CN118041238A - 振荡器、用于调谐振荡器的方法以及温度补偿电路 - Google Patents

振荡器、用于调谐振荡器的方法以及温度补偿电路 Download PDF

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CN118041238A CN202310085711.2A CN202310085711A CN118041238A CN 118041238 A CN118041238 A CN 118041238A CN 202310085711 A CN202310085711 A CN 202310085711A CN 118041238 A CN118041238 A CN 118041238A
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Abstract

本发明提供一种振荡器以及用于调谐振荡器的方法及温度补偿电路。该温度补偿电路，包括用以产生诸如参考电流的第一可调整信号的第一可调整电路，如可调整电流源；用以产生诸如参考电压的第二可调整信号的第二可调整电路。响应于第一可调整信号及第二可调整信号的电路系统产生诸如时间脉冲信号的输出。第一可调整电路中的可调谐电路及第二可调整电路的可调谐第一元件在第一温度下将输出的诸如时间脉冲周期的操作特性设定为目标电平，第二可调整电路的可调谐第二元件在第二温度下将输出的操作特性设定为目标电平，在第二温度下调谐第二可调谐元件实质上不改变输出在第一温度下的操作特性。

Description

振荡器、用于调谐振荡器的方法以及温度补偿电路
技术领域
本公开涉及一种关于集成电路中的电路系统的温度补偿的技术，包括时间脉冲产生器电路系统的温度补偿。
背景技术
集成电路可包括具有随温度变化的操作特性的电路系统。举例而言，时间脉冲产生器可经设计用于设定输出时间脉冲的频率的目标时间脉冲周期。但实际时间脉冲周期可随着电路系统的温度改变而自目标偏移。又，集成电路通常经指定以供广泛温度范围使用，此可导致电路系统在整个温度范围中的操作特性显著改变。
已研发出用以在广泛范围内控制电路系统的操作特性的改变的温度补偿技术。此等技术包括使用具有所谓的互补绝对温度CTAT性质的电路组件及具有所谓的比例绝对温度PTAT性质的电路组件以及此等组件的组合，以补偿温度漂移。
然而，将技术按比例调整至纳米标度节点、较高频率以及较低电源电压呈现对在广泛温度范围内改良温度补偿的需要。
发明内容
本公开提供了一种温度补偿电路，所述温度补偿电路包括用以产生诸如参考电流的第一可调整信号的第一可调整电路，如可调整电流源。电路包括用以产生诸如参考电压的第二可调整信号的第二可调整电路。响应于第一可调整信号及第二可调整信号的电路系统产生诸如时间脉冲信号的输出信号。第一可调整电路中的可调谐电路及第二可调整电路的可调谐第一元件在第一温度下将输出信号的操作特性(诸如时间脉冲周期)设定为目标电平。第二可调整电路的可调谐第二元件在第二温度下将输出信号的操作特性设定为目标电平。
在本公开所描述的实例中，在第二温度下调谐第二可调谐元件实质上不改变输出信号在第一温度的操作特性。如本文所描述，此可通过以下操作达成：配置第二可调整电路使得电压穿过或电流通过，通过在第一温度下调谐第一可调整电路可在第一温度下将第二可调谐元件设定为实质上为零。因此，诸如第二可调谐元件的电阻的值并不影响输出信号在第一温度下的操作特性。
在所示出的电路中，第二可调整电路包括电阻反馈放大器。在此电路中，可调谐第一元件包括可调谐电流源，所述可调谐电流源在第一温度下有效地将电阻反馈放大器的反馈电流设定为零，且可调谐第二元件包括可调谐电阻器，所述可调谐电阻器用以设定电阻反馈放大器的电阻以在第二温度下将参考电压调谐为将输出信号的操作特性设定为目标电平的值。
