JP6568684B2 - 温度補償発振器、及びそれを含む電子装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態による電子装置は、温度変化に鈍感な出力周波数を有する発振信号を発生させる温度補償発振器と、前記発振信号に応答して動作するロジック回路と、を含む。
第4トランジスタM4のゲートとドレインは、第3ノードN3に共通に連結され、ソースは、接地電圧に連結される。第5トランジスタM5のゲートは、第3ノードN3に連結され、ドレインは、第4ノードN4に連結され、ソースは、抵抗Rを通じて接地電圧に連結される。第6トランジスタM6のソースは、供給電圧VRに連結され、ゲートは、第4ノードN4に連結され、ドレインは、第3ノードN3に連結される。第7トランジスタM7のゲートとドレインは、第4ノードN4に共通に連結され、ソースは、供給電圧VRに連結される。第8トランジスタM8のゲートは、第4ノードN4に連結され、ソースは、供給電圧VRに連結され、ドレインは、第1ノードN1に連結される。
100、100A、100B、100C 発振部
103 インバータチェーン
200、200A、200B、200C、200D、200E、200F バイアス回路
210A PTAT電流源
220A 電流ミラー部
230 バイアス調節回路
240、340 電流源
250、330 スイッチ回路
300、300A、300B 電圧発生部
101 第1電流源
102 第2電流源
310、315 動作電圧発生トランジスタ
320 バルク電圧制御トランジスタ
350 バルク電圧調節回路
Claims (19)
- 動作電流と動作電圧とを用いて発振信号を発生させる発振部と、
温度上昇によって前記発振信号の周波数が増加する方向に前記動作電流を制御するバイアス回路と、
温度によって変わる前記動作電圧を発生させる電圧発生部と、を備え、
前記電圧発生部は、
動作電圧発生トランジスタと、
制御信号に応答して、前記動作電圧発生トランジスタのバルク電圧を制御するバルク電圧調節回路と、を含み、
前記温度上昇によって前記発振信号の周波数が減少するように、前記動作電圧を制御することによって、温度変化による前記発振信号の周波数の変化を前記バイアス回路と相補的に補償することを特徴とする温度補償発振器。 - 前記発振部は、
リング状に直列に連結される奇数個のインバータと、
前記動作電圧のうちの第1動作電圧と前記インバータとの間に連結され、前記バイアス回路によって制御される第1電流源と、前記インバータと前記動作電圧のうちの第2動作電圧に連結され、前記バイアス回路によって制御される第2電流源と、のうち少なくとも1つの電流源と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の温度補償発振器。 - 前記バイアス回路は、前記温度上昇によって増加する前記動作電流を生成するPTAT(Proportional To Absolute Temperature)電流源を含むことを特徴とする請求項2に記載の温度補償発振器。
- 前記動作電圧発生トランジスタは、供給電圧と前記動作電圧のうちの第1動作電圧との間に連結され、ダイオード結合を有することを特徴とする請求項3に記載の温度補償発振器。
- 前記バルク電圧調節回路は、複数(2以上)のビットにより構成されるデジタル制御信号に応答して、前記動作電圧発生トランジスタのバルク電圧を制御することを特徴とする請求項4に記載の温度補償発振器。
- 前記バルク電圧調節回路は、
それぞれがそのゲートとそのドレインが、前記動作電圧発生トランジスタのバルクに共通に連結される複数(2以上)のバルク電圧制御トランジスタと、
前記バルク電圧制御トランジスタのうちの少なくとも1つに連結され、前記デジタル制御信号に応答して開閉されるスイッチ回路と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の温度補償発振器。 - 前記PTAT電流源は、
そのゲートとドレインが、第1ノードに共通連結される第1トランジスタと、
そのゲートとドレインが、第3ノードに共通連結される第4トランジスタと、
そのゲートが、前記第3ノードに連結され、そのドレインが、第4ノードに連結される第5トランジスタと、
そのソースが、前記供給電圧に連結され、そのゲートが、前記第4ノードに連結され、そのドレインが、前記第3ノードに連結される第6トランジスタと、
そのゲートとドレインが、前記第4ノードに共通連結され、そのソースが、前記供給電圧に連結される第7トランジスタと、
そのゲートが、前記第4ノードに連結され、そのソースが、前記供給電圧に連結され、そのドレインが、前記第1ノードに連結される第8トランジスタと、を含むことを特徴とする請求項4に記載の温度補償発振器。 - 前記第1ノードは、前記第2電流源に連結されることを特徴とする請求項7に記載の温度補償発振器。
- 前記PTAT電流源は、
そのゲートが、前記第1ノードに連結され、そのドレインが、第2ノードに連結される第2トランジスタと、
そのゲートとドレインが、前記第2ノードに共通連結され、そのソースが、前記第1動作電圧に連結される第3トランジスタと、を更に含み、
