CN106160666B - 数字温度补偿振荡器电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字温度补偿振荡器电路及其控制方法，该振荡器电路包含一温度计、一电流镜阵列及一振荡器。温度计产生代表一温度的一温度码。电流镜阵列耦接数字温度计以接收温度码，并基于温度码以产生一电流。振荡器耦接电流镜阵列以接收电流镜阵列产生的电流，并产生一讯号，该讯号具有一频率，该频率相关于电流镜阵列产生的电流。

Description

数字温度补偿振荡器电路及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种振荡器电路，特别是有关于一种补偿温度变化的振荡器电路及其控制方法。

背景技术

在当前的多种电子装置通常会使用振荡器。振荡器产生的频率讯号用于电子装置中的讯号同步。然而，在某些应用时，振荡器会对温度变化敏感而导致不稳定或不可靠的频率讯号。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种电路，包含一温度计、一电流镜阵列及一振荡器。温度计产生代表一温度的一温度码。电流镜阵列耦接数字温度计以接收温度码，并基于温度码以产生一电流。振荡器耦接电流镜阵列以接收电流镜阵列产生的电流，并产生一讯号，该讯号具有一频率，该频率相关于电流镜阵列产生的电流。

根据本发明的另一实施例，提供一种控制一振荡器的方法，包含以下步骤：侦测振荡器的一环境温度。对应环境温度产生一温度码。以及施加温度码到耦接到振荡器的一电流镜阵列以补偿振荡器因为一温度变化产生的一频率讯号的一频率变化。

以下所附的图式，构成了本说明书的一部份，用以配合下文的描述以说明揭露的实施例，为了解释揭露的实施例。

附图说明

图1绘示依据一实施例的一数字温度补偿振荡电路。

图2绘示依据一实施例的一电流镜阵列控制的弛缓型振荡器(弛缓型typeoscillator)的电路图。

图3绘示依据一实施例的图2的振荡器中不同节点的波形图。

图4绘示无温度补偿的振荡器和图2有温度补偿的振荡器的频率对温度特性图。

图5绘示依据一实施例的一电流镜阵列控制的弛缓型振荡器的电路图。

图6绘示依据一实施例的一电流镜阵列控制的环式振荡器的电路图。

【符号说明】

100：数字温度补偿振荡电路

110：数字温度计

120、230、530、620：电流镜阵列

130、200、500、600：振荡器

210、510：第一脉冲电路

220、520：第二脉冲电路

231、531、6210、6211、621N-1、621end：源分支

232、532：第一镜阵列

233、533：第二镜阵列

240、540：比较电路

250、550：SR闩锁器

232₀、232₁、232_N-1、232_end、233₀、233₁、233_N-1、233_end：镜分支

V_DD、V_CMPS、V_CMPR、V_CLKB、V_CLK、V_OSCB、V_OSC：电压

MP_REF、MP_BL、MP_BR、MP_RSTL、MP_RSTR、MP₁、MP₂、MP_B：PMOS晶体管

MN_REF、MN_EN、MN₁、MN₂：NMOS晶体管

D₀、D₁、D_N-1：温度码

I_R、I₁、I₂、I_REF、I_bias：电流

S、R、Q、XQ：端点

C₁、C₂：电容

R_REF：电阻

t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7：时间点

541：第一比较器

542：第二比较器

610：脉冲电路

611₀、611₁、611_M-1：反流器

622₀、622₁、622_M-1：镜分支

具体实施方式

参照图式提供本发明实施例的详细描述。尽可能地，相同的参考符号将使用来表示附图中相同或相似的部分。

本发明揭露一种使用数字温度计和电流镜来补偿振荡器的温度变化的数字温度补偿振荡器。这种振荡器可为一存储器系统芯片上的振荡器。

图1绘示依据一实施例的一数字温度补偿振荡电路100(在此文中称为电路100)。电路100包含一数字温度计110、一电流镜阵列120、以及电流镜阵列120控制的一振荡器130。数字温度计110测量振荡器130的一环境温度，产生代表温度的一温度码，并施加此温度码到电流镜阵列120。温度码包含N位，亦即D₀,D₁,...,D_N-1。电流镜阵列120从数字温度计110接收此N位的温度码，基于此温度码产生一电流，并施加此电流到振荡器130。振荡器130接收电流镜阵列120提供的电流，并产生一频率讯号。此频率讯号的频率与电流镜阵列120提供的电流的振幅相关。

