一种随温度变化的振荡器及芯片制造技术

本发明专利技术公开一种随温度变化的振荡器及芯片，通过设置至少两路温度检测电路，可以根据温度检测电路检测到的环境温度的变化程度通过启动或关闭对应的镜像电流模块实现控制，以根据实际需要调节振荡器的振荡频率，使振荡器的振荡频率调节更加细致。

【技术实现步骤摘要】
一种随温度变化的振荡器及芯片
本专利技术涉及模拟电路
，尤其涉及的是一种随温度变化的振荡器及芯片。
技术介绍
图1为传统的振荡器架构，由偏置电压产生电路和振荡器电路组成。由偏置电压产生电路产生一个NMOS的偏置电压和一个PMOS的偏置电压；振荡器电路的环形振荡器通过NMOS的偏置电压和PMOS的偏置电压控制振荡器的频率。传统电路的缺点为：当温度变化时，N_BIAS和P_BIAS的电压也会随之变化；当N_BIAS电压升高或P_BIAS电压下降，环形振荡器内的电流变大，充放电时间变短，即环形振荡器的周期变短；当N_BIAS电压下降或P_BIAS电压升高，环形振荡器内的电流变小，充放电时间变长，即环形振荡器的周期变长。这种振荡器架构应用在环境温度变化较大的条件下，缺点会特别的明显，当温度波动较大时，芯片内部的振荡器周期也会发生相应的变化，这可能会导致芯片的时序发生异常；当低温时的时序满足时，高温下由于周期变短，时序可能不满足，芯片无法正常工作；当高温时的时序满足时，低温下由于周期变长，时序出现冗余，可能会导致功耗等增加。为了解决上述问题，可以通过设置温度检测电路控制NMOS的偏置电压和PMOS的偏置电压的高低，使环形振荡器的振荡频率不随环境温度的高低而变化，现有的温度检测电路一般只有一路，可以控制NMOS的偏置电压和PMOS的偏置电压升高或降低。但是，根据环境温度的实际变化，对NMOS的偏置电压和PMOS的偏置电压升高或降低的程度却无法控制（即只能实现粗调），不能满足使用要求。因此，现有的技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种随温度变化的振荡器及芯片，旨在解决现有的温度检测电路只设置一路，无法对NMOS的偏置电压和PMOS的偏置电压升高或降低的程度却进行控制的问题。本专利技术的技术方案如下：一种随温度变化的振荡器，其中，包括：偏置电压产生电路，用于产生NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS；振荡器电路，包括环形振荡器，所述环形振荡器根据NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS控制自身的振荡频率；温度检测电路，实时检测环境温度的高低，根据环境温度的高低控制NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS的高低，使环形振荡器的振荡频率不随电源电压的高低而变化；所述温度检测电路与偏置电压产生电路连接，偏置电压产生电路与温度检测电路连接；所述偏置电压产生电路包括至少两路温度电流模块，温度检测电路设置的数量与温度电流模块设置的数量一致且一一对应连接，每路温度电流模块连接一路温度检测电路。所述的随温度变化的振荡器，其中，所述温度检测电路包括第一PMOS管PM0、电阻R、NMOS管NMOS_B，第一NMOS管NM0和第二NMOS管NM1,所述第一PMOS管PM0的一端连接零电位参考点，第一PMOS管PM0的另一端与电阻R的一端连接，第一PMOS管PM0的栅极与振荡器使能信号OSC_EN连接，电阻R的另一端与NMOS管NMOS_B的一端连接，NMOS管NMOS_B的另一端接地；电阻R的另一端与偏置电压产生电路连接。所述的随温度变化的振荡器，其中，所述NMOS管NMOS_B包括第一NMOS管NM0和第二NMOS管NM1,电阻R的另一端与第一NMOS管NM0的漏极连接，第一NMOS管NM0的源极与第二NMOS管NM1的漏极连接，第二NMOS管NM1的源极接地，第一NMOS管NM0的漏极与第一NMOS管NM0的栅极连接，第二NMOS管NM1的漏极与第二NMOS管NM1的栅极连接。