前記第2ノードは、前記第1電流源に連結されることを特徴とする請求項7に記載の温度補償発振器。 - 動作電流と動作電圧とを用いて発振信号を発生させる発振部と、
温度上昇によって前記発振信号の周波数が増加する方向に前記動作電流を制御するバイアス回路と、
温度によって変わる前記動作電圧を発生させる電圧発生部と、を備え、
前記バイアス回路は、
前記温度上昇によって増加する前記動作電流を生成するPTAT(Proportional To Absolute Temperature)電流源と、
複数(2以上)のビットにより構成されるデジタル制御信号に応答して、前記PTAT電流源に含まれる少なくとも1つのトランジスタのバルク電圧レベルを調節するバイアス調節回路と、を含み、
前記電圧発生部は、
接地電圧と前記動作電圧とのうちの第2動作電圧との間に連結され、ダイオード結合を有する動作電圧発生トランジスタを含み、
前記温度上昇によって前記発振信号の周波数が減少するように、前記動作電圧を制御することによって、温度変化による前記発振信号の周波数の変化を前記バイアス回路と相補的に補償することを特徴とする温度補償発振器。 - 前記PTAT電流源は、
そのドレインが、第1ノードに連結され、そのゲートが、第3ノードに連結される第1トランジスタと、
そのゲートとドレインが、前記第3ノードに共通連結される第4トランジスタと、
そのゲートが、前記第3ノードに連結され、そのドレインが、第4ノードに連結される第5トランジスタと、
そのソースが、供給電圧に連結され、そのゲートが、前記第4ノードに連結され、そのドレインが、前記第3ノードに連結される第6トランジスタと、
そのゲートとドレインが、前記第4ノードに共通連結され、そのソースが、前記供給電圧に連結される第7トランジスタと、
そのドレインが、前記第1ノードに連結される第8トランジスタと、を含むことを特徴とする請求項10に記載の温度補償発振器。 - 前記第1ノードは、前記バイアス回路によって制御される第1電流源に連結されることを特徴とする請求項11に記載の温度補償発振器。
- 前記PTAT電流源は、
そのゲートとドレインが、第2ノードに共通連結され、そのソースが、前記第2動作電圧に連結される第2トランジスタと、
そのゲートが、前記第1ノードに連結され、そのドレインが、前記第2ノードに連結される第3トランジスタと、を更に含み、
前記第2ノードは、前記バイアス回路によって制御される第2電流源に連結されることを特徴とする請求項11に記載の温度補償発振器。 - 前記バイアス調節回路は、前記第4ないし第8トランジスタのうちの少なくとも1つのトランジスタのバルク電圧レベルを調節することを特徴とする請求項11に記載の温度補償発振器。
- 前記バイアス調節回路は、
前記第4ないし第8トランジスタのうちの少なくとも1つのトランジスタのバルクに共通連結される複数(2以上)のバイアス電圧制御トランジスタと、
前記バイアス電圧制御トランジスタのうちの少なくとも1つに連結され、デジタル制御信号に応答して開閉されるスイッチ回路と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の温度補償発振器。 - 温度変化に鈍感な出力周波数を有する発振信号を発生させる温度補償発振器と、
前記発振信号に応答して動作するロジック回路と、を備え、
前記温度補償発振器は、
リング状に直列に連結される奇数個のインバータを用いて前記発振信号を発生させる発振部と、
温度上昇によって前記インバータのそれぞれの動作電流を増加させるバイアス回路と、
前記温度上昇によって前記インバータのそれぞれの両端にかかる動作電圧の大きさを増加させる電圧発生部と、を含み、
前記電圧発生部は、供給電圧と第1動作電圧との間に連結され、ダイオード結合を有する第1動作電圧発生トランジスタと、接地電圧と第2動作電圧との間に連結され、ダイオード結合を有する第2動作電圧発生トランジスタと、のうちの少なくとも1つを含み、
前記温度補償発振器は、前記電圧発生部が、制御信号に応答して前記第1動作電圧発生トランジスタ及び前記第2動作電圧発生トランジスタのうちの少なくとも1つのバルク電圧を制御するバルク電圧調節回路を含み、
前記電圧発生部は、前記温度上昇によって前記発振信号の周波数が減少するように、前記第1動作電圧を制御することによって、温度変化による前記発振信号の周波数の変化を前記バイアス回路と相補的に補償することを特徴とする電子装置。 - 前記発振部は、
前記第1動作電圧と前記インバータとの間に連結され、前記バイアス回路によって制御される第1電流源と、
前記インバータと前記第2動作電圧とに連結され、前記バイアス回路によって制御される第2電流源と、のうちの少なくとも1つの電流源を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の電子装置。 - 前記発振部は、インバータを用いて具現されたリングオシレーターを含むことを特徴とする請求項10に記載の温度補償発振器。
- 前記温度によって変わる前記動作電圧及び前記動作電流は、前記発振部に相応するインバータに同時に印加されることを特徴とする請求項1又は10に記載の温度補償発振器。
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