TW476190B - Calibration techniques for a precision relaxation oscillator integrated circuit with temperature compensation - Google Patents

Calibration techniques for a precision relaxation oscillator integrated circuit with temperature compensation Download PDF

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TW476190B
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Description

A7 、發明說明（1) 相關應用的參考文歎 本申請案為1998年3月19日提中之美國專利申請案 序號_44,361的部份接續案，其標題為，，具溫度補償之 精密弛緩振蘯器”。1998年12$ 4曰提申之美國專利申 請案序號〇9/205,758之標題，，供具溫度補償及各種操作模 式之精岔弛緩振盪器’’，亦為1998年3月19日提申的美 國專利申讀案序號09/044,361之標題，，供具溫度補償之精 密弛緩振盪器的部份接續案。本專利申請案及先前部份 接績案係被讓與相同於本申請案的受讓人，且具有至少一 個與本申請案的共同發明人。1998年3月19日提申之美 國專利申請案序號〇9/044,361及1998年12月4日提申 之美國專利申請案序號09/205,758係被併入作為參考。 發明背景 1. 發明領域 本發明係一般有關產生時脈頻率的積體電路。明確的 說，本發明提供用於產生對周圍溫度、製造過程及電壓之 廣泛變異呈穩定的時脈頻率之精密弛緩振盪器的相關校準 技術。本發明係被實施於單一的單片積體電路。 2. 先前技藝說明 目刖的技藝狀態係說明主要依照兩設計方案之一的電 阻電容（RC)弛緩振盪器。如圖i所示之第一個例子中，一 個單比較器係被粞合至一個脈衝產生器，用以將電容琴交 替充電及放電來產生用於”D型，，正反器的時脈。若干誤差 源係出現於此設計中。電阻器及電容器通常具有非預期的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明（2) 電壓及溫度係數。充電電流及比較器輸入扭轉係為亦受漂 移之供給電壓的函數。同時，脈衝產生器的輸出可能隨溫 度及供給電壓而有所不同。這些因素導致時脈頻率在溫度 上的變化。 如圖2所示之第二個例子中，一個電阻電容電路提供 共同輸入至兩比較器的每一個。獨立參考電壓係被耦合至 比較器的各剩下的輸入。兩比較器的各輸出係被耦合至” 設定-重設型”正反器的輸入。正反器的輸出係用作於對電 容器交替充電及放電。雖然此電路可消除如上述圖1所討 論之脈衝產生器的不精確性，但會出現其他的問題。因為 電容器不可能以相同的速率充電及放電，特別是在溫度不 同時，所以可能產生任務週期誤差（duty cycle error)。同 時，誤差的引起係由難以提供兩個隨溫度彼此同時追蹤的 參考電壓所致。 因此，需提供一種可維持獨立於溫度之穩定時脈頻率 的弛緩振盪器。再者，需提供一種針對目標時脈頻率來微 調弛緩振盈器以補償製程變異的校準技術。 發明之簡單概述 本發明目的係提供若干校準技術，其均具有提供一個 用以達成目標時脈頻率，及將弛緩振盪器電路之湓度係數 予以最適化之電容器放電電流的共同目的。 本發明目的係提供一種獨立電流校準技術，其可獨立 將互補絕對溫度（CTAT)電流設定至預設值，且可獨立將 比例絕對溫度（PTAT)電流設定為零或接近零。至少一實施 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------AWII --------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476190 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 例中，比例絕對溫度電流產生器可自電路中被完全刪除。 在此权準技術的變異中，本發明目的係獨立將比例絕對溫 度電流設定至預設值，且將互補絕對溫度電流設定為零或 接近零。此變異中，互補絕對溫度電流產生器可被刪除。 獨立電流校準技術的更進-步目的，係將互補絕對溫度(或 比例絕對溫度）校準技_存於非依祕記憶體中。 、：：月3個目的係提供-種固定補償校準技術，其 可：斗：隨機樣本來計算裝置群體的平均比例絕對溫度 電"L j比例絕對溫度校準值以決定可呈現平均性能之 ^置中的平均比例絕對溫度電流，並將這些比例絕對溫度 权準值應用至整個群體的裝亶。固定補償校準技術的更進 步目的係將互補絕對溫度校準值儲存於非依電性記憶 體中且將比例絕對溫度校準值硬連線 至適當的邏輯水 準。 本發明另一個目的係提供一種用於供具溫度補償之精 密，盡器的可變補償校準技術，其可以群體的隨機樣本來 «十鼻裝置群體的平均比例絕對溫度電流，計算比例絕對溫 度校準值以決定群體内各裝置中的平均比例絕對溫度電 流，並將個別被計算出之比例絕對溫度校準值應用至群體 中之各裝置。可變補償校準技術的更進一步目的，係將互 補絕對溫度及比例絕對溫度校準值儲存於非依電性記憶體 中 〇 本發明另一個目的係提供一種用於供具溫度補償之精 密振盡器的固定比率校準技術，其可以群體的隨機樣本來 (請先閱讀背面之注意· IAWI. -KA1 VQBT * Jr -裝--- 填寫本頁) t _____ __5 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 476190 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------— _B7___ 五、發明說明（S) 流係被設定為標稱溫度下的預設值，且比例絕對溫度電流 係被没疋為零或接近零。或者，比例絕對溫度電流可被設 定為標稱溫度下的預設值，而互補絕對溫度電流可被設定 為零或接近零。 依據本發明的固定補償方法，係針對標稱溫度下之裝 置群體的隨機樣本來計算平均比例絕對溫度電流。用於設 疋比例絕對溫度校準選擇開關之校準值係被計算來設定於 這些呈現平均性能的裝置中的平均比例絕對溫度電流。被 計算之校準值被儲存於群體中的各裝置中。互補絕對溫度 权準值係於逐個裝置為基礎被計算以達成互補絕對溫度電 流’使得比例絕對溫度電流與互補絕對溫度電流之總和可 對於目標時脈頻率來說為對應電容器充電電流。 依據本發明的可變補償方法，係針對標稱溫度下之裝 置群體的隨機樣本來計算平均比例絕對溫度電流。用於設 疋比例絕對溫度校準選擇開關之校準值，係被個別計算來 "又疋於呈現平均性能的各裝置中的平均比例絕對溫度電 流。互補絕對溫度校準值係於逐個裝置為基礎被計算以達 成互補絕對溫度電流，使得比例絕對溫度電流與互補絕對 溫度電流之總和對於目標時脈頻率來說為對應電容器充電 電流。 依據本發明的固定比率方法，其可以標稱溫度下之群 體的隨機樣本來計算比例絕對溫度對互補絕對溫度電流的 平均比率。用來設定比例絕對溫度及互補絕對溫度校準選 擇開關之校準值，係被個別計算來設定群體中各裝置 I------11 I ^ --------^- — — — — — 1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7
4/019U
五、發明說明（G) 中的比例絕對溫度對互補絕對溫度電流的平均比率。 依據本發明的可變比率方法，用於比例絕對溫度電流 產生器及互補絕對溫度電流產生器的溫度係數，係藉由測 量兩不同溫度下群體中之各裝置的電流來計算。各裝置之 比例絕對溫度對互補絕對溫度電流的比率，係從溫度係數 的比率導出。用於決定各裝置中的比例絕對溫度及互補絕 對溫度電流的比例絕對溫度及互補絕對溫度校準值係被計 算及應用至群體中之各裝置。 本發明的上述及其他目的、特色及優點，將可從如以 下附圖描繪之本發明較佳實施例更明確的說明而更明顯。 圖式的簡單說明 圖1為顯示具有脈衝產生器之簡單電阻電容弛緩振盪 器的先前技藝圖示。 圖2為顯示雙比較器電阻電容弛緩振盪器的先前技藝 圖示。 圖3為本發明的方塊圖。 圖4為本發明中的互補絕對溫度電流產生器之方塊 圖。 圖5為本發明中的比例絕對溫度電流產生器之方塊 圖。 圖6為本發明之特定參數之時序圖。 圖7為描繪用於獨立電流校準技術的選用式比例絕對 溫度電流產生器之本發明的方塊圖。 圖8為描繪硬連線比例絕對溫度校準選擇開關選擇之 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — I ---I---訂 ---I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4/5190 A7 發明說明（ 本發明的方塊圖 圖9為描缘被儲存於非依電性記憶體中之兩組校準值 之本發明的方塊圖，一組校準值用來設定互補絕對溫度校 準選擇開關，而第二組校準值用來設定比例絕對溫度校準 選擇開關。 圖10為描繪被儲存於具有解碼之比例絕對溫度校準 選擇開關選擇之非依電性記憶體中之單一組校準值之本發 明的方塊圖。 表1描繪可影響振盪頻率之獨立製程變異參數的平 均、最小及最大值。 表2確認用於以多晶矽電阻器製造之弛緩振盪器的若 干技準技術及相關依存參數。此表描繪依存參數的平均、 最小及最大值。包含於此表的值係為典型的4百萬赫茲的 目標時脈頻率下的值。 表3確認用於以擴散電阻器製造之弛緩振盪器的若干 校準技術及相關依存參數。此表描繪依存參數的平均、最 小及最大值。包含於此表的值係為典型的4百萬赫茲的目 標時脈頻率下的值。 發明之詳細說明 參考圖3,顯示一個可於周圍溫度廣泛變異下產生移 定時脈頻率的精密他緩振逢器！。