專利名稱：一種不受工藝與偏壓源影響的電壓控制振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓控制振蕩器(Voltage Control Oscillator, VC0)，特別是有 關(guān)一種不受工藝與偏壓源影響的電壓控制振蕩器。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參考圖l。圖1為一現(xiàn)有技術(shù)的電壓控制振蕩器100的示意圖。電壓控制振蕩 器100包含參考電流源模塊110及周期信號(hào)產(chǎn)生模塊120。參考電流源模塊110用來(lái)產(chǎn)生 參考電流IBIAS、 L及電壓VA與VB。周期信號(hào)產(chǎn)生模塊120根據(jù)電壓VA與VB產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率 的周期信號(hào)CLK。 參考電流源模塊110包含P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(P-type Metal OxideSemiconductor， PM0S) QP1、 QP2及N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(N-type MetalOxide Semiconductor, NMOS) QN1 、 QN2。晶體管QP1的源極(第一端)耦接于偏壓源V。。、柵極(控制 端)耦接于晶體管QP2的柵極、漏極(第二端)耦接于晶體管QN1的漏極。晶體管QP2的源極 (第一端)耦接于偏壓源V,柵極(控制端)耦接于晶體管QP1的柵極、漏極(第二端)耦 接于晶體管QN2的漏極。晶體管QN1的源極(第一端)耦接于偏壓源Vss(地端)、柵極(控 制端)用以接收一參考電壓V，、漏極(第二端)耦接于晶體管QP1的漏極。晶體管QN2的源 極(第一端)耦接于偏壓源Vp柵極(控制端)耦接于晶體管QP2的漏極、漏極(第二端) 耦接于晶體管Qp2的漏扱。 晶體管QN1接收參考電壓VKEF，并根據(jù)參考電壓VKEF的大小，從晶體管QP1漏極獲取 對(duì)應(yīng)大小的電流IBIAS。晶體管QP2與晶體管QN2形成一電流鏡，將電流IBIAS復(fù)制以產(chǎn)生同樣 大小的電流L以及對(duì)應(yīng)的控制電壓VA與VB。如此一來(lái)，電壓VA與VB便可驅(qū)動(dòng)周期信號(hào)產(chǎn) 生模塊120中的電流源，產(chǎn)生相同大小的電流，進(jìn)而根據(jù)該電流的大小產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的周 期信號(hào)CLK。 然而，由于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的臨界電壓會(huì)因工藝的不同而有所差異。根 據(jù)N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的電流產(chǎn)生公式
I = K(VGS_VTH)2. (1) 其中K表示為一常數(shù)、Vw為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極與源極的電壓差、 V^為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的臨界電壓。因此，在參考電流源模塊110中的晶體管 QN1所漏取的電流Ie^，可根據(jù)上式計(jì)算得出
bIAS = K(VKEF-Vss-VTH)2... (2) 由此可知，參考電流IBIAS在參考電壓VKEF固定時(shí)，仍會(huì)隨著臨界電壓VTH與偏壓源 Vss的影響而改變，進(jìn)而影響到復(fù)制的電流L的大小。如此一來(lái)，所產(chǎn)生的電壓VA與V便 會(huì)使得周期信號(hào)產(chǎn)生模塊120中所驅(qū)動(dòng)的電流也跟著改變，而影響到輸出的周期信號(hào)CLK 的頻率，造成使用者的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種不受工藝與偏壓源影響的電壓控制振蕩器。該電壓控制振蕩器根
據(jù)一參考電壓產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)。該電壓控制振蕩器包含一參考電流源產(chǎn)生模
