CN105391402A - 振荡器电路 - Google Patents

Abstract

振荡器电路。在振荡器电路中提供用于产生振荡器信号的触发电路。另外提供具有第一电流路径、第二电流路径和第三电流路径的供电电路。电流镜用于把通过第二电流路径的电流向第一电流路径、第三电流路径和触发电路的至少一条电流路径中镜像。第一电流路径中的第一场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二电流路径中的第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小并且基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二电流路径中的第三场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。第三电流路径中的第四场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在饱和下运行。

Description

振荡器电路

技术领域

本申请涉及振荡器电路和用于运行振荡器电路的方法。

背景技术

振荡器电路在各式各样的电子电路中使用。因此例如可以使用通过振荡器电路产生的、具有基本上矩形的信号形状的振荡器信号，用以控制数字电路中的开关过程。

对于一些应用领域来说期望使用具有低的功率消耗的振荡器电路，以便因此例如能够有效地实现作为集成电路的一部分的振荡器电路。用于这样的应用领域的示例是集成传感器设备、集成微处理器或者用于控制电子设备的节能运行和正常运行之间的过渡的设备。

为能够实现振荡器电路的低的功率消耗已知使用基于带隙参考电路的触发电路(Kippschaltung)，例如在US6,870,0433B2中说明的那样。然而对于该带隙参考电路来说，在这种情况下需要10MΩ范围内的高欧姆电阻。这种高欧姆电阻的通过多晶硅结构的实现通常意味着在结果得到的集成电路中的高的面积需求。

在YuchiNi的“Low-powerCMOSrelaxationoscillatordesignwithanon-chipcircuitforcombinedtemperature-compensatedreferencevoltageandcurrentgeneration”，ElectricalandComputerEngineeringMaster”sTheses.Paper127.http：//hdl.handle.net/2047/d20004909(2014)中，针对基于带隙参考电路和触发电路的振荡器电路建议，通过MOS晶体管(MOS：“MetalOxideSemiconductor(金属氧化物半导体)”)实现带隙参考电路的高欧姆电阻。然而在所建议的振荡器电路中需要许多电流路径，以便为MOS晶体管提供适宜的栅极电压，这又伴随集成电路中提高的面积需求和提高的功率消耗。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供如下技术，通过所述技术能够有效地实现具有低功率消耗的振荡器电路。

根据本申请提供根据权利要求1所述的振荡器电路、根据权利要求13所述的集成电路以及根据权利要求14所述的方法。从属权利要求定义另外的实施方式。

因此根据一种实施方式提供一种振荡器电路。该振荡器电路包括用于产生振荡器信号的触发电路。该触发电路包括至少一条电流路径。另外该振荡器电路包括具有第一电流路径、第二电流路径和第三电流路径的供电电路。在第一电流路径中提供第一场效应晶体管。该第一场效应晶体管构造用于基于第一栅极电压在饱和下运行。在第二电流路径中提供第二场效应晶体管。该第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小，例如配备有较大的沟道宽度，并且同样构造用于基于第一栅极电压在饱和下运行。在若干实施方式中，第一和/或第二场效应晶体管构造用于基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。在第二电流路径中另外提供第三场效应晶体管。该第三场效应晶体管构造用于基于第二栅极电压在线性区域内运行。在第三电流路径中提供第四场效应晶体管。该第四场效应晶体管构造用于根据第二栅极电压在线性区域内运行。提供电流镜用于把第二电流路径中的电流镜像到第一电流路径、第三电流路径和触发电路的至少一条电流路径中。通过第三场效应晶体管能够以有效的方式实现10MΩ范围内的高欧姆电阻。第三场效应晶体管的栅极电压又可以以有效的方式通过第四场效应晶体管产生，而不会为此需要许多附加的电流路径。

根据一种实施方式，触发电路的至少一条电流路径包括第四电流路径用于对触发电路的电容器充电和/或放电。该电容器可以基于第五场效应晶体管构造。第三场效应晶体管和第五场效应晶体管可以至少部分地通过共同的处理构造。以这种方式能够补偿过程变化的影响。