較佳的是，精密他緩振 盡器1可在大約1仟赫茲至8百萬赫兹範圍内產生穩定的 時脈頻率。然而’熟悉技藝人士應了解本發明並不限於特 定的頻率範圍。 9 本紙張尺度適用中簡家標準（CNS)A4規格⑵〇 x 297公髮） 訂 i 476190 A7 B7 五、發明說明（g) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 精密弛緩振盪器1包含一個振盪產生器1〇〇，一個通 常為互補絕對溫度（CTAT)電流的第一電流產生器2〇〇，及 一個通常為比例絕對溫度（PTAT)電流的第二電流產生器 300。本發明較佳實施例中，精密弛緩振盪器1係被實施於 單一之單片積體電路。 互補絕對溫度200及比例絕對溫度300電流產生器係 獨立被實施’並貢獻若干重要功能於本發明。互補絕對溫 度200及比例絕對溫度300電流產生器可藉由提供偏置電 流互補絕對溫度電流220及比例絕對溫度電流300，也就 是具有有關溫度之相反斜率之電流，來補償如電阻、電容 及比較器之裝置内部組件上之溫度變異的效應。互補絕對 溫度電流290及比例絕對溫度電流390(圖4& 5)係被結合 以形成電容器充電電流ICCC190(ICCC190=互補絕對溫度電 流290 +比例絕對溫度電流390)。互補絕對溫度電流290 及比例絕對溫度電流390的結合或相加，係發生於被引進 振盪產生器100時，以用於第一電容器110及第二電容器 120充電。因為互補絕對溫度電流290及比例絕對溫度電 流390近似線性且為相關於溫度之相反斜率，所以相加結 果係Iccc190，其近乎與溫度無關。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例中，振盪產生器1 〇〇包含一個設定-重設正 反器160，一個進一步包含兩比較器182及184的比較器 電路180，兩個電容器no及120，四個電晶體開關130、 132、134及136，兩個反相器140及142及〆個用來產生 參考電壓152的帶隙參考電壓電路150。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公1 ) 476190 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 電晶體開關130及134分別提供充電路徑給電容器110 及120。電晶體開關132及136分別提供放電路徑給電容 器110及120。較佳實施例中，電晶體開關130、132、134 及136為金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFET)，然 而，熟悉技藝人士應了解本發明並不限於此技藝。 振盪產生器1〇〇係藉由其他電容器放電時有一個電容 器在充電來運作。電容器110的放電路徑係經由電晶體開 關132被連接至比較器182的輸入。電容器120放電路徑 係經由電晶體開關136被連接至比較器184的輸入。 較佳實施例中並為了有最佳效能，諸如帶隙參考電壓 電路150的穩定參考電壓源係被使用。帶隙參考電壓電路 150提供一個單一參考電壓152,其被連接至比較器182 及184的第二輸入，並被用來設定共同模式電壓於各比較 器182及184，以及互補絕對溫度電流產生器200處。帶 隙參考電壓電路150的PBIAS輸入325為下述之比例絕對 溫度偏壓產生器310的輸出。帶隙參考電壓電路150具有 穩定電容器充電電流，及將比較器輸入扭轉變異及傳遞延 遲造成之誤差最小化的優點。再者，為了消除或至少最小 化參考電壓漂移的效應，互補絕對溫度電流產生器200須 依賴相同於比較器182及184的參考電壓152。例如，若 參考電壓152增加，則等於Vref/R的互補絕對溫度電流 290(圖4)亦增加。若沒有補償，此增加之互補絕對溫度電 流290會導致較快的時脈頻率166，其係因為產生較大的 Iccc190，導致電容器110及120較快的放電。然而，電 _u__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ϋ ϋ a^i I 1 —Hi ϋ 1 I · Hi n ϋ I -_、I eMmm 1 1 ϋ 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476190 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1G) 容器110及120必須就增加之參考電壓152為比較器182 及184充電至較大電位以跳脫。因此，本發明需要一個較 簡單且較低成本的參考電壓源來達成時脈頻率的穩定性。 有各種帶隙參考電壓電路150及諸如分壓器之其他參考電 壓的實施例為熟悉技藝人士所熟知。然而，被實施於本發 明之帶隙參考電壓電路150的最新方式並無被揭示於先前 技藝中。 比較器182的輸出被連接至正反器160之設定輸入 162。比較器184的輸出被連接至正反器160之重設輸入 164。因此，當電容器110及120交替地充電及放電，比 較器182及184的輸出交替地設定及重設正反器160，因 而產生了時脈輸出。 正反器160之Q輸出166提供一個與溫度變化無關 的穩定時脈頻率。較佳實施例中，Q輸出166亦被傳送至 電晶體開關132且經由反相器140被傳送至電晶體開關 130。因此Q輸出166提供可控制電晶體開關130及132 的訊號，其輪流開啟及關閉電容器110的充電及放電路 徑。 正反器160之互補Q輸出168提供一個亦與溫度變 化無關的第二穩定時脈頻率。互補Q輸出168被傳送至 電晶體開關136且經由反相器142被傳送至電晶體開關 134。因此互補Q輸出168提供可控制電晶體開關134及 136的訊號，該等電晶體開關係輪流開啟及關閉電容器120 的充電及放電路徑。 12 (請先閱讀背面之注意· ίφ— -Mil νπΒΓ Βτ 裝—— 填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明ul ) 參考圖4,其中相同數字反映相同的組件，互補絕對 溫度電流產生器200包含用來產生互補絕對溫度電流290 的一個互補絕對溫度偏壓產生器210及一個電流鏡250。 互補絕對溫度偏壓產生器210包含一個放大器電路220， 至少一個具有小正溫度係數的電阻器232及234，用來調 節放大器的輸入電流，及一個提供輸入電流至放大器220 的電晶體240。放大器220係用於供應及雜訊排除的柵地· 陰地放大器（cascode)結構。參考電壓152被搞合至放大器 220的輸入。本發明提供的是，外部電阻器234可藉由選 擇位元236而就内部電阻器232加以選擇，用來控制被傳 送至電流鏡250的電流，且因此產生與溫度變化無關的穩 定時脈頻率。 電流鏡250包含複數個從1至η的電晶體252。互補 絕對溫度偏壓產生器放大器220之輸出被耦合至電流鏡電 晶體252。將互補絕對溫度電流290整流以達成正確互補 絕對溫度對比例絕對溫度之適當比率平衡，整流係藉由可 相加的校準選擇開關254對一個或更多電流鏡電晶體252 之選擇或致能加以數位程式化，以獲得所要的互補絕對溫 度電流290。較佳實施例中，電流鏡250係作用為當做熟 悉技藝人士所熟知的分流器。其他實施例中，電流鏡250 可被配置為倍流器。互補絕對溫度電流290係為來自電流 鏡電晶體252之被選擇輸出的總和。 參考圖5,其中相同數字反映相同的組件，熟悉技藝 人士所熟知做為△ VBE電路的比例絕對溫度電流產生器 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------i^w—裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476190 A7 B7 五、發明說明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 300，係包含用來產生比例絕對溫度電流39〇的一個比例 絕對溫度偏壓產生器310及一個比例絕對溫度電流鏡 350。比例絕對溫度偏壓產生器31〇包含一個放大器電路 320，一個第一偏壓電路330，用來產生一個跨越具有小 線性溫度係數之可選擇電阻332或334的第一偏壓之第一 偏壓電路330 ’及一個用來產生第二偏壓的第二偏壓電路 340。第一及第二偏壓提供輸入至放大器32〇。放大器32〇 的輸出係為被耦合至第一 330及第二340偏壓電路、比例 絕對溫度電流鏡350及帶隙參考電壓產生器15〇的 pbIAS325(圖1)。類似於互補絕對溫度電流產生器2〇〇，本 發明提供的是，外部電阻器334可藉由選擇位元336而就 内部電阻器332加以選擇，用來控制被傳送至電流鏡35〇 的電流’且因此產生與溫度變化無關的穩定時脈頻率。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 比例絕對溫度電流鏡350包含複數個從！至^的電晶 體352。整流係藉由經校準選擇開關354對一個或更多電 流鏡電晶體352之選擇或致能加以數位程式化，以獲得預 期的比例絕對溫度電流390。較佳實施例中，電流鏡350 係作為熟悉技藝人士所熟知的分流器。其他實施例中，電 流鏡350可被配置為倍流器。比例絕對溫度電流39〇係為 來自電流鏡電晶體352之被選擇輸出的總和。 參考圖6’其中相同數字反映相同的組件，顯示了弛 緩振盈器的時序圖。VI 112反映電容器11〇的充電及放 電（圓1)。注意VI 112的正斜率（充電）等於被電容器11〇 之電容分割的Iccc19〇。VI 112的最大輻度等於參考電壓