在所示出的电路中，第一可调整电路为弛缓振荡器的充电电路。
本公开提供了一种振荡器，包括：可调整参考电流产生器，用以产生可调整参考电流；充电电路，用以依据参考电流而对电容节点充电；参考电压电路，用以在参考电压节点处产生参考电压；以及比较器，具有可操作地耦合到参考电压节点及电容节点的输入，从而产生比较器输出。本说明书中阐述用于在第一温度下调谐参考电压电路的第一元件及可调整参考电流产生器以将振荡器的周期设定为目标周期的构件。又，本说明书中阐述用于在第二温度下调谐参考电压电路的第二元件以将振荡器的周期设定为目标周期而不实质上改变第一温度下的周期的构件。
本公开提供了一种用于调谐振荡器的方法，所述振荡器具有：可调整参考电流产生器，用以产生可调整参考电流；充电电路，用以依据可调整参考电流而对电容节点充电；参考电压电路，用以在参考电压节点处产生参考电压；以及比较器，具有可操作地耦合到参考电压节点及电容节点的输入，从而产生比较器输出。所述方法包括：在第一温度下调谐参考电压电路的第一元件及可调整参考电流产生器以将振荡器的周期设定为目标周期；及在第二温度下调谐参考电压电路的第二元件以将振荡器的周期设定为目标周期。
在审阅接下来的附图、详细描述以及权利要求范围之后可见技术的其他实施例及优势
附图说明
图1为具有改良的温度补偿的时间脉冲电路的示意图。
图2为如图1中所示出的时间脉冲电路在第一温度下调谐的不同工艺拐角上的时间脉冲周期与温度的曲线图。
图3为如图1中所示出的时间脉冲电路在第一温度下调谐的不同工艺拐角上的参考电压Vref与温度的曲线图。
图4为如图1中所示出的时间脉冲电路在不同工艺拐角上的电流差IT1-IT2与温度的曲线图。
图5为如图1中所示出的时间脉冲电路在第一温度下及在第二温度下调谐的不同工艺拐角上的参考电压Vref与温度的曲线图。
图6为如图1中所示出的时间脉冲电路在第一温度下及在第二温度下调谐的不同工艺拐角上的时间脉冲周期与温度的曲线图。
图7为适用于图1的电路的参考电压产生器的示意图。
图8为用于调谐如本公开所描述的电路的方法的流程图。
附图标记说明
100：振荡器
101：参考电压产生器
102、103：电流源
105：参考电压源
108、130、710、711、712：电阻器
110：运算放大器
120：第一比较器
121：第二比较器
125：RS正反器
131、132、133：晶体管
136、137：开关
140、141：电容器
150、160、170、730、731：节点
720：偏压电压源
800、801、802、803、804、805：步骤
cmp1、cmp2：输出
IT1、IT2：电流
N0、N1、T1：NMOS晶体管
P0、P1、P2、P3、T2：PMOS晶体管
R1、R2、Rb：电阻
Rclk：可调整电阻
Rref：可调谐电阻
SW1、SW2：控制信号
Vb、Vref、Vg：电压
VDD：电压供应节点
Vss：接地参考节点
具体实施方式
虽然本发明已以较佳实施例及范例详细公开如上，可理解的是，这些实施例意指说明而非限制的意义。可预期的是，所属技术领域的技术人员可想到多种修改及组合，其多种修改及组合落在本发明的精神以及随附的权利要求书范围的范围内。
参考图1至图8提供本发明技术的实施例的详细描述。