根据一种实施方式，触发电路的至少一条电流路径包括第五电流路径用于为触发电路的比较器产生参考电压。第五电流路径可以包括第六场效应晶体管，其被构造用于基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。第五场效应晶体管和第六场效应晶体管可以至少部分地通过共同的过程来构造。以这种方式能够补偿过程变化的影响。所述比较器可以基于一个唯一的场效应晶体管构造。

根据一种实施方式，所述振荡器电路另外包括耗尽型的高压场效应晶体管。该高压场效应晶体管耦合在第一供电电压线路和另一条供电电压线路之间，所述第一供电电压线路为触发电路的至少一条电流路径和为供电电路的第一、第二和第三电流路径提供供电电压。因此通过该高压场效应晶体管能够从在另一条供电电压线路上的另一个供电电压为不同的电流路径导出供电电压。

所述振荡器电路可以专门构造用于低功率消耗。这样在室温情况下该振荡器电路的电流消耗可以小于100nA。由此能够有效地作为集成电路的一部分实现。

根据另一种实施方式提供一种用于运行振荡器电路的方法。所述振荡器电路可以如上所述构造。

在所述方法中第一场效应晶体管在第一电流路径中基于第一栅极电压在饱和下运行。在第二电流路径中第二场效应晶体管基于第一栅极电压在饱和下运行。在若干实施方式中第一场效应晶体管和/或第二场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。第二场效应晶体管和第一场效应晶体管不同地被确定大小，例如具有较大的沟道宽度。另外在第二电流路径中第三场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。在第三电流路径中第四场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在饱和下运行。把第二电流路径中的电流向第一电流路径、第三电流路径和向触发电路的至少一条电流路径中镜像以产生振荡器信号。

根据一种实施方式，通过触发电路的至少一条电流路径对触发电路的电容器充电和/或放电。

根据一种实施方式，通过触发电路的至少一条电流路径为触发电路的比较器产生参考电压。

上述实施方式中使用的场效应晶体管可以通过MOS晶体管构成，例如增强型的n沟道MOS晶体管。

附图说明

下面参照附图说明所述实施方式的另外的细节和另外的实施方式。

图1示意性说明根据本发明的一个实施例的振荡器电路的触发电路。

图2示意性说明振荡器电路的供电电路。

图3示意性说明在振荡器电路内使用的场效应晶体管的特征变化曲线。

图4示例地示出根据本发明的一个实施例的振荡器电路的电流消耗的温度依赖性。

图5示例地示出通过根据本发明的一个实施例的振荡器电路产生的振荡器信号的频率的温度依赖性。

图6示出一个流程图，用于说明根据本发明的一个实施例的方法。

具体实施方式

下面参照附图更详细地阐述本发明的实施例。这里应该理解，所示实施例仅应该用于说明本发明的实现可能性而并不应该作为本发明的限制理解。不同的实施例的特征尤其可以互相组合。另外具有许多特征的实施例的说明不应该理解为所有这些特征都为实施本发明所需要。例如其它实施例可能具有较少的特征和/或可替换的特征。

在下面所示的实施例涉及振荡器电路。该振荡器电路尤其可以为期望低功率消耗的应用领域提供。例如该振荡器电路可以为用作紧凑集成电路的一部分提供。这种集成电路例如可以实现自给自足的传感器设备、用于在电子设备的节能运行和正常运行之间转换的设备、微处理器或者通信设备。在所示实施例中，所述振荡器电路基于触发电路10，它产生矩形的振荡器信号OSC。该振荡器信号OSC例如可以用于以数字方式控制集成电路中的开关过程。触发电路中使用的信号通过场效应晶体管产生，所述场效应晶体管在不同的状态下运行。这些状态区分在弱反转下的运行和在强反转下的运行。另外区分在饱和下运行和在线性区域内运行。这些运行方式可以为场效应晶体管如下定义：在弱反转下运行的情况下场效应晶体管的栅极电压低于场效应晶体管的阈值电压，相反在强反转下运行的情况下场效应晶体管的栅极电压超过场效应晶体管的阈值电压。在饱和下运行的情况下场效应晶体管的漏极-源极电压超过场效应晶体管的饱和电压，其中该饱和电压又依赖于栅极电压和阈值电压。在线性区域内运行的情况下效应晶体管的漏极-源极电压低于场效应晶体管的饱和电压。