所述的随温度变化的振荡器，其中，所述振荡器电路包括第二PMOS管PM1、第三PMOS管PM2、第四PMOS管PM3、第五PMOS管PM4、第六PMOS管PM5、第七NMOS管NM6、第三NMOS管NM2、第四NMOS管NM3、第五NMOS管NM4、第六NMOS管NM5、第七NMOS管NM6和第八NMOS管NM7，所述第二PMOS管PM1的漏极连接零电位参考点，第二PMOS管PM1的源极与第三PMOS管PM2的漏极连接，第二PMOS管PM1的栅极连接偏置电压产生电路；第三PMOS管PM2的源极与第三NMOS管NM2的漏极连接，第三NMOS管NM2的栅极与第三PMOS管PM2的栅极连接，第三NMOS管NM2的源极与第四NMOS管NM3的漏极连接，第四NMOS管NM3的源极接地，第四NMOS管NM3的栅极连接偏置电压产生电路；第四PMOS管PM3的漏极连接零电位参考点，第四PMOS管PM3的源极与第五PMOS管PM4的漏极连接，第五PMOS管PM4的源极与第五NMOS管NM4的漏极连接，第五NMOS管NM4的栅极与第五PMOS管PM4的栅极连接，第五NMOS管NM4的源极与第六NMOS管NM5的漏极连接，第六NMOS管NM5的源极接地；第六PMOS管PM5的漏极连接零电位参考点，第六PMOS管PM5的源极与第七NMOS管NM6的漏极连接，第七NMOS管NM6的栅极与第七NMOS管NM6的栅极连接，第七NMOS管NM6的源极与第七NMOS管NM6漏极连接，第七NMOS管NM6的源极与第八NMOS管NM7的漏极连接，第八NMOS管NM7的漏极接地；第三PMOS管PM2的栅极和第三NMOS管NM2的栅极连接在一起后与振荡器OSC连接，第六PMOS管PM5的源极和第七NMOS管NM6的漏极连接在一起后与振荡器OSC连接；第二PMOS管PM1的栅极、第四PMOS管PM3的栅极和第六PMOS管PM5的栅极连接在一起；第四NMOS管NM3的栅极、第六NMOS管NM5的栅极、和第八NMOS管NM7的栅极连接在一起；第三PMOS管PM2的源极和第三NMOS管NM2的漏极连接在一起后与第五PMOS管PM4的栅极与第五NMOS管NM4的栅极的连接点连接在一起，第五PMOS管PM4的源极和第五NMOS管NM4的漏极连接与第七NMOS管NM6的栅极与第七NMOS管NM6的栅极连接点连接在一起。所述的随温度变化的振荡器，其中，所述偏置电压产生电路包括用于产生基准电压的带隙基准电路、第十PMOS管PM9、第十一NMOS管NM10、温度电流模块、第十一PMOS管PM10和第十二NMOS管NM11，所述带隙基准电路与第十PMOS管PM9的栅极连接，第十PMOS管PM9的漏极连接零电位参考点，第十PMOS管PM9的源极与第十PMOS管PM9的漏极连接，第十PMOS管PM9的源极接地，第十PMOS管PM9的源极与第十PMOS管PM9的栅极连接，第十PMOS管PM9的源极与温度电流模块连接，第十一NMOS管NM10的栅极与振荡器电路连接；第十一PMOS管PM10的漏极连接零电位参考点，第十一PMOS管PM10的源极与第十二NMOS管NM11的漏极连接，第十二NMOS管NM11的源极接地，第十二NMOS管NM11的栅极与第十一NMOS管NM10的栅极连接在一起；第十一PMOS管PM10的栅极与源极连接在一起后与振荡器电路连接；温度电流模块与温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随温度变化的振荡器，其特征在于，包括：/n偏置电压产生电路，用于产生NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS；/n振荡器电路，包括环形振荡器，所述环形振荡器根据NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS控制自身的振荡频率；/n温度检测电路，实时检测环境温度的高低，根据环境温度的高低控制NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS的高低，使环形振荡器的振荡频率不随电源电压的高低而变化；/n所述温度检测电路与偏置电压产生电路连接，偏置电压产生电路与温度检测电路连接；/n所述偏置电压产生电路包括至少两路温度电流模块，温度检测电路设置的数量与温度电流模块设置的数量一致且一一对应连接，每路温度电流模块连接一路温度检测电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种随温度变化的振荡器，其特征在于，包括：
偏置电压产生电路，用于产生NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS；
振荡器电路，包括环形振荡器，所述环形振荡器根据NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS控制自身的振荡频率；
温度检测电路，实时检测环境温度的高低，根据环境温度的高低控制NMOS的偏置电压N_BIAS和PMOS的偏置电压P_BIAS的高低，使环形振荡器的振荡频率不随电源电压的高低而变化；
所述温度检测电路与偏置电压产生电路连接，偏置电压产生电路与温度检测电路连接；
所述偏置电压产生电路包括至少两路温度电流模块，温度检测电路设置的数量与温度电流模块设置的数量一致且一一对应连接，每路温度电流模块连接一路温度检测电路。


