[发明专利]一种振荡电路和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种振荡电路和电子装置，具体而言涉及一种具有补偿单元的振荡电路和使用该振荡电路的电子装置。

背景技术

目前，振荡器(oscilator)在模拟电路中被广泛应用，主要用于将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，其中环形(ring)结构最为简单易实现。现有技术中的一种环形振荡器(ring oscillator)的电路图如图1所示，包括3个以上奇数级的延迟(delay)单元。该环形振荡器由每一级延迟单元产生延迟(delay)和相位差，实现所需要的振荡频率。

在现有技术中，由于振荡器容易受温度和工艺的影响，不做任何补偿的振荡器的偏差往往可能超过±40％以上。产生上述偏差的主要因素包括：工艺偏差导致的晶体管(例如：MOS管)的阈值电压(Vth)、栅极电容等参数的变化，温度变化导致的载流子迁移率和器件特性的变化等。此外，振荡器内的各种无源器件也会随工艺的变化而变化。

通常，在对精度有要求的情况下，传统做法是对振荡器进行外部triming(修整)，即，通过增加trimming和校准逻辑，配合一定的数字控制信号，实现频率的调整，以使振荡器达到所需要的精度。其中，图2示出了现有技术中的一种采用外部校准方式的振荡电路的示意图。显然，该做法具有如下缺点：(1)需要输入一个基准时钟(reference clock)；(2)需要增加数字逻辑电路(digital logic circuit)。

由此可见，现有技术中的振荡器在不进行外部校准的情况下，其精确往往难以满足实际应用的需要；而如果进行外部校准，则需要增加基准时钟以及数字逻辑电路，不仅耗费外部资源，而且造成整体结构过于复杂。因此，为解决现有技术中的上述问题，有必要提出一种新的振荡电路和电子装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种振荡电路和电子装置，该振荡电路具有与振荡器相连的补偿电路，可以降低工艺和温度对振荡器频率的影响，在不需要外部校准的情况下达到一定的精度。该电子装置使用了该振荡电路，同样具有上述优点。

本发明实施例一提供一种振荡电路，包括振荡器和压控电压产生电路，其中，所述振荡器用于输出具有一定频率的交流电信号，所述压控电压产生电路用于为所述振荡器提供对温度和工艺进行补偿的压控电压。

可选地，所述压控电压产生电路包括输入单元和补偿单元，其中，所述输入单元用于为所述补偿单元提供PTAT电流和PTAR电流，所述补偿单元用于产生对温度和工艺进行补偿的压控电压。

可选地，所述输入单元还为所述补偿单元提供工作电压。

可选地，所述输入单元包括第一电流镜和第二电流镜，其中，所述第一电流镜包括第一P型晶体管与第二P型晶体管，用于输出PTAT电流；所述第二电流镜包括第三P型晶体管和第四P型晶体管，用于输出PTAR电流；所述第一电流镜和所述第二电流镜的输出端相连，作为所述补偿单元的一个输入端。

可选地，所述第一P型晶体管的源极与所述第二P型晶体管的源极、所述第三P型晶体管的源极以及所述第四P型晶体管的源极相连并连接至Vdd，所述第一P型晶体管的漏极与所述第三P型晶体管的漏极相连并连接至Vss，所述第一P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极以及所述第一P型晶体管的漏极相连，所述第二P型晶体管的漏极与所述第四P型晶体管的漏极相连，所述第三P型晶体管的栅极与所述第四P型晶体管的栅极以及所述第三P型晶体管的漏极相连。

可选地，所述第二P型晶体管的漏极与所述第四P型晶体管的漏极为所述输入单元的输出端，用于输出所述PTAT电流和所述PTAR电流。

可选地，所述补偿单元包括第一电阻和与所述第一电阻相连的第一N型晶体管，其中，所述第一N型晶体管的源极与所述第一电阻的一端相连，所述第一N型晶体管被连接成二极管结构，所述第一电阻的另一端与所述输入单元提供的所述PTAT电流和所述PTAR电流相连。