[发明专利]温度补偿振荡电路

说明书

本发明提供一种温度补偿振荡电路。温度补偿振荡电路依据第一电阻值产生第一延迟电压及第二延迟电压。第一电阻值的温度变化函数的一阶项被消除。温度补偿振荡电路依据第一参考电阻值以及第二参考电阻值产生参考电压。第一参考电阻值的温度变化函数的一阶项被设定为等于第二参考电阻值的温度变化函数的一阶项。第二参考电阻值被调整以使参考电压的变化匹配第一电阻值的温度变化函数的二阶项，从而提供不会因为温度的变化而改变的时钟。

技术领域

本发明有关于一种振荡电路，且特别是有关于一种温度补偿振荡电路。

背景技术

一般的电阻电容振荡器(RC Oscillator)所产生的时钟频率会随着温度的飘移而变动。电容值不易随温度而改变，而电阻值对于温度变化较为敏感。文献“An On-Chip CMOSRelaxation Oscillator With Voltage Averaging Feedback”中提到将电阻电容振荡器的电阻，由具有负温度变化函数的多晶硅(polysilicon)电阻串联具有正温度变化函数的扩散(diffusion)电阻，藉以使电阻电容振荡器所产生的时钟频率对温度较不敏感。

然而，温度变化函数可被视为至少具有一阶项(first order term)以及二阶项(second order term)的泰勒展开函数(Taylor expansion)。采取上述的方法，仅仅是消除度变化函数的一阶项。温度变化函数还存在二阶项。因此，时钟频率仍会对温度的变化而改变。温度变化函数的二阶项并无法由多晶硅电阻串联扩散电阻而消除。如图1所示，图1是温度变化函数的二阶项会被保留时，时钟频率的相对变化与温度关系图。关系图F1中的横轴表示为温度。关系图F1中的纵轴表示为时钟频率的相对变化。时钟频率的相对变化以百分比来表示。在图1中，关系曲线CV1呈现为弧形的二阶函数。消除温度变化函数的一次项，温度变化函数还存在着二阶项。由图1可知，在-40℃到100℃的温度区间内，时钟频率还存在着2％的相对变化。因此，温度变化函数还存在着二阶项会导致一般的电阻电容振荡器的时钟频率还会随着温度的变化而变化。

发明内容

本发明提供一种温度补偿振荡电路，用以产生具有不随温度变化的时钟频率的时钟。

本发明的温度补偿振荡电路包括第一延迟电压产生器、第二延迟电压产生器、参考电压产生器以及时钟产生电路。第一延迟电压产生器经配置以依据第一时钟、第一电阻值以及第一电容值产生第一延迟电压，第一电阻值的温度变化函数的一阶项被消除。第二延迟电压产生器经配置以依据第二时钟、第一电阻值以及第二电容值产生第二延迟电压。参考电压产生器经配置以接收外部电源。参考电压产生器依据第一参考电阻值以及第二参考电阻值将外部电源进行分压以产生参考电压。第一参考电阻值的温度变化函数的一阶项被设定为等于第二参考电阻值的温度变化函数的一阶项。第二参考电阻值被调整以使参考电压的变化匹配第一电阻值的温度变化函数的二阶项。时钟产生电路经配置以依据第一延迟电压以及参考电压产生第一时钟，并依据第二延迟电压以及参考电压产生第二时钟。

基于上述，在第一延迟电压产生器以及第二延迟电压产生器中，第一电阻值的温度变化函数的一阶项被消除。在参考电压产生器中，第一参考电阻值的温度变化函数的一阶项被设定为等于第二参考电阻值的温度变化函数的一阶项。此外，第二参考电阻值被调整，藉以使参考电压的变化能够匹配第一电阻值的温度变化函数的二阶项。第一延迟电压以及第二延迟电压的变化是追随第一电阻值的温度变化函数的二阶项，因此参考电压的变化会等于第一延迟电压以及第二延迟电压的变化。如此一来，第一时钟以及第二时钟的频率不会因为温度的变化而改变。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是温度变化函数的二阶项被保留时时钟频率的相对变化与温度关系图。

图2是依据本发明第一实施例所示出的温度补偿振荡电路的示意图。