476190 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____—_______ 五、發明說明（13 ) 152。CMP1反映被耦合至正反器160之設定輸入162的 比較器182之輸出。 V2 122反映電容器120的充電及放電。此例中，V2 122 的正斜率等於被電容器120之電容分割的Iccc190。CMP2 反映被耦合至正反器160之重設輸入164的比較器184之 輸出。CLK為正反器160之Q輸出166。 對於百分之50之任務週期，電容器110及120值相 等，其導致VI 112及V2 122的斜率相似。當電容器電壓 超過參考電壓152時，個別比較器182及184的脈衝低而 導致正反器160改變狀態。RST(重設）被用來將比較器182 及184及正反器160予以初始化至已知鈞狀態。 若干校準技術被用來設定圖3，4及5之本發明1的 ICTAT290、IPTAT390及ICCC190。各種校準技術及各技術相 關的參數被揭示於表1-3。表1可確認影響時脈頻率及頻 率對溫度的穩定性的獨立製程參數。同時，表1有這些通 常被發現於裝置群體之參數的平均、最小及最大值。這些 獨立參數包含由本發明之帶隙參考電壓產生器所提供之參 考電壓，，互補絕對溫度電流產生器的溫度係數，比例絕 對溫度電流產生器的溫度係數，及電容器C1及C2值（圖 3)。 表2及3確認各種校準技術，針對4百萬赫茲之時脈 頻率所需的電容器充電電流，各技術的相關校準參數，及 最終比例絕對溫度電流及裝置的溫度係數。同時包含於表 2及3的是針對各參數從裝置群體的隨機樣本引出的平 ______ 15_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ----------裳--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明（14 ) 均、最小及最大值。表2中，參數值代表多晶矽電阻器的 案例。表3包含擴散電阻器案例中的參數值。包含於表2 及3的參數值為典型用於產生4百萬赫茲之目標時脈頻率 者。然而，可替代之時脈頻率需要不同的適當校準參數值， 各校準技術的基本概念仍有效。 有關如多晶矽對擴散之電阻器類型相對於溫度係數之 重要性，係被詳細揭示於1998年12月4日提申之美國專 利申請案序號〇9/205,758之標題”供具溫度補償及各種操 作模式之精密弛緩振盪器’’，其為1998年3月19日提申 的美國專利申請案序號09/044,361之標題”供具溫度補償 之精密弛緩振盪器”的部份接績案6如上述之目標時脈頻 率的例子，各電阻器類型的相關校準參數值是不同的。然 而，下述各校準技術的基本概念係與電阻器類型無關。再 者，較佳實施例中，互補絕對溫度電流產生器200及比例 絕對溫度電流產生器300具有共同電阻器類型，如多晶矽 或擴散型。 一般而言及參考圖7-10，其中相同數字反映相同的組 件，較佳實施例中，用於設定互補絕對溫度校準選擇開關 254及ICTAT290，及Iccc190之主要成份的校準值，係以 逐個裝置為基礎而規劃且被儲存於非依電性記憶體800 中。其他實施例中，互補絕對溫度及比例絕對溫度的角色 可被顛倒。也就是說，可替代實施例中，IPTAT390係為 Iccc190的主要成份。非依電性記憶體可藉由位址匯流排 (AB)、資料匯流排（DB)及控制訊號（CS)被耦合至積體電路 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂·------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 ____ B7 五、發明說明（丨Γ) 的中央處理單元部門900。 設定比例絕對溫度校準選擇開關354及ΙΡΤΑΤ390的校 準值共同電阻器類型，係可以逐個裝置為基礎而被計算， CTAT校準值亦然。或是，比例絕對溫度校準值可從來自 裝置群體之裝置隨機樣本導出，藉由硬連線比例絕對溫度 校準選擇開關354，或儲存比例絕對溫度校準值於非依電 性記憶體800中，來計算用於特定技術之比例絕對溫度校 準參數的平均或預期值，或將群體中各裝置調配至預期 值。精由從群體隨機樣本計算平均值的方法’可達成效能 的正常分佈函數。然而，至少一技術中，比例絕對溫度校 準值係以逐個裝置為基礎而被計算。此係消耗更多時間， 且為更昂貴的方法。然而，在至少一技術中，比例絕對溫 度校準值係以逐個裝置為基礎被計算。此為較耗時且較昂 貴的方法。然而，裝置的效能係以裝置群體上之時脈頻率 最小變異之形式來增強。 參考圖7,最簡單且最低成本但也是效果最差的技 術’係為整流ICTAT290以產生標稱操作溫度下的獨立電流 方法。採用此方法，則沒有來自比例絕對溫度電流產生器 300的貝獻且iptat3 90因而被移除或被設定為零。藉由移 除比例絕對溫度電流產生器300的需要，電路係可被簡 化。圖7中，比例絕對溫度電流產生器30〇的虛線指示其 為獨立電流方法的選用性組件。 獨立電流方法的短處，係為當弛缓振盪器完全受制於 電阻器232及234之溫度係數時並無實質地溫度補償。沒 17 本紙張尺度適家標準（CNS)A4規格⑽x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--- 丨騫· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（山） 有溫度補償，則溫度上Iccc19〇及時脈頻率166中有顯著 及非預期波動，視電阻器溫度係數而定。如表2所示，預 期值下對裝置之多晶矽電阻器的頻率誤差a_300ppm/攝氏 度。具有最小變異的裝置仍然具有_240ppm/攝氏度的頻率 誤差。具有最大變異的裝置會具有_360ppm/攝氏度的頻率 誤差。如表3所示，頻率誤差係因擴散電阻器的大溫度係 數而甚至更大。 已知如固定補償方法的第二校準技術，附加了比例絕 對溫度電流產生器300，其具有如圖8顯示之易熔或硬連 線的比例絕對溫度校準選擇開關354。較佳實施例中，比 例絕對溫度校準選擇開關354係被硬連線至邏輯位準〇(通 常為接地電位）或邏輯位準丨（通常為vdd)。 在固定補償方法下，群體之IpTAT預期值係在標稱溫度 (如攝氏25度）自隨機樣本被計算。接著，比例絕對溫度校 準選擇開關354的設定被決定來產生用於呈現平均比例絕 對溫度電流效能之這些裝置所需的ΙρτΑτ39〇。比例絕對溫 度校準選擇開關354的相同設定係被應用至群體中的各 置。 ’ 此技術的優點係為將穩定化的電流ΙΡΤΑΤ390加至 Iccc190,因而在溫度上產出較獨立電流方法案例中更穩定 的時脈頻率。再者，因為比例絕對溫度校準值之單組被應 用至群體内的所有裴置，所以此技術係為溫度校準的成本 有效解。此方法可避免個別裝置單獨設定的耗時過程。再 者，成本節省亦可藉由規避非依電性記憶體的需求 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明（q) 及其他技術中所發現之比例絕對溫度校準值的解碼邏輯來 實現。 此技術的缺點是比例絕對溫度校準選擇開關354的相 同設定係忽略獨立製程參數而被用於群體中的所有裝置。 也就是說，比例絕對溫度校準選擇開關的相同設定因為表 1及2所顯示之製程變異而可產生不同裝置中的不同電 流。因此，某些裝置可被規劃較其他裝置更為精確。 本發明提供之另一個校準技術係為圖9顯示之可變補 償方法。可變補償方法的特性係為藉由改變比例絕對溫度 校準選擇開關的設定來維持群體内各裝置通常以微安培表 示的固定IPTAT390之能力。使用固定補償方法，用於群體 的IPTAT390的預期值可在標稱溫度下自隨機樣本計算。然 而，與固定補償方法相較下，比例絕對溫度校準選擇開關 354的設定係以逐個裝置為基礎被決定以產生各裝置中的 平均IPTAT390。因此，圖9顯示之各裝置可分別從比例絕 對溫度校準選擇開關254的校準值來定製被儲存於非依電 性記憶體800中之比例絕對溫度校準選擇開關354的校準 值。 可變補償方法的優點係為較固定補償方法為優的頻率 穩定性，其原因為群體中各裝置係獨立被校準以產生平均 IPTAT390。然而，因為各裝置必須獨立被校準以設定平均 IPTAT390且比例絕對溫度校準值必須分別被儲存於非依電 性記憶體800中，所以此技術為弛緩振盪器添加了成本及 複雜性。 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------装--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明（18) 可提供較可變補償方法更多溫度上之時脈頻率穩定性 的校準技術係為顯示於圖10的固定比例方法。使用此法， 群體之IpTAT對I〇TAT比例預期值係在標稱溫度自隨機樣本 計算。相較於上述相關參數為IPTAT390大小的方法，固定 比例方法的相關參數即為IPTAT對ICTAT的比例。 有了固定比例方法，互補絕對溫度電流產生器200及 比例絕對溫度電流產生器300可共享顯示於圖10之被儲 存於非依電性記憶體800中之共同校準值組。比例絕對溫 度校準選擇開關354係從互補絕對溫度校準值之簡單邏輯 解碼370被導出以達成平均的IPTAT對ICTAT的比例。因此， 各裝置獨立將互補絕對溫度校準值解碼以達成合適的比例 絕對溫度校準值。藉由共享互補絕對溫度電流鏡250及比 例絕對溫度電流鏡350之間的共同校準值組，可節省所用 的非依電性記憶體。因此，比例絕對溫度校準選擇開關354 的設定係以逐個裝置為基礎被計算，使群體中各裝置係為 於顯示於表1及2之標稱溫度被設計為IPTAT對ICTAT的比 例之預期值而規劃。 已知最後且最有效的校準技術係可變比例方法。可變 比例方法的硬體配置相同於圖9顯示之可變補償方法。然 而，包含可變比例方法之步驟係對於包含可變補償方法的 步驟為獨特的。使用可變比例方法，弛緩振盪器係為相對 於單一之標稱操作溫度之兩溫度下的最適IPTAT對ICTAT比 例而校準。下列程序係以逐個裝置為基礎被執行。 