图1为包括振荡器100及参考电压产生器101的时间脉冲电路的示意图。参考电压产生器101包括具有正输入及负输入的运算放大器110。在负输入处连接至节点150的可调谐电流源包括：电流源102，所述电流源以上拉关系产生电流IT2或以其它方式可操作地耦合至节点150；电流源103，所述电流源以下拉关系产生电流IT1或以其它方式可操作地耦合至节点150。电流源102及电流源103可具有不同温度系数。电流源102、电流源103中的至少一者包括可调谐元件，使得节点150处的电流IT1-IT2的量值可调谐。参考电压源105(诸如，在广泛温度范围内稳定的能隙参考)连接至运算放大器110的正输入。具有可调谐电阻Rref的反馈电阻器108连接于运算放大器110的输出处的节点160与运算放大器的负输入处的节点150之间。运算放大器的输出在节点160处提供电压Vref。运算放大器可为米勒运算放大器(Miller operational amplifier)。合适运算放大器的其他实例包括两级叠接运算放大器(two-stage，cascode op amp)、折叠式叠接运算放大器(folded cascade op amp)、伸缩式叠接运算放大器(telescopic cascode op amp)以及三级叠接运算放大器(triplecascade op amp)。合适运算放大器的实例亦可使用NMOS或PMOS差动对输入。
此实例中的振荡器100为一种类型的弛缓振荡器。振荡器100包括第一比较器120，所述第一比较器具有：一个输入，直接连接或以其它方式可操作地耦接至接收运算放大器110的输出处的Vref的节点160；及第二输入，直接连接或以其它方式可操作地耦接至电容器140的一个端子处的电容节点。振荡器100包括第二比较器121，所述第二比较器具有：一个输入，直接连接或以其它方式可操作地耦接至接收运算放大器110的输出上的Vref的节点160；及第二输入，直接连接或以其它方式可操作地耦接至电容器141的一个端子处的电容节点。
振荡器包括用以产生可调整的参考电流的可调整参考电流产生器，所述可调整参考电流包括具有在供应节点与参考接地端子之间与晶体管131串联的可调整电阻Rclk的电阻器130。晶体管131具有在节点170处连接至其漏极的其栅极及连接至参考接地端子的其源极。晶体管131以电流镜关系与具有连接至节点170的栅极的晶体管132及晶体管133连接，使得可调整电阻Rclk可用于调整施加至电容器140及电容器141上的电容节点的电流。响应于控制信号SW2的开关136及响应于控制信号SW1的开关137分别连接于电容器140及电容器141上的电容节点与供应节点之间。
比较器120及比较器121的输出cmp1及输出cmp2应用为直接或以其他方式可操作地耦接至控制电路的输入，此实例中包括RS正反器125。控制电路的输出为控制信号SW1及控制信号SW2。控制电路可使用其他类型的正反器电路及逻辑门来实施。
在操作中，响应于控制信号SW2，以通过由电阻Rclk设定的可调整电流判定的速率，电容器140交替地充电及放电。同样地，响应于控制信号SW1，以通过由电阻Rclk设定的可调整电流判定的速率，电容器141交替地与电容器140的充电及放电异相充电及放电。
比较器120及比较器121的输出cmp1及输出cmp2在电容器140及电容器141上的电压跨越参考电压Vref时翻转，从而使得控制信号SW1及控制信号SW2切换。振荡器的输出可为具有可调整周期的方波，且可视为作为适用特定实施的cmp1、cmp2、SW1以及SW2信号中的一或多者。
参考电压产生器101未连接至振荡器100的充电电路或与所述充电电路解耦。因此，节点160处的电压与节点170处的电压隔离，且与电容器140及电容器141处的电压隔离。
如上文所提及，此实例中的振荡器100为一种类型的弛缓振荡器。更一般而言，弛缓振荡器为产生重复输出信号或时间脉冲信号的电子振荡器电路，诸如三角波或方波。电路包括反馈回路(包括图1的实例中的RS正反器)，所述反馈回路含有开关装置(例如，SW1、SW2)，诸如晶体管、比较器、继电器、运算放大器或如隧穿二极管的负电阻装置，其中充电电路经由电阻对电容器或电感器重复充电直至其达到阈值电平，接着再次对其放电。振荡器的周期取决于电容器或电感器电路的时间常魏图1的实例中的时间常数取决于可调谐电阻Rclk。有源装置在充电模式与放电模式之间突然切换充电电路，且因此产生不连续改变的重复波形。
