[发明专利]一种环形振荡器

说明书

本申请公开了一种环形振荡器，用于提高环形振荡器输出频率的稳定性。该环形振荡器包括：偏置电流产生电路和环形振荡电路；所述偏置电流产生电路，用于产生偏置电流，并将所述偏置电流输入所述环形振荡电路；其中，所述偏置电流产生电路的温度系数是可调节的；所述环形振荡电路，用于在所述偏置电流的作用下输出时钟信号；其中，所述环形振荡电路的温度系数与所述偏置电流产生电路的温度系数相关联，通过调节所述偏置电流产生电路的温度系数以改变所述环形振荡电路的温度系数，使得所述环形振荡器的温度系数小于第一阈值。

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种环形振荡器。

背景技术

随着物联网行业和可穿戴设备的崛起，低功耗成为一个非常重要的研究方向，低功耗的微控制器(Micro Control Unit，MCU)具有面积小，高性能以及低功耗等优点，因此被广泛应用在消费类电子产品中，而MCU芯片需要使用振荡器提供参考时钟。

振荡器是一种能够通过自激方式使自身的输出信息按固定周期变化的电路，随着集成电路工艺的发展，新型电路结构的振荡器层出不穷。环形振荡器因其结构简单、使用方便、可移植性强、面积小成本低等优点，被应用于集成电路芯片中，但是目前的环形振荡器采用片内集成，片内集成会受到工艺角偏差、温度变化以及电源波动等因素的影响，因此，当温度、工艺参数变化时，会导致环形振荡器的输出频率的稳定性较低。

综上，如何提高环形振荡器输出频率的稳定性，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种环形振荡器，用于提高环形振荡器输出频率的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供了一种环形振荡器，该环形振荡器包括：偏置电流产生电路和环形振荡电路；

所述偏置电流产生电路，用于产生偏置电流，并将所述偏置电流输入所述环形振荡电路；其中，所述偏置电流产生电路的温度系数是可调节的；

所述环形振荡电路，用于在所述偏置电流的作用下输出时钟信号；

其中，所述环形振荡电路的温度系数与所述偏置电流产生电路的温度系数相关联，通过调节所述偏置电流产生电路的温度系数以改变所述环形振荡电路的温度系数，使得所述环形振荡器的温度系数小于第一阈值。

本申请实施例中，由于偏置电流产生电路的温度系数与环形振荡电路的温度系数相关联，且偏置电流产生电路的温度系数是可以调节的，那么当温度发生变化时，就可以通过调节偏置电流产生电路的温度系数改变环形振荡电路的温度系数，以使环形振荡器的温度系数小于第一阈值，通过改变环形振荡器的温度系数，就可以使得环形振荡器输出的时钟信号基本不受温度的影响。

在一种可能的设计中，所述偏置电流产生电路包括基准电压电路、温度系数调节电路和频率调节电路；

所述基准电压电路，用于为所述温度系数调节电路和所述频率调节电路提供基准电压；

所述温度系数调节电路，用于在所述基准电压的作用下，调节所述温度系数；

所述频率调节电路，用于在所述基准电流的偏移量大于第二阈值时，在所述基准电压的作用下，调节所述基准电流的电流值，以使所述基准电流的偏移量小于所述第二阈值，其中，所述基准电流的电流值与所述环形振荡器的输出频率相关联，通过调节所述基准电流的电流值以改变所述环形振荡器的输出频率。

本申请实施例中，当温度系数变化时，可以通过温度系数调节电路调节温度系数，确保环形振荡器的输出频率基本不受温度的影响。而当由于工艺方式使基准电流的大小偏离典型值，且偏离的偏移量大于第二阈值时，频率调节电路可以在基准电压的作用下，调节基准电流的电流值，即对其进行校正，使其趋近于典型值，由于基准电流的电流值大小与环形振荡器的频率相关联，因此通过调节基准电流可以实现在存在工艺偏差时，使环形振荡电路的输出频率基本稳定不变。