塊，包含一放大器，包含一正輸入端，用來(lái)接收該參考電壓；一負(fù)輸入端；及一輸出端；一電 阻，耦接于該放大器的該負(fù)輸入端與一地端之間；及一第一金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，包含 一第一端，耦接于一偏壓源；一控制端，耦接于該放大器的該輸出端；及一第二端，該第一 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管根據(jù)該參考電壓，產(chǎn)生一參考電流；及一周期信號(hào)產(chǎn)生模塊，用來(lái) 根據(jù)該參考電流，輸出該對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)。


通過(guò)參照前述說(shuō)明及下列附附圖，本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)得以獲得完全了解。
圖1為一現(xiàn)有技術(shù)的電壓控制振蕩器的示意圖；圖2為本發(fā)明的電壓控制振蕩器的示意圖；圖3為說(shuō)明本發(fā)明的帶隙參考電壓電路的示意圖；圖4為說(shuō)明本發(fā)明的溫升電流產(chǎn)生電路的示意圖。其中，附圖標(biāo)記100、200電壓控制振蕩器110、210參考電流源產(chǎn)生模塊120、220周期信號(hào)產(chǎn)生模塊vDD、vss偏壓源參考電壓vA、vB電壓IbIAS、 II、工2、 H IT+、 IT— 電流
QP1、 QP2、 QP3、 QP4、 QP51、 QP52、 Qp5m、 晶體管Q肌、Qn2、 QnI3、 、 Q財(cái)2 、 Qmiii、 Qf3 QlG& 、 Rx、 Rref電阻電容麗p麗2、麗邁反相器AMPi、AMP2放大器211帶隙參考電壓電路2111溫升電流產(chǎn)生電路2112溫降電流產(chǎn)生電路400溫升帶隙參考電壓電路sw丄開(kāi)關(guān)sc控制信號(hào)CLK周期信號(hào)
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2。圖2為本發(fā)明的電壓控制振蕩器200的示意圖。電壓控制振蕩器200
7包含參考電流源模塊210及周期信號(hào)產(chǎn)生模塊220。參考電流源模塊210用來(lái)產(chǎn)生參考電 流IBIAS、 I2及電壓VA與VB。周期信號(hào)產(chǎn)生模塊220根據(jù)電壓VA與VB產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的周期 信號(hào)CLK。 參考電流源模塊210包含P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管QP3、 QP4、 N型金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管QN3、電阻^、帶隙參考電壓(band-gap voltage reference)電路211以及放 大器AMP"晶體管QP3的源極(第一端)耦接于偏壓源V。。、柵極(控制端)耦接于放大器 AMP工的輸出端、漏極(第二端)耦接于放大器AM^的負(fù)輸入端與電阻Rp電阻Rj禹接于放 大器AMP工的負(fù)輸入端與偏壓源V^之間。放大器AMP工的正輸入端耦接于帶隙參考電壓電路 211，用以接收參考電壓V，；放大器AMP工的負(fù)輸入端耦接于電阻&與晶體管Qp3的漏極之 間；放大器AMP工的輸出端耦接于晶體管QP3的柵極。晶體管QP4的源極(第一端)耦接于偏 壓源V。。、柵極(控制端)耦接于晶體管QP3的柵極、漏極(第二端)耦接于晶體管QN3的漏 極。晶體管QN3的源極(第一端)耦接于偏壓源、5、柵極(控制端)耦接于晶體管QP4的漏 極、漏極(第二端)耦接于晶體管QP4的漏極。 放大器AMP工的正輸入端耦接于帶隙參考電壓電路211用以接收參考電壓V，。因 此，放大器AMP工的負(fù)輸入端亦同樣會(huì)被鉗制在電壓VKEF。由圖2可知，流經(jīng)電阻&的電流便 會(huì)變成(V，/R》。因此，參考電流Ie^便會(huì)被限制在(V，/R》而不會(huì)被偏壓源、臨界電壓的 改變所影響。如此一來(lái)，晶體管QP4與晶體管QN3所形成的電流鏡產(chǎn)生的電流12也同樣能與 參考電流IBIAS —樣不受到偏壓源、臨界電壓的變異而有所改變。因此，電壓VA與VB所控制 周期信號(hào)產(chǎn)生模塊220中的電流源亦不會(huì)受到偏壓源與臨界電壓的影響而改變。如此，所 輸出的周期信號(hào)CLK，將能準(zhǔn)確地根據(jù)參考電壓VKEF的大小，而輸出對(duì)應(yīng)的頻率。