图2绘示依据一实施例的一电流镜阵列控制的RC弛缓型振荡器200(在此文中称为振荡器200)的电路图。振荡器200包含一第一脉冲电路210、一第二脉冲电路220、一电流镜阵列230、一比较电路240及一SR闩锁器250。

第一脉冲电路210包含第一电容C₁及一PMOS晶体管MP_RSTL。PMOS晶体管MP_RSTL为一第一重设晶体管，在图3所示的第一阶段对第一电容C₁充电，在下文图3的描述所解释。PMOS晶体管MP_RSTL包含耦接以接收一供应电压V_DD的一源极端、耦接SR闩锁器250以接收一互补频率讯号V_CLKB的一栅极端、以及耦接到一节点OSCB的漏极端。第一电容C₁包含耦接以接收供应电压V_DD的一第一端以及耦接到节点OSCB的一第二端。

第二脉冲电路220包含一第二电容C₂及一PMOS晶体管MP_RSTR。PMOS晶体管MP_RSTR为一第二重设晶体管，在图3所示的第二阶段对第二电容C₂充电。PMOS晶体管MP_RSTR包含耦接以接收一供应电压V_DD的一源极端、耦接SR闩锁器250以接收一频率讯号V_CLK的一栅极端、以及耦接到一节点OSC的漏极端。第二电容C₂包含耦接以接收供应电压V_DD的一第一端以及耦接到节点OSC的一第二端。第一电容C₁和第二电容C₂一起构成RC弛缓型振荡器200的“C”。

电流镜阵列230包含一源分支231、一第一镜阵列232及一第二镜阵列233。源分支231包含一电阻R_REF、一NMOS晶体管MN_REF及一NMOS晶体管MN_EN。电阻R_REF包含耦接以接收供应电压V_DD的一第一端以及耦接到NMOS晶体管MN_REF的漏极端的一第二端。电阻R_REF构成RC弛缓型振荡器200的“R”。一电流I_R流入电阻R_REF。NMOS晶体管MN_REF包含耦接到电阻R_REF的第二端的一漏极端、耦接到其漏极端的一栅极端、以及耦接到NMOS晶体管MN_EN的漏极端的一源极端。NMOS晶体管MN_EN包含耦接到晶体管MN_REF的源极端的一漏极端、耦接以接收供应电压V_DD的一栅极端、以及耦接到接地端的一源极端。

第一镜阵列232在第一脉冲电路210的节点OSCB和数字温度计110之间耦接，用以控制第一脉冲电路210。第一镜阵列232包含N个并联耦接的镜分支232₀,232₁,...,232_N-1以分别接收数字温度计110产生的N位的温度码。具体来说，每一分支包含NMOS晶体管MN₁及MN₂。每个分支232₀,232₁,...,232_N-1的NMOS晶体管MN₁包含耦接到节点OSCB的一漏极端、耦接到NMOS晶体管MN_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到NMOS晶体管MN₂的漏极端的一源极端。每个分支232₀,232₁,...,232_N-1的NMOS晶体管MN₂包含耦接到NMOS晶体管MN₁的源极端的一漏极端、耦接以接收N位温度码的对应位的一栅极端、及耦接到一参考电压例如接地的一源极端。也就是说，分支232₀的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D₀，分支232₁的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D₁，……，而分支232_N-1的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D_N-1。温度码使得各分支232₀,232₁,...,232_N-1为导通的或不导通的。举例来说，如果D₀为“0”，分支232₀的NMOS晶体管MN₂为关闭，则分支232₀为不导通的；如果D₀为“1”，分支232₀的NMOS晶体管MN₂为导通，则分支232₀为导通的。第一镜阵列232还包含一终端分支232_end，此终端分支232_end包含NMOS晶体管MN₁和MN₂。终端分支232_end的NMOS晶体管MN₁包含耦接到节点OSCB的一漏极端、耦接到NMOS晶体管MN_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到终端分支232_end的NMOS晶体管的MN₂的漏极端的一源极端。终端分支232_end的NMOS晶体管MN₂包含耦接以接收供应电压V_DD的一栅极端、及耦接到接地端的一源极端。不管N位的温度码为何终端分支232_end永远都是导通的。