兩溫度資料點係以下列方程式被建立以計算互補絕對 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476190 A7 B7 五、發明說明（d ) 溫度電流對溫度的斜率： 斜率 ICTAT — △ ICTAT / △ T 其中τ =攝氏溫度 计鼻過Ictat290的斜率後’ ICTAT的溫度係數係根據下列式 子而計算： 溫度係數（ICTAT)==斜率 ICTAT / ICTAT NM 其中IcTAT.NM =攝氏25度的互補絕對溫度電流。 類似計算可被執行來導出IPTAT的溫度係數。接著可計 算各裝置之溫度係數（IPTAT)對溫度係數（ICTAT)的比例值。最 後，計算用來產生IPTAT對ICTAT比例之校準值，其中IPTAT 對ICTAT之比例係與溫度係數之比例一致。這些校準值分別 被儲存在顯示於圖9之非依電性記憶體中。然而最精確及 有效的可變比例方法亦為校準技術的最複雜及昂貴方法， 因為其需要兩溫度下的校準及裝置相依之一系列複雜計 算。 本發明將製造程序、供應電壓及溫度變異的時脈頻率 漂移最小化。此達成係藉由提供加總時無關於溫度變異之 偏置偏向電流，經由可程式化電流鏡250及350整流以消 除製程變異，使用如帶隙參考電壓電路150及雙電容器、 雙比較器振盪產生器100的穩定電壓參考。將偏向電流整 流使效能最佳的校準技術包含獨立ICTAT、固定補償、固定 值、固定比例及最適比例。同時，熟悉技術人士所熟知如 組件匹配及疊接（cascode)電流源的類比設計技術可增強電 路的穩定性。 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------_ 裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476190 A7 _B7 五、發明說明（20 ) 雖然本發明已參考較佳實施例而特別顯示及說明，但 熟悉技術人士應了解，只要不背離本發明的精神及範圍均 可做形式及細節上的修改。 ----------裝 -------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
476190 表1:影響振盪頻率之參數的預期製程變異 參 數 平均 最小 最又— 參考電壓(volts) ±4.2% 1.2 1.15 1.25 互補絕對溫度之溫度係數(ppm/deg C) 土20% - 300 - 240 - 360 比例絕對溫度之溫度係數(ppm/deg C) ±15% +3300 Ϊ3760 +2840 電容器（F)±15% ~ ~ 5.0e-12 4 25e-12 5. 75e-12 表2 :頻率溫度穩定度對製程變異及利用多 晶矽電阻器於4百萬赫茲的補償方法 參 數 平均 最小 最大 所需之 Iccc(uA)@4,0MHz 48· 0 39· 1 57· 5 獨立電流方法 互補絕對溫度電流(uA) 48.0 39.1 57· 5 比例絕對溫度電流(uA) 0 0 0 Oso之溫度係數(ρρπ/deg C) 一 300 - 240 -360 固定補償方法 — 互補絕對溫度電流(uA) 44· 4 34.8 54.6 比例絕對溫度電流(uA) 3.6 ' 4.3 2.9 電流比例（Iptat: Ictat) 1 ： 12.3 1 ： 8.1 1 ： 18.8 Oso之溫度係數(ppm/deg C) 0 +200 -200 可變補偾方法 - 互補絕對溫度電流(uA) 44 2 35· 3 53.7 比例絕對溫度電流(uA) 3.8 3.8 3.8 Oso之溫度係數(ppm/deg C) 0 +150 ' -150 電流比例（Iptat: Ictat) 1 ： 11.6 1 : 9·3 1 : 14· 1 固定PTAT:CTAT補償方法 互補絕對溫度電流(uA) 44.0 35· 8 52.7 比例絕對溫度電流(uA) 4.0 3·'3 4 8 電流比例（Iptat: Ictat) 1 : 11 1 : 11 1 : 11 Oso之溫度係數(ppm/deg C) 0 · +100 -100 可變PTAT: CTAT補償方法 互補絕對溫度電流(uA) 44. 0 36.9 51.7 比例絕對溫度電流(uA) 4.0 2.2 5.8 電流比例（Iptat: Ictat) 1 ： 11 1 : 16· 8 1 : 8· 9，、 Oso之溫度係數(ppm/deg C) 0 +0 -0 -22a- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 476190 第89108171號專利申請案 中文說明書修正頁(9〇年8月） A7 B7 存々月’ 補 -r JlL!充 五、發明説明（20b 表3 :頻率溫度穩定度對製程變異及利用擴 散電阻器於4百萬赫茲的補償方法 數 所需之 Iccc(uA)@4.0MHz 獨立電流方法 一 互補絕對溫度秦流(uAy 比例絕對溫度電流(uA) 固定補償方法 互補絕對溢度_電流(uA) 比例絕對溫度電流(uA) 電流比例（Iptat: Ictat) Oso之溫度係數(ppm/deg C) 可變補償方法 互補絕對溫度電流(uA) 比例絕對溫度電流(uA)_ Oso之温度係數(ppm/deg C) 電流比例（Iptat: Ictat) 固定PTiT: CTAT補償方法 互補絕對溫度電流(uA) 比例絕务溫度電流(uA) 電流比例（Iptat: Ictat) 3so之溫度係數(ppm/deg C) 可變PTAT: CTAT補償方法 互補絕對溫度電流(uA) 比例絕對溫度電流(uA) 電流比例（Iptat: Ictat) Oso之溫度係數(ppm/deg C)
-22b- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 裝 訂 線

Claims (1)

  1. 476190 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
    第89108171號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(90年8月） 申請專利範圍 1. 一種用於供具溫度補償電路之精密弛緩振盪器之校準方 法，包含的步驟為： 提供一個用以產生目標時脈頻率之電路内的電容器充電 電流（Iece)，其中電容器充電電流係包含互補絕對溫度 (CTAT)電流^ ; 計算對於目標時脈頻率之互補絕對溫度電流； 決定用以設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關之互補 絕對溫度校準值，… 儲存用以設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關之互補 絕對溫度校準值； 讀取用以設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關之互補 絕對溫度校準值；及 設定與互補絕對溫度校準值相符之複數個互補絕對溫度 校準選擇開關。 2. 依據申請專利範圍第1項之校举方法，其中，用來設定複 數個互補絕對溫度.校準選擇開關的互補絕對溫度校準值 被儲存於非依電性記憶體中。 3. 依據申請專利範圍第1項之校準方法，進一步包含提供比 例絕對溫度（PTAT)電流的步騾，其中，電容器充電電流 (Iccc)進一步包含比例絕對溫度電流，且其中電容器充電 電流（Iccc)等於互補絕對溫度電流與比例絕對溫度電流 的總知。 4 .依據申請專利範圍第3項之校準方法，進一步包含設定複 數個比例絕對溫度校準選擇開關的步驟，其中比例絕對 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 476190 ABCD 六、申請專利範圍 溫度電流近似零。 5. —種用於供具溫度補償電路之精密弛緩振盪器之校準方 法，包含的步驟為： 提供一個用以產生目標時脈頻率之電路内的電容器充電 電流（Ice。），其中電容器充電電流係包含互補絕對溫度電 流與比例絕對溫度電流的總和。 6. 依據申請專利範圍第5項之校準方法，進一步包含的步驟 為： 提供複數個電路以形成電路群體；及 從群體挑選電路的隨機樣本。 7. 依據申請專利範圍第6項之校準方法，進一步包含的步驟 為： 計算標稱溫度下之電路隨機樣本的平'均比例絕對溫度電 流以達成目標時脈頻率及最適化電路的溫度係數； 從具有平均比例絕對溫度電流效能之電路的隨機樣本來 決定用來設定電路.中之複數個比例絕對溫度校準選擇開 關的比例絕對溫度校準值； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕 對溫度校準值儲存於群體的各電路中； 讀取用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例 絕對溫度校準值；及 設定與比例絕對溫度校準值相符之複數個比例絕對溫度 校準選擇開關。 8. 依據申請專利範圍第7項之校準方法，進一步包含的步驟 -2- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 476190 A8 B8 . C8 D8 六、申請專利範圍 為： 計算用於趨近目標時脈頻率的互補絕對溫度電流； 決定用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； 儲存用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； 讀取用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值；及 設定與互補絕對溫度校準值相符之複數個互補絕對溫度 校準選擇開關。 9. 