在此实例中，参考电压产生器101为电阻器反馈放大器，所述电阻器反馈放大器包括电流源102及电流源103中的第一可调谐元件及反馈电路中的第二可调谐元件(电阻器108)。振荡器100包括第三可调谐元件(电阻器130)的参考电流产生器。
振荡器经配置以使得其可在诸如85℃的第一温度下调谐以将振荡器输出的周期设定在诸如30纳秒的目标周期处。此可通过调谐电流源102及电流源103中的第一可调整元件使得电流IT1-IT2为零及调谐电阻Rclk以建立电容器140、电容器141的所要充电及放电速率来实现。在IT1-IT2＝0的情况下，运算放大器110的输出Vref等于Vb，所述Vb可例如由参考电压源105提供大约0.55伏特。又，在此第一温度下，电阻器108上不存在电流。应注意，根据克希何夫电压定律(Kirchhoff′s voltage law；KVL)，Vref＝Vb+(IT1-IT2)×Rref。因此，当IT1-IT2为零时，Vref＝Vb。Vb可为温度稳定电压，诸如可由能隙参考电压产生器产生。
又，振荡器经配置以使得其可在诸如25℃的第二温度下调谐以通过设定电阻Rref且因此设定运算放大器110的输出上的Vref的电平而将振荡器输出的周期设定为目标周期。因此，参考电压产生器101通过在第一温度下调整第一可调整元件以使电阻器108上的电流为零来校准，且接着在某一电流流过电阻器108的情况下，通过调整第二可调整元件(电阻器108)以在第二温度下将振荡器的周期设定在目标周期处来校准。在第二温度下可出现此情况，因为由于电流IT1-IT2具有PTAT性质或可替代地CTAT性质，且电阻器130的电阻Rclk可具有PTAT性质或可替代地CTAT性质，Vref可随温度变化。由于PTAT性质，对于高于第一温度(＞85℃)的温度，振荡器的周期漂移至较长周期，且对于低于第一温度的温度(＜85℃)，漂移至较短周期。为了在第二温度(25℃)下将周期对准目标周期(例如，30纳秒)，通过调整Rref，诸如通过调谐电阻器108的长度来修改Vref。
此为电路的实例，其中第一可调谐电路(电流源102、电流源103)包括用于在第一温度下校准的第一可调谐元件，且第二可调谐电路(电阻反馈)包括用于在第二温度下校准的第二可调谐元件。
用于在第一温度下调谐参考电压电路的第一元件及可调整参考电流产生器以将振荡器的周期设定为目标周期的构件包括电流源102及电流源103以及具有可调整电阻器130的电流镜电路。又，用于在第二温度下调谐参考电压电路的第二元件以将振荡器的周期设定为目标周期而不实质上改变第一温度下的周期的构件包括电阻反馈放大器中的电阻器108。
在所示出的实施例中，因为在第一温度下跨越电阻器108不存在电流，所以跨越电阻器108的电阻Rref的调谐在第二周期处调整振荡器的周期，但对振荡器的周期或对第一温度处的参考电压Vref实质上无影响。
此关系可参考图2至图6中的曲线图理解。图2为在等于85℃的第一温度下校准之后时间脉冲周期与温度的曲线图，其中对于典型-典型-典型(typical-typical-typical；ttt)及快-慢-快(fast-slow-fast；fsf)NMOS、PMOS、电阻器工艺偏斜，IT1-IT2设定为零。在此实例中，在用于装置的校准程序中，周期在85℃下经调谐至30纳秒。如曲线图上所标记，通过将电阻器130调谐至较短长度来调谐用于ttt工艺拐角装置的电阻Rclk，且通过将电阻器130调谐至较长长度来调谐用于fsf工艺拐角装置的电阻Rclk。图3为ttt工艺拐角及fsf工艺拐角在85℃下校准之后的Vref电压与温度的曲线图。图4为在85℃下再次校准至零之后的IT1-IT2电流的量值与温度的曲线图。