图1中示意性示出触发电路10。

图1中所示的触发电路10基于电容器20的交替的充电和放电。为运行触发电路10提供多条电流路径，其中相应的电流源11、11’、12、13各提供一个电流Iptat。这些电流路径在提供高的第一供电电压VDD的第一供电电压线路和提供低的第二供电电压VSS的第二供电电压线路之间构造。

通过电流源11供电的电流路径具有开关31并且用于给电容器20充电。当开关31闭合时电容器20用电流Iptat充电。如所示那样，通过把MOS晶体管25的栅极连接端子用作电容器20的第一连接端子，而把MOS晶体管的源极连接端子和漏极连接端子用作电容器20的第二连接端子，电容器20可以通过MOS晶体管25实现。因此电容器20基本上可以通过MOS晶体管25的栅极氧化物电容构成。

通过电流源11′供电的电流路径具有开关32并且用于对电容器20放电。当开关32闭合时电容器20通过电流Iptat放电。开关31、32以互补方式通过振荡器信号OSC或振荡器信号OSC的反转信号OSCQ操控，也就是说当开关31闭合时开关32打开，而当开关31打开时开关32闭合。通过电容器20的交替的充电和放电，在电容器20上产生三角形的电压信号。

通过电流源12供电的电流路径包括比较器40，它引起三角形的电压信号与上比较器阈值和下比较器阈值的比较。上比较器阈值和下比较器阈值通过参考电压Vptat定义。

通过电流源13供电的电流路径用于运行触发电路10的输出级60。为获得振荡器信号OSC的矩形的变化曲线，输出级60可以具有饱和的放大器特性。通过输出级60也可以调节振荡器信号OSC的期望的振幅。

如所示那样，比较器40可以通过一个唯一的具有阈值电压Vth的MOS晶体管45构成，给其在其漏极连接端子上供给电流Iptat，在其栅极连接端子上供给三角形的电压信号，和在其源极连接端子上供给另一个电压，该电压在两个值之间变化，以便如此定义上比较器阈值和下比较器阈值。这两个值之间的差通过参考电压Vptat定义。

参考电压Vptat可以通过另一个MOS晶体管150产生，电流Iptat流经该MOS晶体管并且该MOS晶体管在强反转和在线性的区域内运行，使得该MOS晶体管在其作用中相应于欧姆电阻。通过开关50——该开关50通过振荡器信号OSC来操控——可以跨接MOS晶体管150。因此对于MOS晶体管45的源极连接端子上的电压得出矩形的变化曲线，该变化曲线以振荡器信号OSC的频率在参考电压Vptat和VSS之间变化。

如果对电容器20充电，则开关31闭合。开关32和开关50打开。MOS晶体管45的源极连接端子因此位于电压VSS+Vptat，并且当三角形电压达到定义上比较器阈值的值Vss+Vptat+Vth时MOS晶体管45变得导通。在该时间点在MOS晶体管45的漏极连接端子上得出电压的陡峭的下降，这导致振荡器信号OSC中的下降边沿。由此开关31被打开，并且开关32和50被闭合。因此电容器20接着被放电，并且MOS晶体管45的源极连接端子位于电压VSS。只要三角形电压超过定义下比较器阈值的值VSS+Vth时MOS晶体管45保持导通。当三角形电压达到值VSS+Vth时，MOS晶体管45阻断，这导致MOS晶体管45的漏极连接端子上的电压陡峭地上升。这又转换为振荡器信号OSC的上升边沿。

因此振荡器信号OSC的频率精确地通过电流Iptat的值和电压Vptat定义。通过电流Iptat定义三角形电压信号的边沿陡峭度，而参考电压Vptat定义三角形电压信号的振幅区域。后者通常位于小于100mV的范围内，例如位于大约50mV。

图2示意性示出供电电路100，它在振荡器电路中为产生电流Iptat和参考电压Vptat使用。

如所示的那样，供电电路100具有第一电流路径101、第二电流路径和第三电流路径103，它们在用于VDD的供电电压线路和用于VSS的供电电压线路之间构成。另外图2示出触发电路10的与图1结合说明的电流路径，亦即用于给电容器20充电的电流路径(用104表示)、用于为比较器40产生参考电压的电流路径(用105表示)和用于运行输出级60的电流路径(用106表示)。