依據申請專利範圍第8項之校準方法，其中： 用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕對 溫度校準值係被硬連線至一邏輯住準卜及 用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補絕對 溫度校準值被儲存於非依電性訖憶體中。 10. 依據申請專利範圍第6項之校準方法，進一步包含的步驟 為： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 計算標稱溫度下之電路隨機樣本的平均比例絕對溫度電 流以達成目標時脈頻率及最適化電路的溫度係數； 決定群體中各電路之用來設定複數個比例絕對溫度校準 選擇開關的比例絕對溫度校準值，其中複數個比例絕對 溫度校準選擇開關的設定係可產生群體内各電路的平均 比例絕對溫度電流； 儲存用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '申請專利範圍 絕對溫度校準值； 項取用來彡又疋複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例 絕對溫度校準值；及 叹疋與比例&對溫度校準值相符之複數個比例絕對溫度 校準選擇開關。 11.依據中請專利範15第1()項之校準方法，進—步包含 驟為： 計算用以趨近目標時脈頻率的互補絕對溫度電流’· 決定用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇㈣的互補 絕對溫度校準值； 儲存用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇關的互補 系巴對溫度校準值； 讀取用來歧複數個互補絕對溫度校'準選㈣關的互補 絕對溫度校準值，·及 設定與互補絕對溫度校準值相符之複數個互補絕對溫度 校準選擇開關。 12·依據申請專利範圍第u項之校準方法，其中 用來設定複㈣互補料溫度校準選擇開㈣互補絕對 溫度校準值被儲转第—非依電性記憶體位置中. 用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕對 溫度校準值被儲存於第二非依電性記憶體位置中。 13.依據申請專利範圍第6項之校準古 • +万法，進一步包含的步驟 為： 計算標稱溫度下之電路之隨機樣本 ’ >ΉΡΤΑΤ 對 IcTAT -4- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210 X297公釐一 476190 A8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 電流比例以達成目標時脈頻率及最適化電路的溫度係 數； 決定用來設定群體之各電路中之複·數個比例絕對溫度校 準選擇開關的比例絕對溫度校準值，其中複數個比例絕 對溫度校準選擇開關之設定係對應群體中各電路之平均 1 P T A ’對I c T A T電流比例； 從互補絕對溫度校準值將比例絕對溫度校準值解碼以用 於設足複數個比例絕對溫度校準設定開關；及 設定與比例絕對溫度校準值相符之複數個比例絕對溫度 校準選擇開關。 14.依據申請專利範圍第13項之校準方法，進一步包含的步 驟為： 計算用於趨近目標時脈頻率的互補絕對溫度電流； 決定用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； / 儲存用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； 讀取用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值；及 汉疋與互補絕對溫度校準值相符之複數個互補絕對溫度 校準選擇開關。 15·依據申請專利範圍第14項之校準方法，其中 用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補絕對 溫度校準值被儲存於非依電性記憶體位置中；及 5- 表紙張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4現格（21OX297公羡） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T ΦΙ. 476190 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕對 溫度校準值被儲存於非依電性記憶體位置中。 16.—種用於供具溫度補償電路之精密弛緩振盪器之校準方 法，包含的步驟為： 提供一個用以產生目標時脈頻率之電路内的電容器充電 電流（Iecc)，其中電容器充電電流係包含互補絕對溫度電 流與比例絕對溫度電流的總和； 計算相關於溫度之互補絕對溫度電流的斜率； 從互補絕對溫度電流的斜率來計算互補絕對溫度電流的 互補絕對溫度的溫度係數； 計算相關於溫度之比例絕對溫度電流的斜率； 計算比例絕對溫度電流的比例絕對溫度的溫度係數； 計算比例絕對溫度的溫度係數對互補絕對溫度的溫度係 數的比例； 計算比例絕對溫度電流對互補'絕對溫度電流的比例； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 決定用來設定複數.個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值以產生互補絕對溫度電流，及決定用來 設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕對溫度 校準僅以產生比例絕對溫度電流，其中，比例絕對溫度 電流對互補絕對溫度電流的比例近乎等於比例絕對溫度 的溫度係數對互補絕對溫度的溫度係數的比例； 儲存用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； 儲存用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例 -6- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 476190 A8 B8 C8 D8 7T、申請專利乾圍 絕對溫度校準值； 讀取用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補 絕對溫度校準值； 讀取用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例 絕對溫度校準值； 設定與互補絕對溫度校準值相符之複數個互補絕對溫度 校準選擇開關；及 設定與比例絕對溫度校準值相符之複數個比例絕對溫度 校準選擇開關。 17.依據申請專利範圍第16項之校準方法，其中 用來設定複數個互補絕對溫度校準選擇開關的互補絕對 溫度校準值被儲存於第一非依電性記憶體住置中； 用來設定複數個比例絕對溫度校準選擇開關的比例絕對 溫度校準值被儲存於第二非依電性記憶體位置中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467921B (zh) * 2010-04-06 2015-01-01 Sandisk Technologies Inc 時脈電路及校準時脈電路之頻率之方法
US11043936B1 (en) 2020-03-27 2021-06-22 Macronix International Co., Ltd. Tuning method for current mode relaxation oscillator

Families Citing this family (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535042B1 (en) * 2000-02-22 2003-03-18 Linear Technology Corporation High-speed, current-driven latch
JP2003008404A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Fujitsu Ltd 発振回路
FR2842317B1 (fr) * 2002-07-09 2004-10-01 Atmel Nantes Sa Source de tension de reference, capteur de temperature, detecteur de seuil de temperature, puce et systeme correspondant
CN100350505C (zh) * 2002-07-12 2007-11-21 旺宏电子股份有限公司 用于存储器装置的时钟产生器
US6917249B1 (en) * 2002-11-27 2005-07-12 National Semiconductor Corporation RC oscillator
WO2004055968A2 (en) * 2002-12-17 2004-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Temperature compensated r-c oscillator
US7234159B1 (en) 2003-01-07 2007-06-19 Altera Corporation Method and apparatus for controlling evaluation of protected intellectual property in hardware
JP2005026410A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Ricoh Co Ltd 半導体レーザ駆動装置
