專利名稱：一種rc振蕩器的修調(diào)電路及應(yīng)用其的rc振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種RC振蕩器的修調(diào)電路及應(yīng)用其的 RC振蕩器。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展和市場需求的不斷提高，SOC (System On a Chip, 片上系統(tǒng)，以下簡稱S0C)的復(fù)雜度也隨之不斷提高，對于時(shí)鐘信號精度的要求越來越高。 在SOC設(shè)計(jì)中，常用的時(shí)鐘產(chǎn)生電路有3種RC振蕩器、環(huán)形振蕩器和晶體振蕩器。RC振蕩器是應(yīng)用最為普遍的一種振蕩器電路，它的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、功耗小，但其受溫度變化影響大，工藝相關(guān)性差，精度差，一般認(rèn)為其誤差在-10%之間。由于其低功耗、低成本和易于集成等優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用在集成電路中，提高其精度成為一個研究方向。一個高精度的RC振蕩器對整個系統(tǒng)性能的表現(xiàn)是至關(guān)重要的。由于目前SOC的復(fù)雜度不斷提高，如何提高RC振蕩器的精度成為至關(guān)重要的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中RC振蕩器輸出的頻率隨溫度的變化而變化，如果外界環(huán)境溫度變化便不能得到一個穩(wěn)定的頻率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有中RC振蕩器隨溫度變化的問題，從而提供了一種可以穩(wěn)定頻率的RC振蕩器的修調(diào)電路及應(yīng)用其的RC振蕩器。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種RC振蕩器的修調(diào)電路，包括溫度傳感器，用于檢測RC振蕩器的環(huán)境溫度并將溫度轉(zhuǎn)化為電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；RC修調(diào)模塊，包括預(yù)設(shè)修調(diào)表格、比較器和修調(diào)控制器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的結(jié)果和預(yù)設(shè)修調(diào)表格中的值通過比較器進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇預(yù)設(shè)修調(diào)表格中對應(yīng)的數(shù)值，所述修調(diào)控制器根據(jù)對應(yīng)的數(shù)值對RC振蕩器進(jìn)行修調(diào)控制。進(jìn)一步地，所述RC修調(diào)模塊還包括緩存器，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號進(jìn)行存儲。進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)修調(diào)表格為模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號與需要修調(diào)的電阻值一一對應(yīng)的表格。進(jìn)一步地，還包括一存儲器，用于存儲RC振蕩器的工藝基值，所述存儲器的輸出端連接至修調(diào)控制器的輸入端。進(jìn)一步地，所述溫度傳感器包括運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第一電流源、第二電流源和二極管；第一電流源和第一開關(guān)串聯(lián)后連接到二極管的正極，第二電流源和第二開關(guān)串聯(lián)后連接到二極管的正極，所述二極管的負(fù)極與地信號連接，運(yùn)算放大器的第一輸入端通過第一電容與二極管的正極連接，運(yùn)算放大器的第二輸入端連接一參考電壓，第二電容和第三開關(guān)并聯(lián)后連接運(yùn)算放大器的第一輸入端和輸出端。進(jìn)一步地，所述第一輸入端為負(fù)輸入端，第二輸入端為負(fù)輸入端。進(jìn)一步地，所述二極管為由PNP三極管形成的二極管。本實(shí)用新型還公開了一種RC振蕩器，包括修調(diào)電路，所述修調(diào)電路控制RC振蕩器的電阻大小，從而控制RC振蕩器輸出穩(wěn)定頻率；所述修調(diào)電路為上述的修調(diào)電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型提供的一種RC振蕩器的修調(diào)電路及應(yīng)用其的RC振蕩器，通過溫度傳感器檢測外界環(huán)境的溫度，RC修調(diào)模塊根據(jù)不同的溫度對應(yīng)不同的電壓差值，并根據(jù)RC修調(diào)模塊中預(yù)設(shè)修調(diào)表格得到需要修調(diào)的電阻值，進(jìn)一步穩(wěn)定RC振蕩器的輸出頻率。