在第二温度(在此实例中为25℃)下，Vref由于IT1-IT2的PTAT性质而自Vb偏离。又，电阻Rclk具有PTAT性质。因此，时间脉冲周期亦随温度漂移。如图2、图3以及图4的曲线图中所见，周期、Vref以及IT1-IT2具有PTAT性质，且当温度自85℃下降时，其漂移至较低量值，且当温度自85℃上升时，漂移至较高量值。
为了将时间脉冲的周期与目标周期对准，通过调整电阻器108的长度而在第二温度(此实例中为25℃)下调谐Vref以将时间脉冲周期设定为目标周期。作为调谐Vref的结果，如图5中所示出(与图3相比)，Vref的量值的斜率改变直至达成目标周期。
图6为在25℃下调谐电阻器108的长度之后ttt工艺拐角及fsf工艺拐角的时间脉冲周期与温度的曲线图。如所见，对于ttt工艺拐角装置及fsf工艺拐角装置，25℃下及85℃下的时间脉冲周期经设定为约30纳秒。自约0℃至约100℃的整个温度范围的变化小于0.05纳秒(整个温度范围的变化小于0.02％)。此可与图2的在85℃下校准之后的曲线图比较，且在第二温度下未校准时，整个温度范围变化改变多达0.8纳秒。如图6的曲线图中所示出，在第二温度(25℃)下调谐Rref的值以将周期设定在约29.98纳秒处，实质上不改变第一温度(85℃)下约29.99纳秒处的周期。在此背景下，实质性改变将大于0.02％。
图7为适用于图1的参考电压产生器101的参考电压产生器的图式。图7的参考电压产生器包括电阻反馈放大器，所述电阻反馈放大器包括组件105、组件110以及组件108以产生节点160上的参考电压Vref，如参考图1描述，且所述组件不再次描述。图7的附图示出用于在节点150处产生电流的偏压电路的实例。此实例中，偏压电路为用于产生电流IT1-IT2偏压节点150的可调谐电流源电路，所述可调谐电流源电路包括可调谐元件(此实例中，电阻器711)。
可调谐电流源电路连接于电压供应节点(例如，VDD)与接地参考节点(例如，VSS)之间，且具有三个电流支路。第一电流支路包括串联连接于电压供应节点与节点730之间的PMOS晶体管P0、PMOS晶体管P1、具有电阻Rb的电阻器710以及NMOS晶体管N0。第二电流支脚包括串联连接于电压供应节点与节点730之间的PMOS晶体管P3、PMOS晶体管P2以及NMOS晶体管N1。具有电阻R2的电阻器712连接于节点730与接地参考节点之间。第三电流支路包括串联连接于节点731与接地参考节点之间的PMOS晶体管T2、NMOS晶体管T1以及具有可调谐电阻R1的电阻器711。节点731连接至晶体管P2的源极及晶体管P3的漏极。运算放大器110的负输入处的节点150连接至晶体管T2的漏极及晶体管T1的漏极。
晶体管P0及晶体管P3的栅极连接在一起且连接至晶体管P1的漏极。晶体管P1及晶体管P2的栅极连接在一起，且连接至晶体管N0的漏极及晶体管T2的栅极。晶体管N0、晶体管N1以及晶体管T1的栅极连接在一起，且连接至施加电压Vg的偏压电压源720。电阻器712可为设定电阻R2的值的扩散电阻器。电阻器711可为具有可调谐大小或长度的多晶硅电阻器，从而设定电阻R1的值。电阻器R1及电阻器R2可使用其他类型的电阻器实施，诸如使用以线性范围操作的MOS晶体管或BJT晶体管的金属电阻器或有源电阻器。
包括PMOS晶体管P0至PMOS晶体管P3以及电阻器710的电流镜电路由此电路形成。晶体管P0、晶体管P1以及晶体管P2的纵横比在此实施例中相等，其的正规化值为1。晶体管P3的纵横比M大于晶体管P0、晶体管P1、晶体管P2的纵横比，使得M＞1。亦在此实例中，NMOS晶体管N0、NMOS晶体管N1以及NMOS晶体管T1的纵横比经设定为相等，使得晶体管具有相同阈值电压Vth。