2.根据权利要求1所述的随温度变化的振荡器，其特征在于，所述温度检测电路包括第一PMOS管PM0、电阻R、NMOS管NMOS_B，第一NMOS管NM0和第二NMOS管NM1,所述第一PMOS管PM0的一端连接零电位参考点，第一PMOS管PM0的另一端与电阻R的一端连接，第一PMOS管PM0的栅极与振荡器使能信号OSC_EN连接，电阻R的另一端与NMOS管NMOS_B的一端连接，NMOS管NMOS_B的另一端接地；电阻R的另一端与偏置电压产生电路连接。


3.根据权利要求2所述的随温度变化的振荡器，其特征在于，所述NMOS管NMOS_B包括第一NMOS管NM0和第二NMOS管NM1,电阻R的另一端与第一NMOS管NM0的漏极连接，第一NMOS管NM0的源极与第二NMOS管NM1的漏极连接，第二NMOS管NM1的源极接地，第一NMOS管NM0的漏极与第一NMOS管NM0的栅极连接，第二NMOS管NM1的漏极与第二NMOS管NM1的栅极连接。


4.根据权利要求1所述的随温度变化的振荡器，其特征在于，所述振荡器电路包括第二PMOS管PM1、第三PMOS管PM2、第四PMOS管PM3、第五PMOS管PM4、第六PMOS管PM5、第七NMOS管NM6、第三NMOS管NM2、第四NMOS管NM3、第五NMOS管NM4、第六NMOS管NM5、第七NMOS管NM6和第八NMOS管NM7，所述第二PMOS管PM1的漏极连接零电位参考点，第二PMOS管PM1的源极与第三PMOS管PM2的漏极连接，第二PMOS管PM1的栅极连接偏置电压产生电路；第三PMOS管PM2的源极与第三NMOS管NM2的漏极连接，第三NMOS管NM2的栅极与第三PMOS管PM2的栅极连接，第三NMOS管NM2的源极与第四NMOS管NM3的漏极连接，第四NMOS管NM3的源极接地，第四NMOS管NM3的栅极连接偏置电压产生电路；第四PMOS管PM3的漏极连接零电位参考点，第四PMOS管PM3的源极与第五PMOS管PM4的漏极连接，第五PMOS管PM4的源极与第五NMOS管NM4的漏极连接，第五NMOS管NM4的栅极与第五PMOS管PM4的栅极连接，第五NMOS管NM4的源极与第六NMOS管NM5的漏极连接，第六NMOS管NM5的源极接地；第六PMOS管PM5的漏极连接零电位参考点，第六PMOS管PM5的源极与第七NMOS管NM6的漏极连接，第七NMOS管NM6的栅极与第七NMOS管NM6的栅极连接，第七NMOS管NM6的源极与第七NMOS管NM6漏极连接，第七NMOS管NM6的源极与第八NMOS管NM7的漏极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明揆，刘梦，
申请(专利权)人：深圳市芯天下技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44