，其中振荡器输出时钟的稳定性对系统工作的稳定性越来越重要，它的性能直接关系到SIM卡能否正常工作。随着现在大容量和高安全性SIM卡的应用，系统对时钟的速率和稳定性要求越来越高，振荡器一般分为石英晶体振荡器、LC振荡器和RC振荡器等，由于RC振荡器结构简单、容易振荡、面积小、功耗低、易于集成等优点，RC振荡器被广泛应用在集成电路领域，但RC振荡器输出频率容易受温度、工艺偏差的影响，精确度会比较差。因此，高精度、低成本的RC振荡器电路的设计和研究具有非常重要的意义。参看图1，为一种现在常用的RC振荡器电路结构，其工作原理如下：该RC振荡器电路结构中，RC振荡器为环形振荡器，假定节点N3受到一个微小的干扰，产生了正跳变，经过第一反向器INV1和第二电容器C2的延迟T后，并被放大成一个更大的负跳变信号N1，再经过第二反向器INV2和第三电容器C3的延迟T后，并继续被放大成一个更大的正跳变信号N2，再经过第三反向器INV3和第一电容器C1的延迟T后，并继续被放大成一个更大的负跳变信号N3，再经过3T后N3信号又变成正跳变，形成一个正反馈，产生自激振荡，周期为6T。但上述RC振荡器电路还存在一些不足：首先，上述电路中的电容器和反向器里的器件容易受到工艺偏差和温度的影响，使得输出时钟频率不稳定；而且，IREF一般由带隙基准电压产生，很容易受温度和工艺偏差影响，造成输出时钟频率不稳定。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种高精度振荡器电路，包括温度补偿电路和时钟产生电路，具有易于集成，输出电压稳定的特点。为了达到上述技术目的，本技术所采用的技术方案是：一种高精度振荡器电路，所述振荡器电路包括温度补偿电路和时钟产生电路；其中，所述温度补偿电路包括第一电容器、第二电容器、第一电阻器、第二电阻器、第一放大器、第一带隙基准电压源、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管和第五PMOS晶体管；第二电阻器的一端与第一电阻器的一端相连接，第一电阻器的另一端、第五PMOS晶体管的漏端与第一放大器的负输入端相连接，第五PMOS晶体管的栅端、第三PMOS晶体管的栅端与第四PMOS晶体管的栅端相连接，第五PMOS晶体管的源端和衬底、第三PMOS晶体管的源端和衬底、第四PMOS晶体管的源端和衬底、第一PMOS晶体管的衬底、第二NMOS晶体管的衬底、第一放大器的电源端与电源端VDD相连接，第一放大器的正输入端与带隙基准电压源VREF相连接，第三PMOS晶体管的漏端与第一PMOS晶体管的源端相连接，第四PMOS晶体管的漏端与第二NMOS晶体管的源端相连接，第一PMOS晶体管的栅端与第一NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第一输入端，第二PMOS晶体管的栅端与第二NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第二输入端，第一PMOS晶体管的漏端、第一电容器的一端与第一NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第一输出端，第二PMOS晶体管的漏端、第二电容器的一端与第二NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第二输出端，第二电阻器的另一端、第一电容器的另一端、第二电容器的另一端、第一NMOS晶体管的源端和衬底、第二NMOS晶体管的源端和衬底、第一放大器的地端与地端VSS相连接；所述时钟产生电路包括第一比较器、第二比较器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一与门器、第二与门器、第三与门器和第四与门器；第一比较器的正输入端、第二比较器的正输入端与带隙基准电压VREF相连接，第一比较器的负输入端与温度补偿电路中的第二输出端相连接，第二比较器的负输入端与温度补偿电路中的第一输出端相连接，第一比较器的输出端与第一反向器的输入端相连接，第二比较器的输出端与第二反向器的输入端相连接，第一反向器的输出端与第一与门器的一输入端相连接，第二反向器的输出端与第二与门器的一输入端相连接，第一与门器的另一输入端、第二与门器的输出端与第三与门器的一输入端相连接，第二与门器的另一输入端、第一与门器的输出端与第四与门器的一输入端相连接，第三与门器的另一输入端、第四与门器的输出端与第四反向器的输入端相连接，第四与门器的另一输入端、第三与门器的输出端与第三反向器的输入端相连接，第三反向器的输出端作为第一输入端，第四反向器的输出端作为第二输入端，第一比较器的电源端、第二比较器的电源端、第一反向器的电源端、第二反向器的电源端、第三反向器的电源端、第四反向器的电源端、第一与门器的电源端、第二与门器的电源端、第三与门器的电源端、第四与门器的电源端与电源端VDD相连接，第一比较器的地端、第二比较器的地端、第一反向器的地端、第二反向器的地端、第三反向器的地端、第四反向器的地端、第一与门器的地端、第二与门器的地端、第三与门器的地端、第四与门器的地端与地端VSS相连接。本技术由于采用了上述的结构，与现有的技术方案相比，具有以下优势：首先，本技术的高精度振荡器电路中，引入第一电阻器和第二电阻器，第一电阻器具有正温度特性，第二电阻器具有负温度特性，使得连接第一电阻器的第五PMOS晶体管流过的电流具有一定温度系数，同时，也使得连接第三PMOS晶体管流过的电流具有同样的温度系数，弥补输出端第一IN1和第二输出端IN2因温度变化带来的变化；其次，本技术的高精度振荡器电路中，引入第一比较器和第二比较器，减小输出频率因温度变化带来的变化；而且，本技术的高精度振荡器电路中，引入第一与门器AND1、第二与门器AND2、第三与门器AND3和第四AND4与门器，使得输出时钟的占空比在50％左右；最后，本技术的高精度振荡器电路，总体上，结构简单，易于集成，输出电压稳定。