TWI221616B (en) * 2003-08-06 2004-10-01 Ememory Technology Inc Delay circuits and related apparatus for extending delay time by active feedback elements
US6914494B1 (en) * 2003-08-26 2005-07-05 National Semiconductor Corporation Very low current oscillator with variable duty cycle
US7543253B2 (en) * 2003-10-07 2009-06-02 Analog Devices, Inc. Method and apparatus for compensating for temperature drift in semiconductor processes and circuitry
US6924709B2 (en) * 2003-10-10 2005-08-02 Standard Microsystems Corporation Integrated relaxation oscillator with improved sensitivity to component variation due to process-shift
US7026935B2 (en) * 2003-11-10 2006-04-11 Impinj, Inc. Method and apparatus to configure an RFID system to be adaptable to a plurality of environmental conditions
US7061296B2 (en) * 2003-12-19 2006-06-13 Infineon Technologies Ag Circuit arrangement for generating a digital clock signal
KR101126093B1 (ko) * 2004-03-22 2012-03-29 모비우스 마이크로시스템즈, 인크. 모놀리식 클록 발생기 및 타이밍/주파수 기준
US7394324B2 (en) * 2004-04-13 2008-07-01 Impinj, Inc. Method and system to calibrate an oscillator within an RFID circuit utilizing a test signal supplied to the RFID circuit
US7432814B2 (en) * 2004-04-13 2008-10-07 Impinj, Inc. Reconstructing RFID waveform shape for reuse in individual channel
US7253719B2 (en) * 2004-04-13 2007-08-07 Impinj, Inc. Multi-oscillator clock signals
US7120550B2 (en) * 2004-04-13 2006-10-10 Impinj, Inc. Radio-frequency identification circuit oscillator calibration
US7388468B2 (en) * 2004-04-13 2008-06-17 Impinj, Inc. Method and system to backscatter modulate a radio-frequency signal from an RFID tag in accordance with both an oscillation frequency signal and a command signal
US20050225436A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-13 Diorio Christopher J Method and system to calibrate an oscillator within an RFID circuit responsive to a received update value
US7391329B2 (en) * 2004-04-13 2008-06-24 Impinj, Inc. Performance driven adjustment of RFID waveform shape
US7408466B2 (en) * 2004-04-13 2008-08-05 Impinj, Inc. Adjusting RFID waveform shape in view of detected RF energy
US7436308B2 (en) * 2004-04-13 2008-10-14 Impinj, Inc. Adjusting RFID waveform shape in view of signal from another reader
US7417548B2 (en) * 2004-04-13 2008-08-26 Impinj, Inc. Adjusting RFID waveform shape in view of signal from an RFID tag
US7274265B2 (en) * 2004-08-18 2007-09-25 International Rectifier Corporation PWM controller with temperature regulation of switching frequency
US7472835B2 (en) * 2005-01-21 2009-01-06 Impinj, Inc. RFID system components implementing adjusted backscatter calculations and methods
US7116181B2 (en) * 2004-12-21 2006-10-03 Actel Corporation Voltage- and temperature-compensated RC oscillator circuit
DE602005027436D1 (de) * 2005-02-18 2011-05-26 St Microelectronics Srl Elektronische Schaltung und Oszillator mit dieser elektronischen Schaltung
US7598822B2 (en) * 2005-04-07 2009-10-06 Texas Instruments Incorporated Process, supply, and temperature insensitive integrated time reference circuit
US7567071B1 (en) * 2005-05-10 2009-07-28 National Semiconductor Corporation Current and voltage source that is unaffected by temperature, power supply, and device process
KR100913974B1 (ko) 2006-02-23 2009-08-25 내셔널 세미콘덕터 코포레이션 선형성 정정 기능을 가지는 주파수비 디지털화 온도 센서
US7331708B2 (en) * 2006-02-23 2008-02-19 National Semiconductor Corporation Frequency ratio digitizing temperature sensor with linearity correction
US7385453B2 (en) * 2006-03-31 2008-06-10 Silicon Laboratories Inc. Precision oscillator having improved temperature coefficient control
US7504902B2 (en) * 2006-03-31 2009-03-17 Silicon Laboratories Inc. Precision oscillator having linbus capabilities
US7830262B1 (en) 2006-04-25 2010-11-09 Impinj, Inc. Adjusting communication parameters while inventorying RFID tags
US7432771B2 (en) * 2006-06-02 2008-10-07 Smartech Worldwide Limited Oscillator circuit having temperature and supply voltage compensation
US7576598B2 (en) * 2006-09-25 2009-08-18 Analog Devices, Inc. Bandgap voltage reference and method for providing same
US8102201B2 (en) 2006-09-25 2012-01-24 Analog Devices, Inc. Reference circuit and method for providing a reference
JP4253739B2 (ja) * 2006-10-05 2009-04-15 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 発振回路