如所示那样，在电流路径101、102、103、104、105内分别在用于VDD的供电电压线路侧提供P沟道型的MOS晶体管111、112、113、114、115、116，它们分别用作用于电流路径101、102、103、104、105、106的电流源。通过使用MOS晶体管111、112、113、114、115、116的相同的栅极电压和相同类型的结构能够实现在每一条电流路径中流过相同的电流Iptat。为MOS晶体管111、112、113、114、115、116使用的栅极电压在第二电流路径102中通过连接MOS晶体管112的栅极连接端子与MOS晶体管112的源极连接端子产生。因此在第二电流路径102中出现的电流Iptat被镜像到其它的电流路径101、103、104、105、106中。电流Iptat的值如下面更详细地阐述的那样通过第一电流路径101、第二电流路径102和第三电流路径103中的另外的MOS晶体管121、122、130、140定义。

如所示的那样，在第一电流路径101中提供n沟道型的第一MOS晶体管121，通过它MOS晶体管111与VSS连接。MOS晶体管121在弱反转的区域中和在饱和下运行。因此得出通过第一MOS晶体管121的电流Iptat对第一MOS晶体管121的栅极电压Vngate的指数依赖性。为产生栅极电压Vngate，第一MOS晶体管121的栅极连接端子与第一MOS晶体管121的漏极连接端子连接。

在第二电流路径102中提供n沟道型的第二MOS晶体管122和n沟道型的第三MOS晶体管130，它们串联并且通过它们MOS晶体管112与VSS连接。第二MOS晶体管122以和第一MOS晶体管121相同的栅极电压Vngate和同样在弱反转的区域内和在饱和下运行。因此得出通过第二MOS晶体管122的电流Iptat对栅极电压Vngate的指数依赖性。然而第二MOS晶体管122被确定为和第一MOS晶体管不同的大小。例如第二MOS晶体管122可以具有比第一MOS晶体管121大的沟道宽度。第一MOS晶体管121和第二MOS晶体管122之间的沟道宽度的比例如为1∶8。由于大小不同在第一MOS晶体管121和第二MOS晶体管122中得出不同的电流密度。

第三MOS晶体管130在强反转下和在线性的区域内运行并且用作第二MOS晶体管122和VSS之间的串联电阻。由第三MOS晶体管130提供的电阻值通过第三MOS晶体管130的栅极电压Vb确定并且可以位于大于1MΩ的范围内，例如位于10MΩ。

因此第一电流路径101和第二电流路径102根据带隙参考电路的类型工作，其中电流Iptat由于所述指数的特性被调节到如下的值，该值虽然依赖于绝对温度、由第三MOS晶体管130提供的电阻值以及第一MOS晶体管121和第二MOS晶体管122的几何关系，然而不依赖于供电电压VDD或者VSS。这样的电流也称为PTAT电流(PTAT：“ProportionalToAbsoluteTemperature(和绝对温度成比例)”)。

在第三电流路径103中提供n沟道型的第四MOS晶体管140，通过它MOS晶体管113与VSS连接。第四MOS晶体管140以和第三MOS晶体管130相同的栅极电压Vb和在强反转的区域内和在饱和下运行。因此得出通过第四MOS晶体管140的电流Iptat对栅极电压Vb的平方的依赖性。由于第四MOS晶体管140的饱和，通过第四MOS晶体管140的电流Iptat对VDD和VSS的依赖性可以忽略。为产生栅极电压Vb第四MOS晶体管140的栅极连接端子与第四MOS晶体管140的漏极连接端子连接。由此与所述平方的特性相关联地实现栅极电压Vb依赖于电流Iptat地出现，其中供电电压VDD和VSS的影响可以忽略。

第四MOS晶体管140可以和第三MOS晶体管130不同地确定大小。例如第四MOS晶体管140可以具有比第三MOS晶体管140小的沟道宽度。第三MOS晶体管130和第四MOS晶体管140之间的沟道宽度比例如可以为5∶4。通过该几何关系可以选择由第三MOS晶体管130提供的电阻值。