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为常用的RC振荡器电路结构；图2为本技术具体实施例中的高精度振荡器电路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参见图2所示，为本技术具体实施例中的高精度振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路包括温度补偿电路和时钟产生电路；其中，/n所述温度补偿电路包括第一电容器、第二电容器、第一电阻器、第二电阻器、第一放大器、第一带隙基准电压源、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管和第五PMOS晶体管；第二电阻器的一端与第一电阻器的一端相连接，第一电阻器的另一端、第五PMOS晶体管的漏端与第一放大器的负输入端相连接，第五PMOS晶体管的栅端、第三PMOS晶体管的栅端与第四PMOS晶体管的栅端相连接，第五PMOS晶体管的源端和衬底、第三PMOS晶体管的源端和衬底、第四PMOS晶体管的源端和衬底、第一PMOS晶体管的衬底、第二NMOS晶体管的衬底、第一放大器的电源端与电源端VDD相连接，第一放大器的正输入端与带隙基准电压源VREF相连接，第三PMOS晶体管的漏端与第一PMOS晶体管的源端相连接，第四PMOS晶体管的漏端与第二NMOS晶体管的源端相连接，第一PMOS晶体管的栅端与第一NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第一输入端，第二PMOS晶体管的栅端与第二NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第二输入端，第一PMOS晶体管的漏端、第一电容器的一端与第一NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第一输出端，第二PMOS晶体管的漏端、第二电容器的一端与第二NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第二输出端，第二电阻器的另一端、第一电容器的另一端、第二电容器的另一端、第一NMOS晶体管的源端和衬底、第二NMOS晶体管的源端和衬底、第一放大器的地端与地端VSS相连接；/n所述时钟产生电路包括第一比较器、第二比较器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一与门器、第二与门器、第三与门器和第四与门器；第一比较器的正输入端、第二比较器的正输入端与带隙基准电压VREF相连接，第一比较器的负输入端与温度补偿电路中的第二输出端相连接，第二比较器的负输入端与温度补偿电路中的第一输出端相连接，第一比较器的输出端与第一反向器的输入端相连接，第二比较器的输出端与第二反向器的输入端相连接，第一反向器的输出端与第一与门器的一输入端相连接，第二反向器的输出端与第二与门器的一输入端相连接，第一与门器的另一输入端、第二与门器的输出端与第三与门器的一输入端相连接，第二与门器的另一输入端、第一与门器的输出端与第四与门器的一输入端相连接，第三与门器的另一输入端、第四与门器的输出端与第四反向器的输入端相连接，第四与门器的另一输入端、第三与门器的输出端与第三反向器的输入端相连接，第三反向器的输出端作为第一输入端，第四反向器的输出端作为第二输入端，第一比较器的电源端、第二比较器的电源端、第一反向器的电源端、第二反向器的电源端、第三反向器的电源端、第四反向器的电源端、第一与门器的电源端、第二与门器的电源端、第三与门器的电源端、第四与门器的电源端与电源端VDD相连接，第一比较器的地端、第二比较器的地端、第一反向器的地端、第二反向器的地端、第三反向器的地端、第四反向器的地端、第一与门器的地端、第二与门器的地端、第三与门器的地端、第四与门器的地端与地端VSS相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高精度振荡器电路，其特征在于，所述振荡器电路包括温度补偿电路和时钟产生电路；其中，
所述温度补偿电路包括第一电容器、第二电容器、第一电阻器、第二电阻器、第一放大器、第一带隙基准电压源、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管和第五PMOS晶体管；第二电阻器的一端与第一电阻器的一端相连接，第一电阻器的另一端、第五PMOS晶体管的漏端与第一放大器的负输入端相连接，第五PMOS晶体管的栅端、第三PMOS晶体管的栅端与第四PMOS晶体管的栅端相连接，第五PMOS晶体管的源端和衬底、第三PMOS晶体管的源端和衬底、第四PMOS晶体管的源端和衬底、第一PMOS晶体管的衬底、第二NMOS晶体管的衬底、第一放大器的电源端与电源端VDD相连接，第一放大器的正输入端与带隙基准电压源VREF相连接，第三PMOS晶体管的漏端与第一PMOS晶体管的源端相连接，第四PMOS晶体管的漏端与第二NMOS晶体管的源端相连接，第一PMOS晶体管的栅端与第一NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第一输入端，第二PMOS晶体管的栅端与第二NMOS晶体管的栅端相连接，并作为第二输入端，第一PMOS晶体管的漏端、第一电容器的一端与第一NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第一输出端，第二PMOS晶体管的漏端、第二电容器的一端与第二NMOS晶体管的漏端相连接，并作为第二输出端，第二电阻器的另一端、第一电容器的另一端、第二电容器的另一端、第一NMOS晶体管的源端和衬底、第二NMOS晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志亮，霍俊杰，朱永成，
申请(专利权)人：北京紫光青藤微系统有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11