請(qǐng)繼續(xù)參考圖2。周期信號(hào)產(chǎn)生模塊220包含m個(gè)反相器模塊221 22m。周期 信號(hào)產(chǎn)生模塊220中的反相器模塊的個(gè)數(shù)需為奇數(shù)，如此方可產(chǎn)生出周期信號(hào)(偶數(shù)的話 則不會(huì)產(chǎn)生出周期信號(hào))。每個(gè)反相器模塊皆包含一反相器、一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管、一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管及一電容。每一個(gè)反相器模塊中的反相器皆用以接 收前一級(jí)反相器模塊所輸出的信號(hào)，并將其反相后輸出至下一級(jí)反相器模塊。而第m級(jí)反 相器模塊所輸出的信號(hào)即作為最后輸出的周期信號(hào)CLK并且同時(shí)輸入第1級(jí)反相器模塊的 反相器。舉例來(lái)說(shuō)，第一級(jí)反相器模塊221包含反相器INVp晶體管Q,、晶體管QP51及電容 Q。晶體管QP51與晶體管QN41同樣形成電流鏡復(fù)制晶體管QP4與晶體管QN3所形成的電流鏡 產(chǎn)生的電流12。晶體管Q^的源極耦接于偏壓源V,柵極用來(lái)接收電壓Vp漏極用來(lái)輸出 電流12。晶體管QN41的源極耦接于偏壓源Vp柵極用來(lái)接收電壓Ve、漏極用來(lái)漏取電流I2。
反相器IN^包含二電流端、一輸入端及一輸出端。反相器IN^的二電流端分別耦 接于晶體管QP51的漏極與晶體管Q皿的漏極，用來(lái)接收/漏取電流，也就是說(shuō)，流經(jīng)過(guò)反相 器IN^的電流即為電流I2 ;反相器IN^的輸入端耦接于反相器模塊22m的反相器INVm的 輸出端，用來(lái)接收周期信號(hào)CLK，反相器IN^的輸出端耦接于下一級(jí)反相器模塊222中的反 相器INV2的輸入端以及電容Q ;電容Q耦接于反相器221的輸出端與偏壓源Vss之間。因 此，反相器221可根據(jù)所接收電流I2的大小，調(diào)整輸出反相信號(hào)的時(shí)間(因?yàn)殡娙軶的關(guān) 系，電流I2的大小影響到電容Q充放電的時(shí)間)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)反相器IN^接收到低電位 的輸入信號(hào)時(shí)，若電流I2較大，則反相器IN^輸出反相的高電位的輸出信號(hào)的反應(yīng)時(shí)間較 短；反之亦然。其他級(jí)反相器模塊結(jié)構(gòu)與運(yùn)作原理如同上述可以類推得出，于此不再贅述。
本發(fā)明所提供的電壓控制振蕩器，因?yàn)榫哂胁皇芄に嚰捌珘涸从绊懙膮⒖茧娏髟?模塊，所以其所產(chǎn)生的周期信號(hào)的頻率為穩(wěn)定的，可根據(jù)所輸入的參考電壓V，的大小作調(diào) 整，而不會(huì)因?yàn)楣に嚺c偏壓源的關(guān)系產(chǎn)生誤差。 另外，本發(fā)明所提供的參考電流源模塊210中，帶隙參考電壓電路211所輸出的參 考電壓V，，其可設(shè)計(jì)為與溫度有關(guān)。比方說(shuō)當(dāng)溫度上升時(shí)，參考電壓V，亦會(huì)上升；反之， 當(dāng)溫度下降時(shí)，參考電壓V，亦會(huì)隨之下降?？梢砸还矫枋錾鲜鲫P(guān)系
VKEF = VKEF皿X (1+JT) (3)或