第二镜阵列233在第二脉冲电路220中的节点OSC和数字度计110之间耦接以控制第二脉冲电路220。第二镜阵列233包含N个并联耦接的镜分支233₀,233₁,...,233_N-1以分别接收数字温度计110产生的N位的温度码。相似于第一镜阵列232，第二镜阵列233的每一分支包含NMOS晶体管MN₁和MN₂。NMOS晶体管MN₁包含耦接到节点OSC的一漏极端、耦接到NMOS晶体管MN_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到NMOS晶体管MN₂的漏极端的一源极端。NMOS晶体管MN₂包含耦接到NMOS晶体管MN₁的源极端的一漏极端、耦接以接收N位温度码的对应位的一栅极端、及耦接到接地端的一源极端。也就是说，分支233₀的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D₀，分支233₁的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D₁，……，而分支233_N-1的NMOS晶体管MN₂的栅极端耦接以接收D_N-1。温度码使得各分支233₀,233₁,...,233_N-1为导通的或不导通的。第二镜阵列233还包含一终端分支233_end，此终端分支233_end包含NMOS晶体管MN₁和MN₂。终端分支233_end的NMOS晶体管MN₁包含耦接到节点OSC的一漏极端、耦接到NMOS晶体管MN_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到终端分支233_end的NMOS晶体管的MN₂的漏极端的一源极端。终端分支233_end的NMOS晶体管MN₂包含耦接以接收供应电压V_DD的一栅极端、及耦接到接地端的一源极端。不管N位的温度码为何终端分支233_end永远都是导通的。

比较电路240包含PMOS晶体管MP_REF、MP_BL和MP_BR以及NMOS晶体管MN_AL和MN_AR。PMOS晶体管MP_REF包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、一栅极端、及耦接到该栅极端的一漏极端。PMOS晶体管MP_MPBL包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、耦接到PMOS晶体管MP_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到节点CMPS的一漏极端。PMOS晶体管MP_MPBR包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、耦接到PMOS晶体管MP_REF的栅极端的一栅极端、及耦接到节点CMPR的一漏极端。NMOS晶体管MN_AL包含耦接到节点CMPS(亦即PMOS MP_BL的漏极)的一漏极端、耦接到第一脉冲电路210中的节点OSCB的一栅极端、及耦接到接地端的一源极端。当节点OSCB的电压V_OSCB大于NMOS晶体管MN_AL的阈值电压时，NMOS晶体管MN_AL为导通。而当电压V_OSCB小于NMOS晶体管MN_AL的阈值电压时，NMOS晶体管MN_AL为关闭。NMOS晶体管MN_AR包含耦接到节点CMPR(亦即PMOS MP_BR的漏极)的一漏极端、耦接到第二脉冲电路220中的节点OSC的一栅极端、及耦接到接地端的一源极端。当节点OSC的电压V_OSC大于NMOS晶体管MN_AR的阈值电压时，NMOS晶体管MN_AR为导通。而当电压V_OSC小于NMOS晶体管MN_AR的阈值电压时，NMOS晶体管MN_AR为关闭。

SR闩锁器250包含一设定输入端S、一重设输入端R、一输出端Q、及一互补输出端XQ。设定输入端S耦接到比较电路240的节点CMPS。重设输入端R耦接到比较电路240的节点CMPR。输出端Q耦接到PMOS晶体管MP_RSTR的栅极端。输出端XQ耦接到PMOS晶体管MP_RSTR的栅极端。SR闩锁器250有两个稳定状态，一设定状态和一重设状态。SR闩锁器250可响应于施加到输入端S和R的讯号而改变其状态。表一为SR闩锁器250的特性表。

表一

请参考图3以解释振荡器200的操作。图3绘示依据一实施例的振荡器200中不同节点的波形图。假设在时间点t0时，电容C₂为完全充电，而电容C₁为完全放电。I因此，节点OSC的电压V_OSC为高逻辑电平(在此文中称为「高电平」)，而节点OSCB的电压V_OSCB为接近MN_AR的阈值电压。另外还假设在时间点t0时，节点CMPS的电压V_CMPS，亦即SR闩锁器250的设定输入端S，为低电平，且节点CMPR的电压V_CMPR，亦即SR闩锁器250的重设输入端R，为低电平。更假设在时间点t0时，SR闩锁器250是在设定状态，亦即SR闩锁器250的输出端Q的电压V_CLK为高电平，而SR闩锁器250的输出端XQ的电压V_CLKB为低电平。