KR100845780B1 (ko) * 2006-12-07 2008-07-14 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치의 클럭 생성 회로
US7579918B2 (en) * 2006-12-28 2009-08-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Clock generator with reduced electromagnetic interference for DC-DC converters
US7714563B2 (en) * 2007-03-13 2010-05-11 Analog Devices, Inc. Low noise voltage reference circuit
US20080265860A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Analog Devices, Inc. Low voltage bandgap reference source
US7605578B2 (en) 2007-07-23 2009-10-20 Analog Devices, Inc. Low noise bandgap voltage reference
WO2009070940A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-11 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. Low-voltage oscillator with capacitor-ratio selectable duty cycle and single-input sub-threshold-conducting comparators to s-r latch
US7598799B2 (en) * 2007-12-21 2009-10-06 Analog Devices, Inc. Bandgap voltage reference circuit
US7612606B2 (en) * 2007-12-21 2009-11-03 Analog Devices, Inc. Low voltage current and voltage generator
US7902912B2 (en) * 2008-03-25 2011-03-08 Analog Devices, Inc. Bias current generator
US7880533B2 (en) * 2008-03-25 2011-02-01 Analog Devices, Inc. Bandgap voltage reference circuit
US7750728B2 (en) * 2008-03-25 2010-07-06 Analog Devices, Inc. Reference voltage circuit
US7728681B2 (en) * 2008-05-16 2010-06-01 Infineon Technologies Ag Temperature and process independent voltage controlled oscillator circuit
US8067992B2 (en) * 2008-06-06 2011-11-29 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Temperature compensation circuit and method
KR101060443B1 (ko) * 2008-07-16 2011-08-29 주식회사 하이볼릭 Ｒｃ 발진기
US8508306B2 (en) 2008-09-19 2013-08-13 Agency For Science, Technology, And Research Relaxation oscillator
JP5213175B2 (ja) * 2008-11-14 2013-06-19 セイコーインスツル株式会社 温度センサ
KR101520358B1 (ko) * 2008-12-09 2015-05-14 삼성전자주식회사 온도변화에 따른 출력특성을 보상한 온도감지기 및 온도보상방법
JP5250769B2 (ja) * 2009-01-22 2013-07-31 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー クロック発生回路
JP4929306B2 (ja) * 2009-03-17 2012-05-09 株式会社東芝 バイアス生成回路及び電圧制御発振器
US7884679B2 (en) * 2009-03-18 2011-02-08 Nxp B.V. Process, voltage, temperature compensated oscillator
DE102009031144B4 (de) * 2009-06-30 2013-08-01 Austriamicrosystems Ag Oszillatorschaltung und Verfahren zum Erzeugen eines Taktsignals
DE102009037486B3 (de) * 2009-08-13 2011-07-28 Texas Instruments Deutschland GmbH, 85356 Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur effizienten Pegelverschiebung
CN102072737B (zh) * 2009-11-25 2012-07-04 中国科学院电子学研究所 一种带温度补偿的高精度电容读出电路
JP2011135349A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Fujitsu Semiconductor Ltd 発振装置
JP5533345B2 (ja) * 2009-12-25 2014-06-25 ミツミ電機株式会社 電流源回路及びそれを用いた遅延回路及び発振回路
CN101877571B (zh) * 2010-05-21 2012-06-20 西安电子科技大学 应用于电子镇流器中的多频率振荡器
TWI400884B (zh) * 2010-05-28 2013-07-01 Macronix Int Co Ltd 時鐘積體電路
JP5451541B2 (ja) * 2010-06-28 2014-03-26 スパンション エルエルシー 発振回路
KR20120051442A (ko) * 2010-11-12 2012-05-22 삼성전기주식회사 선택적 온도 계수를 가지는 전류원 회로
US20120223781A1 (en) * 2011-03-01 2012-09-06 Lsi Corporation Noise regulated linear voltage controlled oscillator
TWI452459B (zh) * 2011-07-07 2014-09-11 Novatek Microelectronics Corp 溫度係數電流觸發產生器及溫度係數電流觸發產生模組
US8547122B2 (en) * 2011-07-11 2013-10-01 Microchip Technology Incorporated Temperature measurement of active device under test on strip tester
US20130223152A1 (en) * 2011-08-02 2013-08-29 Elpida Memory, Inc. Clock generator
CN102394565B (zh) * 2011-10-31 2014-04-16 四川和芯微电子股份有限公司 振荡电路及振荡系统
CN103312265B (zh) 2012-03-12 2017-07-04 飞思卡尔半导体公司 振荡器电路
EP2696500B1 (en) 2012-08-09 2019-04-24 ams AG Oscillator circuit and method for generating an oscillator signal
WO2014059560A1 (en) 2012-10-19 2014-04-24 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for providing oscillation signals
KR101388827B1 (ko) * 2012-11-01 2014-04-23 삼성전기주식회사 Pwm 신호 생성회로 및 모터 구동 회로
US9112513B2 (en) * 2013-11-20 2015-08-18 Atmel Corporation Calibrating temperature coefficients for integrated circuits
US9344070B2 (en) 2014-01-27 2016-05-17 Texas Instruments Incorporated Relaxation oscillator with low drift and native offset cancellation
US9514831B2 (en) 2014-01-29 2016-12-06 Sandisk Technologies Llc Multi-clock generation through phase locked loop (PLL) reference