VKEF = V腳—皿X(1-JT)…(4) 其中V，表示帶隙參考電壓電路211最后因?yàn)闇囟榷{(diào)整后所輸出的參考電壓 值、V， INI表示帶隙參考電壓電路211初始所輸出的參考電壓值、T表示溫度的變化量、J表 示一溫度系數(shù)(正數(shù))。因此，通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，以公式(3)來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度上升時(shí)，參考電壓 V，亦會(huì)上升，亦即參考電流lB協(xié)(二V，/R》也會(huì)上升、電流12也會(huì)上升。而周期信號(hào)產(chǎn)生 模塊220中的反相器模塊亦會(huì)由于電流上升而加快反應(yīng)速度，使得周期信號(hào)CLK的頻率上 升；當(dāng)溫度下降時(shí)，參考電壓V，亦會(huì)下降，亦即參考電流I皿(二V，/R》也會(huì)下降、電流12 也會(huì)下降。而周期信號(hào)產(chǎn)生模塊220中的反相器模塊亦會(huì)由于電流下降而減緩反應(yīng)速度， 使得周期信號(hào)CLK的頻率下降。 請(qǐng)參考圖3。圖3為說(shuō)明帶隙參考電壓電路211的示意圖。如圖3所示，帶隙參 考電壓電路211包含溫升電流產(chǎn)生電路2111、溫降電流產(chǎn)生電路2112，以及電阻IW。溫升 電流產(chǎn)生電路2111用來(lái)產(chǎn)生一隨溫度上升而上升的溫升電流IT+ ;溫降電流產(chǎn)生電路2112 用來(lái)產(chǎn)生一隨溫度上升而下降的溫降電流I卜。電阻R，耦接于溫升電流產(chǎn)生電路2111以 及溫降電流產(chǎn)生電路2112的輸出端，以及偏壓源Vss之間。電阻RKEF用來(lái)接收溫升電流IT+ 以及溫降電流I卜，而其上的跨壓，即作為帶隙參考電壓電路211所輸出的參考電壓VKEF[VKEF =RREFX (IT++IT_) ] o 請(qǐng)參考圖4。圖4為說(shuō)明溫升電流產(chǎn)生電路2111的示意圖。如圖4所示，溫升電 流產(chǎn)生電路2111包含溫升帶隙參考電壓電路400、放大器AMP2、電阻Rp晶體管Q5 Q1Q以 及開(kāi)關(guān)SWlt)晶體管Q5 Q1Q為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管；而晶體管Q5 Q1Q的長(zhǎng)寬比 (W/L)的比例分別為l : 6/4 : 5/4 : 4/4 : 3/4 : 2/4。因此，在相同的柵極電壓的控制 下，晶體管Qs Qi。所產(chǎn)生的電流的比例亦分別為1 : 6/4 : 5/4 : 4/4 : 3/4 : 2/4。
溫升帶隙參考電壓電路400用來(lái)產(chǎn)生溫升參考電壓VKEFT+。溫升參考電壓VKEFT+隨 溫度上升而上升。放大器AM6的正輸入端耦接于溫升帶隙參考電壓電路400，用來(lái)接收參 考電壓VKEFT+。因此，放大器AMP2的負(fù)輸入端亦同樣會(huì)被鉗制在電壓VKEFT+。晶體管Q5 Q1Q 的源極皆耦接于偏壓源VDD、柵極皆耦接于放大器AMP2的輸出端。晶體管95的漏極耦接于放 大器AMP2的負(fù)輸入端。由圖4可知，流經(jīng)電阻Rx的電流Ix為(VKEFT+/RX);因此，放大器AMP2 的輸出端會(huì)控制晶體管95的柵極，以輸出大小為(VKEFT+/RX)的電流Ip同樣地，經(jīng)放大器 AMP2的控制，晶體管Q6 Q10會(huì)輸出大小分別為(6/4) Ix、 (5/4) Ix、 (4/4) Ix、 (3/4) Ix、 (2/4) Ix的電流。開(kāi)關(guān)SW工包含輸入端IA、 IB、 Ic、 ID與k、輸出端0，以及控制端C。開(kāi)關(guān)SW工的輸 入端IA IE分別耦接于晶體管Q6 Q1Q的漏極，用來(lái)分別接收電流(6/4) Ix、 (5/4) Ix、 (4/4) Ix、 (3/4) Ix、 (2/4) Ix。開(kāi)關(guān)SW工可根據(jù)控制端C所接收的控制信號(hào)S"將其輸入端lA lE 中的一個(gè)耦接至其輸出端0，以作為溫升電流產(chǎn)生電路2111所輸出的溫升電流IT+。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)開(kāi)關(guān)SW工將其輸入端IE耦接至其輸出端0時(shí)，溫升電流IT+即為(2/4) Iy，亦即等于 (2/4) X (VKEFT+/RX)。開(kāi)關(guān)亦可以一保險(xiǎn)絲組來(lái)實(shí)施。換句話說(shuō)，開(kāi)關(guān)可包含五個(gè)保 險(xiǎn)絲，每個(gè)保險(xiǎn)絲的一端接對(duì)應(yīng)地耦接于晶體管Q6 Q1Q的漏極，每個(gè)保險(xiǎn)絲的另一端耦接 于開(kāi)關(guān)SW1的輸出端0。使用者可依需求決定將哪些保險(xiǎn)絲燒斷，哪些不燒斷，以決定溫升 電流產(chǎn)生電路2111所輸出的溫升電流IT+的大小。舉例來(lái)說(shuō)，使用者可將耦接于晶體管Q1Q 與開(kāi)關(guān)的輸出端O之間的保險(xiǎn)絲保留，然后將其他的保險(xiǎn)絲燒斷，如此溫升電流IT+的大小 便為(2/4) Ix。 而溫降電流產(chǎn)生電路2112的架構(gòu)與運(yùn)作原理與溫升電流產(chǎn)生電路2111類似，在