在从时间点t0到t3的第一阶段时，PMOS晶体管MP_RSTR被高电压V_CLK关闭，而因此电容C₂被一放电电流I₂放电，而节点OSC的电压V_OSC从高电平降低。电容C₂放电的时间与放电电流I₂成反比，此放电电流I₂与第二镜阵列233的导通的分支(在此文中称为「导通分支」)的数量和流入每一导通分支的电流相关。导通分支的数量和每一导通分支的电流主要由N位温度码决定。

在此时，PMOS晶体管MP_RSTL被低电压V_CLKB导通，而因此电容C₁被供应电压V_DD充电，而节点OSCB的电压V_OSCB从低电平升高。

在时间点t1，电容C₁被完全充电。因此，电压V_OSCB达到最高电平(亦即供应电压V_DD)。电压V_OSCB保持在最高电平直到电容C₁在下一阶段(亦即第二阶段)开始放电为止。

在时间点t2，节点OSC的电压V_OSC下降到低于NMOS晶体管MN_AR的阈值电压。因此，NMOS晶体管MN_AR被关闭且节点CMPR的电压V_CMPR开始增加。

在时间点t3，电压V_CMPR达到SR闩锁器250的触发电压。因此，SR闩锁器250从设定状态改变为重设状态。据此，SR闩锁器250的输出端Q的电压V_CLK变为低电平，而SR闩锁器250的输出端XQ的电压V_CLKB变为高电平。

在从时间点t3到t6的第二阶段时，PMOS晶体管MP_RSTR被高电压V_CLKB关闭。因此电容C₁被放电电流I₁放电，而节点OSCB的电压V_OSCB从高电平降低。相似于电容C₂的放电，电容C₁放电的时间与放电电流I₁成反比，此放电电流I₁与第一镜阵列232的导通分支的数量和每一导通分支的电流相关。导通分支的数量和每一导通分支的电流主要由N位温度码决定。

在此时，PMOS晶体管MP_RSTL被低电压V_CLK导通。因此电容C₂被供应电压V_DD充电，而节点OSC的电压V_OSC从低电平升高。

在时间点t4，电容C₂被完全充电。因此，电压V_OSC达到最高电平。电压V_OSC保持在最高电平直到电容C₂在下一阶段(亦即第三阶段)开始放电为止。

在时间点t5，节点OSCB的电压V_OSCB下降到低于NMOS晶体管MN_AL的阈值电压。因此，NMOS晶体管MN_AL被关闭且节点CMPS的电压V_CMPS开始增加。

在时间点t6，电压V_CMPS达到SR闩锁器250的触发电压。因此，SR闩锁器250从重设状态改变为设定状态。据此，SR闩锁器250的输出端Q的电压V_CLK变为高电平，而SR闩锁器250的输出端XQ的电压V_CLKB变为低电平。

在从时间点t6到t7的第三阶段时，PMOS晶体管MP_RSTR被高电压V_CLK关闭。因此电容C₂被放电电流I₂放电，而节点OSC的电压V_OSC从高电平降低。第三阶段与第一阶段相似，因此就不再赘述。

如同之前解释过的，电容C₁和电容C₂放电的时间(亦即振荡器200输出的频率讯号V_CLK的频率周期的一半)与放电电流I₁或I₂成反比，放电电流I₁或I₂与第一镜阵列232或第二镜阵列233的导通分支的数量和每一导通分支的电流相关。导通分支的数量和每一导通分支的电流主要由N位温度码决定。举例来说，放电电流I₁为分支232₀,232₁,...,232_N-1中导通分支的电流的和，再加上流入终端分支232_end(永远是导通的)的电流。流入每一导通分支的电流与流入电阻R_REF的电流I_R成正比。因此，可以通过施加代表环境温度的温度码到振荡器200的电流镜阵列230而补偿因为温度变化产生的频率讯号V_CLK的频率变化。

