[实用新型]用于晶振温度补偿的模拟高阶幂函数发生电路

权利要求书

1.用于晶振温度补偿的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，它包括依次连接的温度传感器、幂函数电流产生电路、跨阻放大器与电压加法器；温度传感器通过将外部温度转换成对应的线性的电压函数送入幂函数电流产生电路的输入端，幂函数电流产生电路将信息转换为对应的高阶函数曲线并通过跨阻放大器转换为电压，再通过电压加法器与一阶函数、零阶校准函数相加成所需电压；所述幂函数电流产生电路包括i+j个带有射极负反馈的双极型类限幅差分对，其中i是大于等于4的整数，j为大于等于1的整数；

所述j个差分对作为针对宽中心温度偏移范围时的额外的补偿电路用于对低温范围进行更精确的补偿，j个差分对中的输入差分对管与尾电流源均由双极型晶体管构成；

所述i个差分对的一个输入端共同地与温度传感器的输出端相连，另一个输入端依次与逐渐增加的恒定参考电压源相连，通过差分对电路中的类限幅差分放大器将电压转换为电流；其中，奇数阶情况下，第一和第二差分放大器被设置为输入相同的信号且输出相反的极性，其余（i-2）个差分电路输出具有与第一差分放大器输出相同、与第二差分放大器输出相反的极性，偶数阶情况下，第一、第二差分放大器被设置为相同的极性，输入参考电压低于第一差分放大器的被设置为与第一差分放大器相同，输入参考电压高于第一差分放大器的被设置为与第一差分放大器相反的极性；通过运放与电阻构成的负反馈电压电流转换器转换为差分电流，在通过输出结点时，进行相加，得到n阶幂函数电流。

2.根据权利要求1所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述输入的恒定参考电压小于设定的中心温度对应的温度传感器输出电压的各差分对对应生成高温范围的幂函数，输入的恒定参考电压大于设定的中心温度对应的温度传感器输出电压的各差分对对应生成低温范围的幂函数，输入的恒定参考电压等于或接近于设定的中心温度对应的温度传感器输出电压的差分对对应抵销一次项，生成平坦的中温度范围部分。

3.根据权利要求2所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述偶数阶情况下，生成高温幂函数的差分放大器与生成低温部分幂函数的差分放大器的输出具有相反的极性，并取消了生成中温部分幂函数的差分放大器。

4.根据权利要求1所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述j个差分对作为扩展低温范围差分对，用于拟合低温范围的边缘结果；j个差分对具有与i个差分对中生成低温范围的差分对的输出具有相同的极性；j个差分对一端与温度传感器输出相连接，另一端与恒定参考电压相连接，且该恒定参考电压就大于等于前述i个差分对中恒定参考电平的值。

5.根据权利要求1所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述电路中还包括复制补偿电流源用以消除i+j个差分对中引入的零阶偏移。

6.根据权利要求5所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述高阶幂函数发生电路分为奇数阶幂函数发生电路和偶数阶幂函数发生电路，奇数阶幂函数发生电路中复制补偿电流源的电流幅值等于j个扩展低温范围差分对尾电流的和，偶数阶幂函数发生电路中复制补偿电流源的电流幅值等于i+j个差分对尾电流的和。

7.根据权利要求1所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述高阶幂函数发生电路中的五阶幂函数发生电路，被设置为i=6且j=1，其中第一与第二双极型差分对输入的恒定电平参考电压相同，第三至第七双极型差分对输入的恒定电平参考电压顺序增加，第四差分对输入的恒定电平参考电压小于第一、第二双极型差分对输入的恒定电平的参考电压，第五差分对输入的恒定电平参考电压小于第一、第二双极型差分对输入的恒定电平的参考电压，第七双极型差分对具有最大的恒定电平参考电压；所述高阶幂函数发生电路中的四阶幂函数发生电路，被设置为i=6且j=1，其中第一到第七输入的恒定参考电平顺序增加；所述高阶幂函数发生电路中的三阶幂函数发生电路，被设置为i=4且j=1，其中第一与第二双极型差分对输入的恒定电平参考电压相同，第三至第五双极型差分对输入的恒定电平参考电压顺序增加，第三差分对输入的恒定电平参考电压小于第一、第二双极型差分对输入的恒定电平的参考电压，第四差分对输入的恒定电平参考电压小于第一、第二双极型差分对输入的恒定电平的参考电压，第五双极型差分对具有最大的恒定电平参考电压。

8.根据权利要求7所述的模拟高阶幂函数发生电路，其特征在于，所述五阶幂函数发生电路中复制补偿电流源的电流幅值等于第七双极型差分对尾电流源的电流幅值；所述三阶幂函数发生电路中复制补偿电流源的电流幅值等于第五双极型差分对尾电流源的电流幅值；所述四阶幂函数发生电路中复制补偿电流源中的电流幅值等于第一至第七个差分对尾电流的和。