在此电路中，晶体管P0、晶体管P1、晶体管N0、晶体管N1以及晶体管P2中的电流IP0，电流IP1、电流IN0、电流IN1以及电流IP2相等，且晶体管T2中的IT2电流等于晶体管P3与晶体管P2之间的电流的差(IP3-IP2)。由于晶体管P3中的电流IP3归因于晶体管P3与晶体管P1的纵横比的差为M*IP1，故IT2可表征为M*IP1-IP2，且表征为(M-1)*IN0。因此，IT2-IT1可表征为(M-1)*IN0-IT1。
此电路中的IT1等于偏压电压Vg减去晶体管T1的阈值电压，除以电阻R1，或IT1＝(Vg-Vtn)/R1。此外，晶体管N0中的电流IN0等于偏压电压Vg减去晶体管N0的阈值电压除以电阻R2的两倍，或IN0＝(Vg-Vth)/2*R2。因此，电路中的电流IT2可导出为(Vg-Vth)*(M-1)/2*R2。
在下文所阐述的等式中，等式(1)为具有温度系数TC1、温度系数TC2以及温度系数TC3(在85℃的参考温度t0下，分别皆大于零)的电阻R1、电阻R2以及Vtn(n通道Vth)的温度关系的清单。应注意，对于用于将偏压电流施加至节点150的电流源的PTAT性质，设定电阻R2的电阻器712的温度系数TC2经设定为大于设定电阻R1的电阻器711的温度系数TC1。在温度85℃下，校准电路以使得IT1-IT2为零。因此，对于在此温度(R10)下的电阻R1及在此温度(R20)下的电阻R2，可在等式(2)中导出关系式R10(M-1)/2*R20＝1。等式(3)示出基于MOS阈值电压及具有不同温度系数的两种不同类型的电阻器的差IT1减去IT2的PTAT性质。
R1＝R10[1+TC1(t-t0)]R2＝R20[1+TC2(t-t0)]
Vtn＝Vtn0[1-TC3(t-t0)]...(1)
在替代实施中，用于将如由等式(3)示出的偏压电流施加至具有CTAT性质的节点150的电流源可例如通过设定组件来实施，使得设定电阻R1的电阻器711的温度系数TC1大于设定电阻R2的电阻器712的温度系数TC2。
图8为用于在第一温度及第二温度下校正如图1的振荡器的振荡器的工艺的简化流程图。工艺包括：在第一温度下调谐参考电压电路的第一元件及可调整参考电流产生器以将振荡器的周期设定为目标周期；及在第二温度下调谐参考电压电路的第二元件以将振荡器的周期设定为目标周期。
此工艺可使用包括振荡器的封装或未封装集成电路执行。在第一步骤中，将电路置放于温度测试夹具中(800)。随后将温度设定为第一温度，诸如85℃(801)。当电路处于第一温度下时，诸如通过调整图7的R1，将Vref设定为Vb而将电流IT1-IT2调谐为0，且调谐电阻Rclk以将振荡器的周期设定为目标周期(例如，30纳秒)(802)。接着，将电路的温度设定为第二温度，诸如25℃(803)。接着，当电路处于第二温度时，调谐电阻Rref以将振荡器的周期设定为目标周期(804)。此后，自温度测试夹具移除电路(805)。
因此，描述一种电路，其中第一温度(85℃)下的温度补偿设定可以独立于第二温度(25℃)下的温度补偿设定的方式调谐。本文中所描述的实例是指85℃的第一温度及25℃的第二温度。此实例并不意欲为限制性的。在其他实例中，第一温度可为例如110℃且第二温度可为例如-10℃。因此，在两个温度下的温度补偿时间脉冲周期为自相一致的(self-consistent)，而不影响彼此。如本文中所描述的电路能够在广泛范围(诸如自约25℃至约85℃及自约-10℃至约110℃)内提供温度补偿时间脉冲。
描述适用于可在广泛温度范围内需要精确时间脉冲周期的集成电路的时间脉冲电路，诸如存储器装置，如高密度快闪存储器、高密度DRAM存储器、高密度SRAM存储器、微控制器、微处理器、GPU、混合信号装置，如所谓芯片单系统SoC装置等。