数字温度计110可基于振荡器200的温度特性和振荡器200的期望控制分辨率而产生温度码。举例来说，如果电阻R_REF有随着温度增加而减少的一电阻值，且流入电阻R_REF的电流I_R随着温度增加而增加，数字温度计110可产生温度码使得温度码的十进制值随着温度增加而减少。在一传统的不包含耦接以接收温度码的第一镜阵列232和第二镜阵列233的RC弛缓型振荡器中，当温度增加时，电流I_R会增加，放电电流I₁也会增加。因此，传统的RC弛缓型振荡器输出的频率讯号的频率会增加。然而，在依据本实施例的振荡器200中，当温度增加时，温度码的十进制值减少。因此，放电电流I₁会减少到大约相同于温度增加之前的一电平。据此，振荡器200输出的频率讯号V_CLK的频率会保持不变。

另一方面，如果电阻R_REF有随着温度增加而增加的一电阻值，且流入电阻R_REF的电流I_R随着温度增加而减少，数字温度计110可产生温度码使得温度码的十进制值随着温度增加而增加。如此，当温度增加时，温度码的十进制值增加。因此，放电电流I₁会增加到大约相同于温度增加之前的一电平。据此，振荡器200输出的频率讯号V_CLK的频率会保持不变。

在一些实施例中，使用一二进制加权方法产生N位温度码。此N位二进制加权温度码代表2^N的温度范围。举例来说，对于6位的二进制加权温度码，000000代表一第一温度范围，000001代表一第二温度范围，000010代表一第三温度范围，……，而111111代表一第64温度范围。在这样的情况下，宽度对长度的比值(W/L)或镜分支232₀,232₁,...,232_N-1和镜分支233₀,233₁,...,233_N-1中的NMOS晶体管的M系数也是二进制加权的，以使流入导通分支232_i或233_i的电流为2ⁱ×I_R，其中I_R为流入源分支231的电流。M系数为晶体管的并联数量。当需要不同电流倍数时，会使用不同的M系数，也就是并联M颗同样大小的晶体管来得到电流的倍数。例如，镜分支232₀中的NMOS晶体管MN₁和MN₂的W/L比值与NMOS晶体管MN_REF和MN_EN的W/L比值相同，以使分支232₀为导通时流入镜分支232₀的电流为I_R。在另一个例子中，镜分支232₁中的NMOS晶体管MN₁和MN₂的W/L比值为NMOS晶体管MN_REF和MN_EN的W/L比值的两倍，以使分支232₁为导通时流入镜分支232₁的电流为2×I_R。据此，镜分支232₁中的NMOS晶体管MN₁和MN₂的W/L比值为NMOS晶体管MN_REF和MN_EN的W/L比值的两倍。因此，放电电流I₁可表示为其中D_i可以是“0”或“1”，而I_end是流入终端分支232_end的电流。

本发明不限制为上述描述的二进制加权方法。也就是说，可使用其他方法产生温度码，且可为了特定应用可适应此产生温度码的方法而可调整分支中的NMOS晶体管的W/L比值或M系数。

图4绘示无温度补偿的振荡器和有温度补偿的振荡器200的频率对温度特性图。对于无温度补偿的振荡器，频率会随着温度增加。对于有温度补偿的振荡器200，当温度增加时，频率会先增加，但是当代表增加温度的温度码被施加到振荡器200，频率就会下降。

图5绘示依据一实施例的电流镜阵列控制的弛缓型振荡器500(在此文中称为振荡器500)的电路图。振荡器500包含一第一脉冲电路510、一第二脉冲电路520、一电流镜阵列530、一比较电路540、及一SR闩锁器550。电流镜阵列530包含一源分支531、一第一镜阵列532、及一第二镜阵列533。第一脉冲电路510、第二脉冲电路520、第一镜阵列532、第二镜阵列533、及SR闩锁器550分别相似于如图2所示的振荡器200的第一脉冲电路210、第二脉冲电路220、第一镜阵列232、第二镜阵列233、及SR闩锁器250，因此这些组件的详细描述就不再赘述。

不同于振荡器200的源分支231，振荡器500的源分支531包含提供一固定电流I_REF的一电流源。因此，流入第一镜阵列532和第二镜阵列533的每一导通分支的电流同样与I_REF成正比。

