[发明专利]参考时钟频率发生器

说明书

本发明涉及半导体集成电路领域，公开了一种参考时钟频率发生器。本发明中，该参考时钟频率发生器包括：PTAT电压发生器，用于提供补偿电压；以及电压控制振荡器，用于根据所述补偿电压产生稳定的频率输出。本发明利用电压控制振荡器，同时利用PTAT电流或者电压进行温度补偿，无需外部晶体振荡器提供参考频率，具有很小的功耗，电路简单，且产生的频率相对于温度比较稳定，随温度变化的幅度控制在千分之三范围内。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种参考时钟频率发生器。

背景技术

随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天和遥控遥测技术的不断发展,对频率源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率个数的要求越来越高。为了提高频率稳定度，经常采用晶体振荡器等方法来解决,但它不能满足频率个数多的要求。因此,目前大量采用频率合成技术。通过对频率进行加、减、乘、除运算,可从一个高稳定度和高准确度的标准频率源,产生大量的具有同一稳定度和准确度的不同频率的时钟信号。频率合成器是从一个或多个参考频率中产生多种频率时钟信号的器件。它是现代通讯系统必不可少的关键电路,广泛应用于数字通信、卫星通信、雷达、导航、航空航天、遥控遥测以及高速仪器仪表等领域。随着各应用行业的发展，频率合成器也得到了较快发展,形成了完善的系列品种,市场需求非常大。

锁相环PLL(Phase-Locked Loops)是常用的频率合成技术之一，经过了直接合成模拟式频率综合器、锁相式频率综合器和直接数字式频率综合器(DDS)三个发展阶段。锁相环PLL的优点是频率准确度高，可以得到任何想要的频率。但同时却需要晶体振荡器作为频率参考源，功耗大，电路复杂，增加了外围器件，且使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种参考时钟频率发生器，能够克服现有技术中电路结构复杂，功耗大的缺点。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种参考时钟频率发生器，该参考时钟频率发生器包括：

PTAT电压发生器，用于提供补偿电压；以及

电压控制振荡器，用于根据所述补偿电压产生稳定的频率输出。

在另一优选例中，所述PTAT电压发生器包括带隙电路，所述补偿电压与温度成正比例变化。

在另一优选例中，所述电压控制振荡器产生的频率与温度成正比例变化，所述电压控制振荡器产生的频率与电压成反比例变化，温度和电压通过加权，进行补偿，得到稳定的频率。

在另一优选例中，PTAT电压发生器包括：

PMOS管M1、M3和NMOS管M2；PNP管Q1和Q2；运算放大器AMP；电阻R1、R2、R40和R41；

M1的栅极、M2的栅极和M3的栅极都连接在一起；M1的第一极、M2的第一极和M3的第一极都连接在一起；M1的第二极与AMP的反相输入端连接，M2的第二极与AMP的正相输入端连接，M3的第二极与PTAT电压发生器的输出端VBG连接；其中，第一极为MOS管源极或漏极中的一极，第二极为MOS管源极或漏极中的另一极；

AMP的输出端与M1的栅极连接；

Q1的基极和集电极连接在一起，Q2的基极和集电极连接在一起，Q1的基极和Q2的基极连接在一起；Q1的发射极与AMP的反相输入端连接，Q2的发射极通过R40与AMP的正相输入端连接；

R41连接在AMP的正相输入端与Q2的集电极之间；R1连接在Q1的发射极和集电极之间；R2连接在Q1的集电极和PTAT电压发生器的输出端VBG之间。

在另一优选例中，所述电压控制振荡器包括：

V2I电路，用于将所述补偿电压转换成振荡需要的电流；

振荡电路，用于根据所述电流产生振荡正弦信号；以及