一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路

技术领域

本发明涉及集成电路电路技术领域，具体涉及一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路。

背景技术

芯片内部振荡器电路相对于外部晶振而言，其精度要低很多，但是使用内部振荡器电路可以减少使用外部晶振元器件，节省空间，降低生产成本，同时能提高系统板级的稳定性。因此，提高内部振荡器电路的精度，满足片上系统芯片对时钟频率的要求正变得越来越迫切。目前市面同类产品在全温度范围内输出时钟频率稳定性比较差，良率较低，有时还需要外部晶振，成本较高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路，通过PMOS电容和寄生PN节电容的配合使用，在全温度范围内有效提升输出频率的稳定性，从而有效改善各种时序逻辑。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路，包括第一反相器、第二反相器和电容模块，所述电容模块包括PMOS电容、寄生PN节电容、第一NMOS开关和第二NMOS开关，所述第一反相器与第二反相器和电容模块电性连接，所述第二反相器与电容模块电性连接。

进一步的，所述第一NMOS开关的漏极与第二NMOS开关的漏极电性连接，所述第一NMOS开关的漏极、第二NMOS开关的漏极和PMOS电容均与寄生PN节电容电性连接。

进一步的，所述第一反相器输出与第一NMOS开关的栅极电性连接，所述第二反相器输出与第二NMOS开关的栅极电性连接。

进一步的，所述第二NMOS开关的源端和寄生PN节电容均接地，第一NMOS开关的源端与恒流源连接。

本发明的有益效果为：通过PMOS电容和寄生PN节电容的配合使用，在全温度范围内有效提升输出频率的稳定性，从而有效改善各种时序逻辑。

附图说明

图1为本发明一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路的电路图；

图2为本发明一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路的电容模块电路图；

图3为本发明一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路的PMOS电容的电容值随温度变化曲线图；

图4为本发明一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路的寄生PN节电容的电容值随温度变化曲线图。

图中：1、第一反相器；2、第二反相器；3、电容模块；301、PMOS电容；302、寄生PN节电容；303、第一NMOS开关；304、第二NMOS开关。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1-图4所示的一种用于芯片内部振荡器的全温度电容补偿电路，其特征在于：包括第一反相器1、第二反相器2和电容模块3，所述电容模块3包括PMOS电容301、寄生PN节电容302、第一NMOS开关303和第二NMOS开关304，所述第一反相器1与第二反相器2和电容模块3电性连接，所述第二反相器2与电容模块3电性连接。

所述第一NMOS开关303的漏极与第二NMOS开关304的漏极电性连接，所述第一NMOS开关303的漏极、第二NMOS开关304的漏极和PMOS电容301均与寄生PN节电容302电性连接。

所述第一反相器1输出与第一NMOS开关303的栅极电性连接，所述第二反相器2输出与第二NMOS开关304的栅极电性连接。

所述第二NMOS开关304的源端和寄生PN节电容302均接地，第一NMOS开关303的源端与恒流源连接。

本发明的工作原理是：本专利中寄生PN结电容302，其电容值随着温度的升高而变大；而内部振荡器的振荡电容采用的是PMOS电容301，其电容值随着温度的升高而变小；通过PMOS电容301和寄生PN结电容302的配合使用，使振荡器的电容总值在全温度范围内趋于恒定，从而使得振荡器的输出频率在全温度范围内能保持稳定。

上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。