另外，不同于振荡器200的比较电路240，振荡器500的比较电路540包含一第一比较器541和一第二比较器542。第一比较器541包含耦接以接收电压V_REF的一第一输入端、耦接到第一脉冲电路510的节点OSCB的一第二输入端、及耦接到节点CMPS和SR闩锁器550的设定输入端S的一输出端。当V_REF>V_OSCB时，V_CMPS变为高电平；而当V_REF<V_OSCB时，V_CMPS变为低电平。第二比较器542包含耦接以接收电压V_REF的一第一输入端、耦接到第二脉冲电路520的节点OSC的一第二输入端、及耦接到节点CMPR和SR闩锁器550的重设输入端R的一输出端。当V_REF>V_OSC时，V_CMPR变为高电平；而当V_REF<V_OSC时，V_CMPR变为低电平。

振荡器500的操作相似于振荡器200的操作，因此振荡器500的操作的详细描述就不再赘述。相似于振荡器200，振荡器500输出的频率讯号V_CLK的频率与第一脉冲电路510和第二脉冲电路520中的电容的放电电流成反比，此放电电流主要由数字温度计110提供的温度码决定。因此，可以通过施加代表环境温度的温度码到振荡器500的电流镜阵列530而补偿因为温度变化产生的频率变化。

图6绘示依据一实施例的电流镜阵列控制的环式振荡器600(在此文中称为振荡器600)的电路图。振荡器600包含一脉冲电路610和一电流镜阵列620。

脉冲电路610包含M(M为奇数)个耦接成一链的反流器611₀,611₁,...,611_M-1。每一反流器包含一输入端IN、一输出端OUT、及一偏压端B。反流器611₀,611₁,...,611_M-2的每一个的输出端OUT耦接到一链中的下一反流器的输入端IN。最后一反流器611_M-1的输出端OUT耦接到第一反流器611₀的输入端IN并耦接到一外部电路例如频率讯号V_CLK。每一反流器的偏压端B耦接到电流镜阵列620中的对应的一镜分支以接收流入该镜分支的一偏压电流I_bias。

电流镜阵列620包含一源阵列621和一镜阵列622。源阵列621包含N个源分支621₀,621₁,...,621_N-1及一终端源分支621_end。每一源分支包含PMOS晶体管MP₁和MP₂。这N个源分支621₀,621₁,...,621_N-1为并联耦接以对应接收数字温度计产生的温度码的N位。具体的说，源分支621₀,621₁,...,621_N-1的每一个的PMOS晶体管MP₁包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、耦接到其他源分支621₀,621₁,...,621_N-1的PMOS晶体管MP₁的栅极端的一栅极端、及耦接到PMOS晶体管MP₂的源极端的一漏极端。源分支621₀,621₁,...,621_N-1的每一个的PMOS晶体管MP₂包含耦接到PMOS晶体管MP₁的漏极端的一源极端、耦接以接收N位温度码的对应位的一栅极端、及耦接以接收一源极电流I_REF的一漏极端。此温度码使得各分支621₀,621₁,...,621_N-1为导通的或不导通的。举例来说，如果D₀为“0”时，分支621₀的PMOS晶体管MP₂为关闭，因此分支621₀为不导通的；而当D₀为“1”时，分支621₀的PMOS晶体管MP₂为导通，因此分支621₀为导通的。终端分支621_end的PMOS晶体管MP₁包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、耦接到分支621₀,621_1,...,621_N-1的PMOS晶体管MP₁的栅极端的一栅极端、及耦接到PMOS晶体管MP₂的源极端的一漏极端。终端分支621_end的PMOS晶体管MP₂包含耦接到PMOS晶体管MP₁的漏极端的一源极端、耦接到接地端的一栅极端、及耦接以接收一源极电流I_REF的一漏极端。不管N位温度码为何终端分支621_end永远都是导通的。

镜阵列622包含M个镜分支622₀,622₁,...,622_M-1分别耦接到M个反流器611₀,611₁,...,611_M-1。分支622₀,622₁,...,622_M-1的每一个包含一PMOS晶体管MP_B，PMOS晶体管MP_B包含耦接以接收供应电压V_DD的一源极端、耦接到源阵列621的PMOS晶体管MP₁的栅极的的一栅极端、及耦接到反流器611₀,611₁,...,611_M-1的对应一个的偏压端B的一漏极端。