虽然本文中所描述的实例实施时间脉冲电路或振荡器，但需要温度补偿的其他类型的电路可以此方式实施。因此，更一般而言，本文中所描述的技术包括：第一可调整电路，用以产生第一可调整信号；第二可调整电路，其用以产生第二可调整信号；以及响应于第一可调整信号及第二可调整信号的电路，用以产生输出。在所描述的技术中，第一可调整电路中的可调谐电路及第二可调整电路中的可调谐第一元件经配置以在第一温度下将输出的操作特性设定成目标电平。又，在所描述的技术中，第二可调整电路的可调谐第二元件经配置以在第二温度下将输出的操作特性设定为目标电平。
电路(诸如需要温度补偿的电路)可利用电阻反馈放大器的特性，因为在第二温度下的第二可调整电路独立于在第一温度下的第一可调整电路而偏压，且特别地，利用电阻反馈放大器的特性，其中反馈电流可在目标第一温度下设定成零，且反馈组件可在目标第二温度下调谐而不影响在第一温度下的操作特性。
本文中描述示出校准序列的流程图。应了解，步骤可以组合、平行地执行或以不同序列执行，而不会影响所达成功能。在一些情况下，如读者将了解，只要亦进行某些其他改变，步骤的重新配置将达成相同结果。在其他情况下，如读者将了解，只要满足某些条件，步骤的重新配置将达成相同结果。此外，将了解，本文中的流程图仅示出相关于理解本技术的步骤，且将理解，可在所示出的彼等步骤之前、之后以及之间执行用于实现其他功能的众多额外步骤。
尽管参考上文详述的较佳实施例及实例公开本发明，但应理解，此等实例意欲为说明性而非限制性意义。经考虑，所属技术领域的技术人员将易于想到各种修改及组合，所述修改及组合将在本发明的精神及以下权利要求书范围的范畴内。

Claims (20)

1.一种振荡器，包括：
可调整参考电流产生器，用以产生可调整参考电流；
参考电压电路，与所述可调整参考电流产生器隔离，用以在参考电压节点处产生参考电压，所述参考电压电路包括第一可调谐电路及第二可调谐电路；
充电电路，用以依据所述可调整参考电流而对电容节点充电；
比较器，具有可操作地耦接至所述参考电压节点及所述电容节点的输入，从而产生比较器输出；以及
控制电路，可操作地耦接至所述比较器及所述充电电路，以响应于所述比较器输出的改变而交替地使所述充电电路能够对所述电容节点充电及对所述电容节点放电，且提供振荡器输出信号。
2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中：
该晶体管具有一阈值电压，响应于该权重值，该阈值电压调整为一第一阈值电压值或一第二阈值电压值；以及
响应于该输入电压及该晶体管的该阈值电压，该晶体管处于一开启状态或一关闭状态。
3.根据权利要求1所述的振荡器，其中所述充电电路包括具有耦接至所述可调整参考电流产生器的栅极的放电电流镜。
4.根据权利要求1所述的振荡器，其中所述参考电压电路包括具有可操作地耦接至所述参考电压节点的输出的电阻器反馈放大器。
5.根据权利要求4所述的振荡器，其中所述第一可调谐电路包括连接至所述电阻器反馈放大器的输入的偏压电路，且所述第二可调谐电路包括作为所述电阻器反馈放大器的反馈连接的电阻器。
6.根据权利要求1所述的振荡器，其中所述参考电压电路包括运算放大器，具有正输入及负输入，且具有可操作地耦接至所述参考电压节点的输出；
电压源，连接至所述正输入；
所述第一可调谐电路，包括可操作地耦接至所述负输入的第一电流源及可操作地耦接至所述负输入的第二电流源从而在所述负输入处施加第一电流及第二电流，以及用以在所述负输入处调整所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一可调谐元件；以及
所述第二可调谐电路，包括连接于所述运算放大器的所述输出与所述负输入之间的第二可调谐元件。
7.根据权利要求6所述的振荡器，其中所述第一电流源及所述第二电流源具有不同温度系数。
8.根据权利要求6所述的振荡器，其中所述第二可调谐元件为可调谐电阻器。
9.根据权利要求6所述的振荡器，其中所述第一可调谐元件为可调谐电阻器。
10.根据权利要求6所述的振荡器，其中所述可调整参考电流产生器包括用以调整所述参考电流的量值的第三可调谐元件。