US9325276B2 (en) 2014-03-03 2016-04-26 Sandisk Technologies Inc. Methods and apparatus for clock oscillator temperature coefficient trimming
US9385649B2 (en) * 2014-05-29 2016-07-05 Qualcomm Incorporated RC oscillator based on delay-free comparator
US9660647B2 (en) * 2014-10-27 2017-05-23 Sk Hynix Memory Solutions Inc. Calibration device and memory system having the same
CN105551525B (zh) * 2014-10-27 2020-12-01 爱思开海力士有限公司 校准设备和具有其的存储系统
US9846446B2 (en) * 2015-01-21 2017-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus for compensating for temperature and method therefor
CN105071785A (zh) * 2015-08-18 2015-11-18 珠海市一微半导体有限公司 片上精准振荡器及其温度系数与频率的校准方法
JP6407902B2 (ja) * 2016-02-17 2018-10-17 株式会社東芝 発振回路
US9780736B1 (en) 2016-03-30 2017-10-03 Synaptics Incorporated Temperature compensated offset cancellation for high-speed amplifiers
CN108021173B (zh) * 2016-11-02 2020-02-28 敦宏科技股份有限公司 具温度补偿功能的震荡器电路
US10956538B2 (en) * 2016-12-03 2021-03-23 Verily Life Sciences Llc Low-power systems and methods for determining measurement times of values obtained by a measuring device
US10510393B2 (en) 2017-09-15 2019-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd Resistive memory device including reference cell and operating method thereof
US10763832B2 (en) 2017-12-22 2020-09-01 Texas Instruments Incorporated Precision oscillators that use imprecise components
US10528070B2 (en) 2018-05-02 2020-01-07 Analog Devices Global Unlimited Company Power-cycling voltage reference
TWI650759B (zh) * 2018-05-18 2019-02-11 華邦電子股份有限公司 過驅動電壓產生器
US10409312B1 (en) 2018-07-19 2019-09-10 Analog Devices Global Unlimited Company Low power duty-cycled reference
US10177746B1 (en) 2018-07-20 2019-01-08 Winbond Electronics Corp. Overdrive Voltage Generator
TWI673952B (zh) * 2018-12-28 2019-10-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 Rc振盪器
TWI694675B (zh) * 2019-04-19 2020-05-21 敦宏科技股份有限公司 智慧型具寬操作電壓與溫度補償的低電流振盪電路之方法
EP3930191A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-29 ams International AG Oscillator circuit, device and method for generating an oscillator signal
CN112285412A (zh) * 2020-09-25 2021-01-29 北京智芯微电子科技有限公司 带隙基准源测量装置及方法
WO2024056576A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-21 Nordic Semiconductor Asa Trimming technique for oscillators
CN115208359B (zh) * 2022-09-13 2022-11-25 南京芯惠半导体有限公司 一种基于数模混合自校准环路的弛张振荡器
CN115494908B (zh) * 2022-10-17 2023-11-17 中国电子科技集团公司第二十四研究所 跟踪温度的电流源失配前台校准电路及方法
TWI824794B (zh) * 2022-10-26 2023-12-01 新唐科技股份有限公司 用於校正頻率飄移的校正裝置、方法與使用其的電子裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243239A (en) * 1991-01-22 1993-09-07 Information Storage Devices, Inc. Integrated MOSFET resistance and oscillator frequency control and trim methods and apparatus
US5563928A (en) 1993-09-30 1996-10-08 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for optimizing the performance of digital systems
JP2682470B2 (ja) 1994-10-24 1997-11-26 日本電気株式会社 基準電流回路
US5699024A (en) 1996-05-06 1997-12-16 Delco Electronics Corporation Accurate integrated oscillator circuit
US5912593A (en) 1997-06-09 1999-06-15 Microchip Technology, Incorporated IC (current-capacitor) precision oscillator having frequency and duty cycle controls
US6020792A (en) 1998-03-19 2000-02-01 Microchip Technology Inc. Precision relaxation oscillator integrated circuit with temperature compensation
US6052035A (en) 1998-03-19 2000-04-18 Microchip Technology Incorporated Oscillator with clock output inhibition control
US6020790A (en) 1998-07-30 2000-02-01 Motorola, Inc. Oscillator calibration method and circuit and radio with oscillator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467921B (zh) * 2010-04-06 2015-01-01 Sandisk Technologies Inc 時脈電路及校準時脈電路之頻率之方法
US11043936B1 (en) 2020-03-27 2021-06-22 Macronix International Co., Ltd. Tuning method for current mode relaxation oscillator
TWI744925B (zh) * 2020-03-27 2021-11-01 旺宏電子股份有限公司 可調節電流模式弛張振盪器
US11641189B2 (en) 2020-03-27 2023-05-02 Macronix International Co., Ltd. Tuning method for current mode relaxation oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
EP1142114A2 (en) 2001-10-10
CN1535499A (zh) 2004-10-06
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