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例修調(diào)電路原理框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例RC振蕩器原理框圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例溫度傳感器原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例修調(diào)電路原理框圖，一種RC振蕩器的修調(diào)電路，包括溫度傳感器1，用于檢測RC振蕩器的環(huán)境溫度并將溫度轉(zhuǎn)化為電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器1，將所述電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；RC修調(diào)模塊3，包括預(yù)設(shè)修調(diào)表格32、比較器Ul和修調(diào)控制器33，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器2輸出的結(jié)果和預(yù)設(shè)修調(diào)表格32中的值通過比較器Ul進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇預(yù)設(shè)修調(diào)表格32中對應(yīng)的數(shù)值，所述修調(diào)控制器33根據(jù)對應(yīng)的數(shù)值對RC振蕩器進(jìn)行修調(diào)控制。通過溫度傳感器1檢測外界環(huán)境的溫度，RC修調(diào)模塊3根據(jù)不同的溫度對應(yīng)不同的電壓差值，并根據(jù)RC修調(diào)模塊3中預(yù)設(shè)修調(diào)表格32得到需要修調(diào)的電阻值，進(jìn)一步穩(wěn)定RC振蕩器的輸出頻率。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例RC振蕩器原理框圖；在圖1的基礎(chǔ)上RC修調(diào)模塊3還包括緩存器31，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號進(jìn)行存儲。本實(shí)用新型中的預(yù)設(shè)修調(diào)表格32為模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號與需要修調(diào)的電阻值一一對應(yīng)的表格。本實(shí)用新型的修調(diào)電路還包括一存儲器5，用于存儲RC振蕩器的工藝基值，所述存儲器5的輸出端連接至修調(diào)控制器33的輸入端；本實(shí)施例中該存儲器5優(yōu)選為“EFLASH”嵌入式閃存，用來存儲RC 振蕩器的工藝基值，“EFLASH”的可擦寫及斷電數(shù)據(jù)不丟失特性可以保證工藝基值可修改并且可在芯片斷電后保存。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例溫度傳感器原理圖；所述溫度傳感器包括運(yùn)算放大器、 第一電容Cl、第二電容C2、第一開關(guān)Si、第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3、第一電流源II、第二電流源NIl和二極管10 ；第一電流源Il和第一開關(guān)Sl串聯(lián)后連接到二極管10的正極，第二電流源NIl和第二開關(guān)S2串聯(lián)后連接到二極管10的正極，所述二極管10的負(fù)極與地信號連接，運(yùn)算放大器U2的第一輸入端通過第一電容Cl與二極管10的正極連接，運(yùn)算放大器U2的第二輸入端連接一參考電壓VCM，第二電容C2和第三開關(guān)S3并聯(lián)后連接運(yùn)算放大器 U2的第一輸入端和輸出端。本實(shí)施例中的第一輸入端為負(fù)輸入端，第二輸入端為負(fù)輸入端。 并且所述二極管10為由PNP三極管形成的二極管。在室溫附近，溫度每升高1°C，二極管正向壓降減小2 2. 5mV ；溫度每升高10°C，反向電流約增大一倍?？梢?，二極管對溫度很敏感。但在實(shí)際應(yīng)用中硅二極管受自生成熱、工藝容差的影響較大，并且經(jīng)過熱循環(huán)后信號有小漂移和小數(shù)量級的非線性，因此在CMOS工藝中，不采用硅二極管作為溫度傳感器的測溫器件，而是用襯底的寄生縱向PNP晶體管。以下詳述該修調(diào)電路的工作原理首先，第一開關(guān)Sl斷開，第二開關(guān)S2導(dǎo)通，選擇導(dǎo)通第二電流源NI1 (為第一電流
源11的N倍)，流過三極管10的電流為NI1，則三極管的射基極電壓為
權(quán)利要求1.一種RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，包括溫度傳感器，用于檢測RC振蕩器的環(huán)境溫度并將溫度轉(zhuǎn)化為電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；RC修調(diào)模塊，包括預(yù)設(shè)修調(diào)表格、比較器和修調(diào)控制器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的結(jié)果和預(yù)設(shè)修調(diào)表格中的值通過比較器進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇預(yù)設(shè)修調(diào)表格中對應(yīng)的