通过第四MOS晶体管140在强反转和饱和下运行，而通过第三MOS晶体管130的电流Iptat通过第二MOS晶体管122的指数的特性确定，能够稳定地调节栅极电压Vb以及因此由第三MOS晶体管130提供的电阻值。

第二MOS晶体管122的指数特性与第四MOS晶体管140的平方特性的平衡原理在图3中说明。图3中，对于第二MOS晶体管122来说重要的、漏极-源极电流Ids依赖于栅极电压Vg的指数变化曲线用A表示，并且对于第四MOS晶体管140来说重要的、漏极-源极电流Ids依赖于栅极电压Vg的平方变化曲线用B表示。在图3中可以看出，通过在相同的电流Iptat的情况下通过第二MOS晶体管122和第四MOS晶体管140为栅极电压Vngate和Vb定义一个明确定义的工作点。

所示振荡器电路可以关于上面所示的运行方式修改。因此例如可使第一MOS晶体管121和/或第二MOS晶体管122在适度的反转下运行，使得此外得出漏极-源极电流的变化曲线的一种依赖性，该变化曲线在第四MOS晶体管140的情况下从平方变化曲线偏离，并且因此能够为栅极电压Vngate和Vb可靠地调节工作点。

此外图2说明通过在电流路径105中提供的MOS晶体管150产生参考电压Vptat。MOS晶体管150以和第三MOS晶体管130和第四MOS晶体管140同样的栅极电压Vb在强反转下和在线性的区域内运行。由MOS晶体管150提供的电阻值通过栅极电压Vb确定并且可以位于大于1MΩ的范围内，例如位于10MΩ。MOS晶体管150可以和第三MOS晶体管130和/或第四MOS晶体管140不同地确定大小。例如MOS晶体管150可以具有比第四MOS晶体管150大的沟道宽度。MOS晶体管140和MOS晶体管150之间的沟道宽度比例如可以为4∶5，也就是说MOS晶体管150可以类似第三MOS晶体管130，但是和第四MOS晶体管140不同地确定大小。通过与第四MOS晶体管140的几何关于能够选择由MOS晶体管150提供的电阻值。

如在图2中所示，在一些实现方案中可以提供另一个MOS晶体管160，其在用于VDD的供电电压线路和另一条用于另一个供电电压VDDext的供电电压线路之间耦合。该MOS晶体管特别可以是耗尽型的高压MOS晶体管。通过MOS晶体管160能够从另外的供电电压导出供电电压VDD。例如另外的供电电压可以位于从1V到4V或者直到70V的范围内并且通过MOS晶体管160能够把供电电压VDD稳定在约1.4V。通过MOS晶体管160能够减小振荡器电路中的动态电流并且另外能够减少使用振荡器信号OSC的电路部件。此外还能够实现改善的电磁兼容性，例如在通过另外的供电电压线路耦合输入的外部干扰信号方面。

用于对电容器20放电的电流路径在图2中未示出。然而应该理解，该电流路径能够相应于电流路径104实现，其中在这种情况下电流Iptat通过基于n沟道型的MOS晶体管的电流镜在供电电压VSS侧被镜像到用于对该电容器放电的电流路径内。

对于由第三MOS晶体管130提供的电阻值，在一些情况下可以存在一种对在制造第三MOS晶体管130和/或第四MOS晶体管140的情况下出现的过程变化的依赖性。这些过程变化例如可以影响MOS晶体管130或者140的栅极氧化物电容。尤其通过较高的栅极氧化物电容能够降低所提供的电阻值并且通过较低的栅极氧化物电容能够提高所提供的电阻值。由此又可能得出振荡器信号OSC的较高的电流Iptat和较高的频率或者振荡器信号OSC的较低的电流Iptat和较低的频率。然而这种情况能够被考虑，所通过的方式是把电容器的MOS晶体管25至少部分地通过和第三MOS晶体管130和通常还通过和第四MOS晶体管140同样的处理来制造。这样例如可以实现，MOS晶体管130或者140的栅极氧化物电容的变化以可比的方式也在电容器20的MOS晶体管25的情况下发生。然而在后者的情况下存在振荡器信号OSC的频率的反向依赖性。特别在这种情况下MOS晶体管25的较高的栅极氧化物电容通常引起振荡器信号OSC的较低的频率，相反MOS晶体管25的较低的栅极氧化物电容通常引起振荡器信号OSC的较高频率。因此第三MOS晶体管130和/或第四MOS晶体管140以及MOS晶体管25的通过共同过程的制造能够引起对过程变化的作用的补偿。