此不再贅述，唯一差異僅在于在溫降電流產(chǎn)生電路2112中，其所使用的帶隙參考電壓電
路為一溫降帶隙參考電壓電路，所產(chǎn)生的參考電壓隨溫度上升而下降。 綜上述，本發(fā)明不僅提供不受工藝及偏壓源影響的電壓控制振蕩器，亦可根據(jù)溫
度的變化，調(diào)整輸出周期信號(hào)的頻率，提供給使用者更大的便利性。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
10
權(quán)利要求
一種不受工藝與偏壓源影響的電壓控制振蕩器，該電壓控制振蕩器根據(jù)一參考電壓產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)，其特征在于，該電壓控制振蕩器包含一參考電流源產(chǎn)生模塊，包含一放大器，包含一正輸入端，用來(lái)接收該參考電壓；一負(fù)輸入端；及一輸出端；一電阻，耦接于該放大器的該負(fù)輸入端與一地端之間；及一第一晶體管，包含一第一端，耦接于一偏壓源；一控制端，耦接于該放大器的該輸出端；及一第二端，該第一晶體管根據(jù)該參考電壓，產(chǎn)生一參考電流；及一周期信號(hào)產(chǎn)生模塊，用來(lái)根據(jù)該參考電流，輸出該對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第一晶體管為一P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該參考電流源模塊另包含 一第二晶體管，包含一第一端，耦接于該偏壓源；一控制端，耦接于該放大器的該輸出端，用來(lái)提供一第一偏壓；及一第二端；及一第三晶體管，包含一第一端，耦接于該地端；一控制端，耦接于該第二晶體管的該第二端，用來(lái)提供一第二偏壓；及 一第二端，耦接于該第二晶體管的該第二端；其中該第一偏壓與該第二偏壓提供給該周期信號(hào)產(chǎn)生模塊以根據(jù)該參考電流產(chǎn)生該 對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第二晶體管為一P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管；該第三晶體管為一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該電壓控制振蕩器模塊包含N 個(gè)反相器模塊，其中N為一正整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該N個(gè)反相器模塊中的第一個(gè) 反相器模塊包含一第四晶體管，包含 一第一端，耦接于該偏壓源；一控制端，耦接于該第二晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第一偏壓；及 一第二端，用來(lái)根據(jù)該第一偏壓以輸出該參考電流； 一第五晶體管，包含 一第一端，耦接于該地端；一控制端，耦接于該第三晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第二偏壓；及一第二端，用來(lái)根據(jù)該第二偏壓以漏取該參考電流； 一反相器，包含一第一電流端，耦接于第四晶體管的該第二端，用來(lái)接收該參考電流； 一第二電流端，耦接于第五晶體管的該第二端，用來(lái)輸出該參考電流； 一輸入端，用來(lái)接收一輸入信號(hào)；及一輸出端，耦接于第二個(gè)反相器模塊的反相器的輸入端，用來(lái)輸出該第一個(gè)反相器模 塊的反相器所接收的輸入信號(hào)的反相信號(hào)；及 一電容，耦接于該反相器的輸出端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第四晶體管為一P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管；該第五晶體管為一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該N個(gè)反相器模塊中的第K個(gè) 