11.根据权利要求10所述的振荡器，其中所述第一可调谐元件经调谐以在第一温度下有效地将所述第一电流与所述第二电流之间的所述差设定为零，所述第三可调谐元件经调谐以在所述第一温度下将所述振荡器输出信号的周期设定为目标周期，且所述第二可调谐元件经调谐以在第二温度下将所述周期设定为所述目标周期。
12.根据权利要求10所述的振荡器，其中所述第一可调谐电路经配置以在第一温度下将所述振荡器的周期设定为目标周期，且所述第二可调谐电路经配置以在第二温度下将所述振荡器的所述周期设定为所述目标周期，且其中所述第二可调谐电路经配置以使得电压穿过或电流通过，其中可通过在所述第一温度下调谐所述第一可调谐电路在所述第一温度下将所述第二可调谐元件设定为零。
13.一种用于调谐振荡器的方法，所述振荡器具有：可调整参考电流产生器，用以产生可调整参考电流；充电电路，用以依据所述参考电流而对电容节点充电；参考电压电路，用以在参考电压节点处产生参考电压；以及比较器，具有可操作地耦合到所述参考电压节点及所述电容节点的输入，从而产生比较器输出；所述方法包括：
在第一温度下调谐所述参考电压电路的第一元件及所述可调整参考电流产生器以将所述振荡器的周期设定为目标周期；以及
在第二温度下调谐所述参考电压电路的第二元件以将所述振荡器的所述周期设定为所述目标周期。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述参考电压电路为电阻反馈放大器，且调谐的所述第一元件包括在所述第一温度下有效地将所述电阻反馈放大器的反馈电流设定为零，且调谐的所述第二元件包括在所述第二温度下设定所述电阻反馈放大器的电阻以将所述周期设定为所述目标周期。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第二温度下调谐所述第二元件不改变所述第一温度下的所述周期。
16.一种用于调谐振荡器的温度补偿电路，包括：
响应于参考信号的电路，用以产生输出信号；
可调整电路，用以产生所述参考信号；
所述可调整电路的可调谐第一元件，用以将所述参考信号设定为第一电平，以在第一温度下将所述输出信号的操作特性调整为目标电平；以及
所述可调整电路的可调谐第二元件，用以将所述参考信号设定为第二电平，以在第二温度下将所述输出信号的所述操作特性调整为所述目标电平。
17.根据权利要求16所述的温度补偿电路，其中所述可调整电路为电阻反馈放大器，且所述可调谐第一元件包括可调谐电流源，所述可调谐电流源在所述第一温度下有效地将所述电阻反馈放大器的反馈电流设定为零，且所述可调谐第二元件包括可调谐电阻器，所述可调谐电阻器用以设定所述电阻反馈放大器的电阻以在所述第二温度下将所述输出信号的所述操作特性设定为所述目标电平。
18.根据权利要求16所述的温度补偿电路，其中响应于所述参考信号的所述电路为弛缓振荡器。
19.根据权利要求16所述的温度补偿电路，其中所述可调谐第二元件经配置以使得电压穿过或电流通过，其中可通过在所述第一温度下调谐所述可调谐第一元件在所述第一温度下将所述可调谐第二元件设定为零。
20.一种振荡器，包括：
可调整参考电流产生器，用以产生可调整参考电流；
充电电路，用以依据所述可调整参考电流而对电容节点充电；
参考电压电路，用以在参考电压节点处产生参考电压；以及
比较器，具有可操作地耦接至所述参考电压节点及所述电容节点的输入，从而产生比较器输出；
用于在第一温度下调谐所述参考电压电路的第一元件及所述可调整参考电流产生器以将所述振荡器的周期设定为目标周期的构件；以及
用于在第二温度下调谐所述参考电压电路的第二元件以将所述振荡器的所述周期设定为所述目标周期的构件。
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