出于可比较的理由也可以为产生参考电压Vptat而至少部分地通过和电容器20的MOS晶体管25同样的过程制造MOS晶体管150。在这种情况下晶体管150的较高的栅极氧化物电容例如能够引起所提供的较低的电阻值、较低的参考电压Vptat并且因此引起振荡器信号OSC的较高的频率。反之，晶体管150的较低的栅极氧化物电容能够引起所提供的较高的电阻值、较高的参考电压Vptat并且因此引起振荡器信号OSC的较低的频率。因此在这种情况下过程变化的作用也与在MOS晶体管25的情况下的作用相反。

图4示出根据上述原理工作的振荡器电路依赖于温度的电流消耗的一种示例的变化。这里，根据测量计算出整个集成电路的泄漏电流。可以看出，在室温下，但是也在较高的温度下，电流消耗显著低于100nA。即使在超过150℃的温度的情况下，电流消耗也不超过100nA。

图5示出振荡器信号的依赖于温度的一种示例的变化，所述振荡器信号由按照上面所述的原理工作的振荡器电路产生。可以看出，该频率在一个宽的温度范围内是稳定的。为最小化温度依赖性，也可以进行第一MOS晶体管121、第二MOS晶体管122和/或第四MOS晶体管140的饱和电压的匹配。

图6示出用于说明用于运行振荡器电路、例如根据图1至3阐述的振荡器电路的流程图。

在步骤610，基于第一栅极电压在饱和下运行第一场效应晶体管。该第一场效应晶体管位于第一电流路径中。该第一场效应晶体管例如可以是电流路径101中的MOS晶体管121。尤其可以使第一场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。

在步骤620，使第二场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转下和在饱和下运行。第二场效应晶体管位于第二电流路径中并且和第一场效应晶体管不同地确定大小。例如第二场效应晶体管可以是电流路径101中的MOS晶体管122。尤其可以使第二场效应晶体管基于第一栅极电压在弱反转和饱和下运行。

在步骤630，使第三场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在线性区域内运行。第三场效应晶体管位于第二电流路径中并且和第二场效应晶体管串联。例如第三场效应晶体管可以是电流路径102中的MOS晶体管130。

在步骤640，使第四场效应晶体管基于第二栅极电压在强反转下和在饱和下运行。第四场效应晶体管位于第三电流路径中。例如第四场效应晶体管可以是电流路径103中的MOS晶体管140。

在步骤650，对第二电流路径中的电流向第一电流路径、第三电流路径和振荡器电路的触发电路的至少一条电流路径中镜像。通过触发电路的至少一条电流路径例如能够对该触发电路的电容器、例如电容器20充电。另外通过触发电路的至少一条电流路径能够为该触发电路的比较器产生参考电压，例如参考电压Vptat。

应该理解，在图6的方法中步骤610、620、630、640、650不必以所示的顺序相继实施。更确切地说，这些步骤基本上也可以同时进行。

另外应该理解，在所示实施例中各种各样的修改都是可能的，而不离开所示设计的基本思想。例如所示设计可以关联各种类型的集成电路使用。另外不仅可以使用MOS晶体管，而且其它类型的场效应晶体管也可以使用。另外应该注意，在一些实现方案中电流Iptat不必一定以1∶1的比例向其它电流路径中镜像，而是也可以使用不同的比例。也可以使用不同类型的触发电路，例如具有所产生振荡器信号的可转换的或者其它可调节的频率的触发电路。例如上述振荡器电路可转换到如下运行方式中，在该运行方式情况下，例如当使用振荡器信号的集成电路从节能运行转换到正常运行时产生具有提高的频率的振荡器信号OSC。

Claims (19)

1.振荡器电路，包括：

触发电路(10)，用于产生振荡器信号(OSC)，其中该触发电路(10)包括至少一条电流路径(104；105、106)；

供电电路(100)，具有第一电流路径(101)、第二电流路径(102)和第三电流路径(103)；

电流镜(111、112、113、114、115、116)，用于把通过第二电流路径(102)的电流(Iptat)镜像到第一电流路径(101)、第三电流路径(103)和触发电路(10)的至少一条电流路径(104；105；106)中；