反相器模塊包含一第四晶體管，包含 一第一端，耦接于該偏壓源；一控制端，耦接于該第二晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第一偏壓；及 一第二端，用來(lái)根據(jù)該第一偏壓以輸出該參考電流； 一第五晶體管，包含 一第一端，耦接于該地端；一控制端，耦接于該第三晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第二偏壓；及 一第二端，用來(lái)根據(jù)該第二偏壓以漏取該參考電流； 一反相器，包含一第一電流端，耦接于第四晶體管的該第二端，用來(lái)接收該參考電流； 一第二電流端，耦接于第五晶體管的該第二端，用來(lái)輸出該參考電流； 一輸入端，耦接于第(K-l)個(gè)反相器模塊的反相器的輸出端；及一輸出端，耦接于第(K+l)個(gè)反相器模塊的反相器的輸入端，用來(lái)輸出該第K個(gè)反相器 模塊的反相器所接收的輸入信號(hào)的反相信號(hào)；及 一電容，耦接于該反相器的輸出端； 其中1 〈K〈N，且K為一正整數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第四晶體管為一P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管；該第五晶體管為一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該N個(gè)反相器模塊中的第N 個(gè)反相器模塊包含一第四晶體管，包含 一第一端，耦接于該偏壓源；一控制端，耦接于該第二晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第一偏壓；及 一第二端，用來(lái)根據(jù)該第一偏壓以輸出該參考電流； 一第五晶體管，包含 一第一端，耦接于該地端；一控制端，耦接于該第三晶體管的該控制端，用來(lái)接收該第二偏壓；及一第二端，用來(lái)根據(jù)該第二偏壓以漏取該參考電流； 一反相器，包含一第一電流端，耦接于第四晶體管的該第二端，用來(lái)接收該參考電流； 一第二電流端，耦接于第五晶體管的該第二端，用來(lái)輸出該參考電流； 一輸入端，耦接于第(N-l)個(gè)反相器模塊的反相器的輸出端；及一輸出端，耦接于第一個(gè)反相器模塊的反相器的輸入端，用來(lái)輸出該第N個(gè)反相器模 塊的反相器所接收的輸入信號(hào)的反相信號(hào)至該第一個(gè)反相器模塊的反相器并輸出以作為 該參考電流所對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)；及一電容，耦接于該反相器的輸出端，其中N為一正整數(shù)，且N〉 1。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第四晶體管為一P型金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管；該第五晶體管為一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，另包含一帶隙參考電壓電 路，耦接于該放大器的該正輸入端，用以提供該參考電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該帶隙參考電壓電路所輸出的參考電壓與溫度正相關(guān)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該帶隙參考電壓電路所輸 出的參考電壓與溫度的關(guān)系為根據(jù)下式V2 = V1X (1+JT);其中V2為該帶隙參考電壓電路所輸出的參考電壓、VI為該帶隙參考電壓電路預(yù)設(shè)的 參考電壓、T為溫度的變化量、J為一溫度系數(shù)且為一正數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該帶隙參考電壓電路所輸 出的參考電壓與溫度負(fù)相關(guān)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該帶隙參考電壓電路所輸 出的參考電壓與溫度的關(guān)系為根據(jù)下式V2 = V1X (l-JT);其中V2為該帶隙參考電壓電路所輸出的參考電壓、VI為該帶隙參考電壓電路預(yù)設(shè)的 參考電壓、T為溫度的變化量、J為一溫度系數(shù)且為一負(fù)數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該帶隙參考電壓電路包含 一溫升電流產(chǎn)生電路，用來(lái)產(chǎn)生隨溫度上升而上升的一溫升電流；以及 一電阻，耦接于該溫升電流產(chǎn)生電路的輸出端，用來(lái)接收該溫升電流； 其中該帶隙參考電壓電路所輸出的該參考電壓根據(jù)該電阻與該溫升電流所產(chǎn)生。