數(shù)值，所述修調(diào)控制器根據(jù)對應(yīng)的數(shù)值對RC振蕩器進(jìn)行修調(diào)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，所述RC修調(diào)模塊還包括緩存器，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號進(jìn)行存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)修調(diào)表格為模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號與需要修調(diào)的電阻值一一對應(yīng)的表格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，包括一存儲器，用于存儲 RC振蕩器的工藝基值，所述存儲器的輸出端連接至修調(diào)控制器的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，所述溫度傳感器包括運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第一電流源、第二電流源和二極管；第一電流源和第一開關(guān)串聯(lián)后連接到二極管的正極，第二電流源和第二開關(guān)串聯(lián)后連接到二極管的正極，所述二極管的負(fù)極與地信號連接，運(yùn)算放大器的第一輸入端通過第一電容與二極管的正極連接，運(yùn)算放大器的第二輸入端連接一參考電壓，第二電容和第三開關(guān)并聯(lián)后連接運(yùn)算放大器的第一輸入端和輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，所述第一輸入端為負(fù)輸入端，第二輸入端為負(fù)輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RC振蕩器的修調(diào)電路，其特征在于，所述二極管為由PNP三極管形成的二極管。
8.—種RC振蕩器，其特征在于，包括修調(diào)電路，所述修調(diào)電路控制RC振蕩器的電阻大小，從而控制RC振蕩器輸出穩(wěn)定頻率；所述修調(diào)電路，包括溫度傳感器，用于檢測RC振蕩器的環(huán)境溫度并將溫度轉(zhuǎn)化為電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；RC修調(diào)模塊，包括預(yù)設(shè)修調(diào)表格、比較器和修調(diào)控制器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的結(jié)果和預(yù)設(shè)修調(diào)表格中的值通過比較器進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇預(yù)設(shè)修調(diào)表格中對應(yīng)的數(shù)值，所述修調(diào)控制器根據(jù)對應(yīng)的數(shù)值對RC振蕩器進(jìn)行修調(diào)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的RC振蕩器，其特征在于，所述RC修調(diào)模塊還包括緩存器，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號進(jìn)行存儲。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的RC振蕩器，其特征在于，所述預(yù)設(shè)修調(diào)表格為模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號與需要修調(diào)的電阻值一一對應(yīng)的表格。
專利摘要一種RC振蕩器的修調(diào)電路，包括溫度傳感器，用于檢測RC振蕩器的環(huán)境溫度并將溫度轉(zhuǎn)化為電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；RC修調(diào)模塊，包括預(yù)設(shè)修調(diào)表格、比較器和修調(diào)控制器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的結(jié)果和預(yù)設(shè)修調(diào)表格中的值通過比較器進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇預(yù)設(shè)修調(diào)表格中對應(yīng)的數(shù)值，所述修調(diào)控制器根據(jù)對應(yīng)的數(shù)值對RC振蕩器進(jìn)行修調(diào)控制；以及RC振蕩器。通過溫度傳感器檢測外界環(huán)境的溫度，RC修調(diào)模塊根據(jù)不同的溫度對應(yīng)不同的電壓差值，并根據(jù)RC修調(diào)模塊中預(yù)設(shè)修調(diào)表格得到需要修調(diào)的電阻值，進(jìn)一步穩(wěn)定RC振蕩器的輸出頻率。
文檔編號H03K3/013GK202143040SQ201120222258
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者孟松, 宋芳芳, 李威, 陳放, 馬力 申請人:比亞迪股份有限公司