第一电流路径(101)中的第一场效应晶体管(121)，其中该第一场效应晶体管(121)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在饱和下运行；

第二电流路径(102)中的第二场效应晶体管(122)，其和第一场效应晶体管不同地被确定大小，其中该第二场效应晶体管(122)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在饱和下运行；

第二电流路径(102)中的第三场效应晶体管(130)，其中该第三场效应晶体管(130)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在线性区域内运行；和

第三电流路径(103)中的第四场效应晶体管(140)，其中该第四场效应晶体管(140)构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在强反转下和在饱和下运行。

2.根据权利要求1所述的振荡器电路，

其中第一场效应晶体管(121)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在弱反转和饱和下运行。

3.根据权利要求1或2所述的振荡器电路，

其中第二场效应晶体管(122)构造用于，基于第一栅极电压(Vngate)在弱反转和饱和下运行。

4.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，

其中触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)包括第四电流路径(104)用于对触发电路(10)的电容器(20)充电和/或放电。

5.根据权利要求4所述的振荡器电路，

其中电容器(20)基于第五场效应晶体管(25)构造。

6.根据权利要求5所述的振荡器电路，

其中第三场效应晶体管(130)和第五场效应晶体管(25)至少部分地通过共同的过程构造。

7.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，

其中触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)包括第五电流路径(105)用于为触发电路(10)的比较器(40)产生参考电压(Vptat)。

8.根据权利要求7所述的振荡器电路，

其中第五电流路径(105)包括第六场效应晶体管(150)，其构造用于，基于第二栅极电压(Vb)在线性区域内运行。

9.根据权利要求5或6和权利要求8所述的振荡器电路，

其中第五场效应晶体管(25)和第六场效应晶体管(150)至少部分地通过共同的过程构造。

10.根据权利要求8或9所述的振荡器电路，

其中比较器(40)基于一个唯一的场效应晶体管构造。

11.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，包括：

耗尽型的高压场效应晶体管(160)，其耦合在第一供电电压线路(VDD)和另一条供电电压线路(VDDext)之间，所述第一供电电压线路(VDD)为触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)和为供电电路(100)的第一、第二和第三电流路径(101、102、103)提供供电电压。

12.根据上述权利要求之一所述的振荡器电路，

其中在室温情况下所述振荡器电路的电流消耗小于100nA。

13.集成电路，具有根据上述权利要求之一所述的振荡器电路。

14.用于运行振荡器电路的方法，包括：

基于第一栅极电压(Vngate)使第一电流路径(101)中的第一场效应晶体管(121)在弱反转和饱和下运行；

基于第一栅极电压(Vngate)使第二电流路径(102)中的第二场效应晶体管(122)在弱反转和饱和下运行，其中第二场效应晶体管(122)和第一场效应晶体管(121)不同地被确定大小；

基于第二栅极电压(Vb)使第二电流路径(102)中的第三场效应晶体管(130)在强反转下和在线性区域内运行；

基于第二栅极电压(Vb)使第三电流路径(103)中的第四场效应晶体管(140)在强反转下和在饱和下运行；以及

将第二电流路径(102)中的电流(Iptat)向第一电流路径(101)、第三电流路径(103)和向触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)中镜像以产生振荡器信号(OSC)。

15.根据权利要求14所述的方法，

其中第一场效应晶体管(121)基于第一栅极电压(Vngate)在弱反转和饱和下运行。

16.根据权利要求14或者15所述的方法，

其中第二场效应晶体管(122)基于第一栅极电压(Vngate)在弱反转和饱和下运行。

17.根据权利要求14到16之一所述的方法，包括：

通过触发电路(10)的至少一条电流路径(104、105、106)对触发电路(10)的电容器(20)充电。

18.根据权利要求14到17之一所述的方法，包括：

通过触发电路(10)的至少一条电流路径为触发电路(10)的比较器(40)产生参考电压(Vptat)。

19.根据权利要求14到18之一所述的方法，

其中构造根据权利要求1到11之一所述的振荡器电路。