流入镜分支622₀,622₁,...,622_M-1的每一个的偏压电流I_bias与流入源阵列621的每一导通分支的电流相关，流入每一导通分支的电流主要由N位温度码决定。

振荡器600输出的频率讯号V_CLK的频率与偏压电流I_bias成正比，偏压电流I_bias与N位温度码相关。因此，可以通过施加代表环境温度的温度码到振荡器600的电流镜阵列620而补偿因为温度变化产生的频率变化。

虽然振荡器200和500是弛缓型振荡器，而振荡器600是环式振荡器，本发明并不以此为限，而可适用到任何由电流镜阵列控制的振荡器。并且，在此文中揭露的实施例可用其他等效的可产生温度信息的一数字表示的任何种类的数字温度计来实施。

本领域具有通常知识者依据本说明书和本发明揭露的实施方式容易想到其他实例。应当理解的是本说明书和这些例子仅是示范性的而非用以限定本发明。本发明真正的保护范围和精神在随附权利要求范围所表示。

Claims (6)

1.一种电路，包含：

一温度计，用以产生代表一温度的一温度码；

一电流镜阵列，用以耦接该温度计以接收该温度码，并基于该温度以产生一电流；以及

一振荡器，耦接到该电流镜阵列以接收该电流镜阵列产生的该电流，并产生一讯号，该讯号具有一频率，该频率相关于该电流镜阵列产生的该电流；

其中，该电流镜阵列包含一源分支及至少一镜阵列，其中该至少一镜阵列包含多个并联耦接的镜分支以分别接收该温度码对应的这些位，该镜阵列基于该温度码为导通的或不导通的，其中流入导通的该每一镜分支的一电流与流入该源分支的一电流成正比，其中振荡器包含耦接到该电流镜阵列的该至少一镜阵列的至少一电容，其中该振荡器产生的该讯号的频率与至少一电容的一放电电流成反比，该放电电流由该温度计产生的温度码决定；或者

该电流镜阵列包含：一源阵列，包含多个源分支；以及一镜阵列，包含多个镜分支；其中该振荡器包含多个耦接成一链的反流器，该每一反流器耦接到该镜阵列的镜分支中对应的一个，其中该振荡器产生的该讯号的频率与该反流器的一偏压电流成正比，该偏压电流与该温度相关，其中该多个源分支串联耦接以对应接收该温度码的对应的这些位，这些对应的源分支基于该温度码为导通的或不导通的。

2.根据权利要求1所述的电路，其中该电流镜阵列包含多个分支，其中每一分支包含一晶体管，该晶体管的一栅极耦接以接收该温度码的一位。

3.一种控制一振荡器的方法，包含：

侦测该振荡器的一环境温度；

对应该环境温度产生一温度码；以及

施加该温度码到耦接到该振荡器的一电流镜阵列以补偿该振荡器因为一温度变化产生的一频率讯号的一频率变化；

其中，该电流镜阵列包含一源阵列及多个镜分支，其中该方法更包含：施加该温度码到该多个镜分支；耦接这些镜分支到该振荡器；以及使流入导通的每一镜分支的一电流与流入该源阵列的一电流成正比；该振荡器产生的该频率讯号的频率与至少一电容的一放电电流成反比，该放电电流由该温度码决定；或者

该电流镜阵列包含多个源分支及多个镜分支，其中该方法更包含：施加该温度码到该多个源分支；以及耦接这些镜分支到该振荡器；该振荡器产生的该频率讯号的频率与一反流器的一偏压电流成正比，该偏压电流与该温度码相关。

4.根据权利要求3所述的方法，更包含：

施加该电流镜阵列产生的一电流到该振荡器，该频率讯号的一频率与该电流镜阵列产生的该电流相关。

5.根据权利要求3所述的方法，其中产生该温度码的步骤包含产生代表该环境温度的多个位，其中该电流镜阵列包含多个并联连接的分支，其中施加到该电流镜阵列的该温度码的步骤包含施加该多个位到这些对应的分支。

6.根据权利要求3所述的方法，其中该电流镜阵列包含多个并联连接的分支，其中该方法更包含基于该温度码使该每一分支为导通的或不导通的。