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該溫升電流產(chǎn)生電路包含 一溫升帶隙參考電壓電路，用來(lái)產(chǎn)生隨溫度上升而上升的一溫升參考電壓； 一放大器，包含一正輸入端，耦接于該溫升帶隙參考電壓電路，用來(lái)接收該溫升參考電壓；一負(fù)輸入端；以及一輸出端；一第一晶體管，包含 一第一端，耦接于該偏壓源； 一第二端，耦接于該放大器的該負(fù)輸入端；以及 一控制端，耦接于該放大器的該輸出端；一電阻，耦接于該放大器的該負(fù)輸入端與該地端之間； 多個(gè)第二晶體管，每個(gè)第二晶體管皆包含 一第一端，耦接于該偏壓源； 一第二端；以及一控制端，耦接于該放大器的該輸出端； 一開(kāi)關(guān)，包含多個(gè)輸入端，每個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)地耦接于該多個(gè)第二晶體管的該第二端； 一輸出端，用來(lái)輸出該溫升電流；以及一控制端，用來(lái)接收一控制信號(hào)，以將該開(kāi)關(guān)的該多個(gè)輸入端的一耦接于該開(kāi)關(guān)的該 輸出端。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該多個(gè)第二晶體管的長(zhǎng)寬 比可為不同。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該第一晶體管以及該多個(gè) 第二晶體管為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該開(kāi)關(guān)可以一保險(xiǎn)絲組來(lái) 實(shí)施。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，該保險(xiǎn)絲組包含 多個(gè)保險(xiǎn)絲，每個(gè)保險(xiǎn)絲皆對(duì)應(yīng)地耦接于該多個(gè)第二晶體管的該第二端以及該溫升電流產(chǎn)生電路的該輸出端之間；其中該多個(gè)保險(xiǎn)絲可根據(jù)該控制信號(hào)選擇性地?zé)龜唷?br> 23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，另包含一溫降電流產(chǎn)生電路，耦接于該電阻，用來(lái)產(chǎn)生隨溫度上升而下降的一溫降電流。
24. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓控制振蕩器，其特征在于，N為奇數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種不受工藝與偏壓源影響的電壓控制振蕩器。該電壓控制振蕩器包含一參考電流源模塊與一周期信號(hào)產(chǎn)生模塊。該參考電流源模塊根據(jù)一參考電壓，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)大小的參考電流。該周期信號(hào)產(chǎn)生模塊根據(jù)該參考電流源模塊所產(chǎn)生的參考電流大小，對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生相對(duì)頻率的周期信號(hào)。該參考電流源模塊利用放大器的負(fù)反饋機(jī)制以使得所輸出的參考電流能維持預(yù)定的大小而不受工藝與偏壓源的影響。
文檔編號(hào)H03K19/094GK101714850SQ20091020644
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者夏濬, 張正男, 賴祐生 申請(qǐng)人:鈺創(chuàng)科技股份有限公司