振蕩電路、電流生成電路以及振蕩方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及振蕩電路、電流生成電路以及振蕩方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于在設(shè)計(jì)振蕩電路方面的主要的參數(shù)之一，可列舉從振蕩電路輸出的時(shí)鐘的頻 率的精度，存在為了使該輸出時(shí)鐘的頻率精度提高而要求使在振蕩電路的內(nèi)部使用的基準(zhǔn) 電流生成電路的溫度依賴性降低的情況。
[0003] 作為使用現(xiàn)有技術(shù)的基準(zhǔn)電流生成電路的振蕩電路，已知有專利文獻(xiàn)1的段落
[0019] - [0036]、圖1所公開(kāi)的振蕩電路。專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的振蕩電路1特別為內(nèi)置于 微控制器的振蕩電路，具有：產(chǎn)生基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電阻REl、向基準(zhǔn)電阻REl供給電流的運(yùn) 算放大器AMP1、對(duì)施加于基準(zhǔn)電阻REl的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行決定的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路24、基于 由基準(zhǔn)電流生成的偏置電位PB1、NBl和由偏置電位PB1、NBl生成的恒定電流Ip、In來(lái)確 定振蕩頻率的集成電路2、以及以成為與基準(zhǔn)電阻REl的溫度依賴性相同的溫度依賴性的 方式設(shè)定基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路24的輸出電壓的溫度依賴性的設(shè)定寄存器25。而且，在專利文 獻(xiàn)1中，假設(shè)根據(jù)這樣的振蕩電路1，基于不依賴于溫度的偏置電位和恒定電流來(lái)得到溫度 依賴性小的振蕩頻率。
[0004] 此外，作為使用現(xiàn)有技術(shù)的基準(zhǔn)電流生成電路的振蕩電路的其他的例子，存在專 利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的振蕩電路。在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的振蕩電路的基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路中，將 相對(duì)于絕對(duì)溫度具有正的依賴性的電流和相對(duì)于絕對(duì)溫度具有負(fù)的依賴性的電流相加來(lái) 產(chǎn)生大體上不依賴于溫度的電流(段落[0052] - [0065]、圖8)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008 - 252414號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2011 - 135349號(hào)公報(bào)。
[0006] 發(fā)明要解決的課題 然而，專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的用于生成基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路24為使用運(yùn)算放 大器的電路結(jié)構(gòu)，因此，存在低電壓工作是困難的這樣的問(wèn)題。具體地，在專利文獻(xiàn)1所 公開(kāi)的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路24中，使用了使用專利文獻(xiàn)1的圖5所示的運(yùn)算放大器的帶隙 (bandgap)電路。
[0007] 運(yùn)算放大器一般為在電源和GND (地、接地）之間將MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，以下有稱為 "M0S晶體管"的情況）設(shè)為至少3級(jí)縱向堆積的結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)將MOS晶體管的閾值電壓設(shè) 為0. 6V時(shí)，需要I. 8V以上的電源電壓。此外，由于需要使用專用的帶隙電路、多個(gè)運(yùn)算放 大器而且需要使用高耐壓的MOS晶體管，所以存在元件數(shù)量的增加、布局（layout)面積的 增大等問(wèn)題。關(guān)于該方面，專利文獻(xiàn)2的基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路也是同樣的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，其目的在于提供抑制溫度依賴性并且能 夠進(jìn)行低電壓工作而且抑制布局面積的增大的振蕩電路、電流生成電路和振蕩方法。
[0009] 用于解決課題的方案 本發(fā)明的振蕩電路包含：第一電流源，電流值對(duì)溫度的依賴性示出第一特性；第二電 流源，電流值對(duì)溫度的依賴性示出第二特性；第一變換部，輸入所述第一電流源的電流而輸 出所述第一特性被變換為規(guī)定的特性的第一電流；第二變換部，輸入所述第二電流源的電 流而輸出所述第二特性被變換為所述規(guī)定的特性的第二電流；減法部，輸入所述第一電流 和所述第二電流而輸出作為所述第一電流與所述第二電流的差分的差電流；以及時(shí)鐘生成 部，基于所述差電流來(lái)交替地對(duì)第一電容和第二電容進(jìn)行充電和放電而生成時(shí)鐘信號(hào)。 [0010] 此外，本發(fā)明的電流生成電路包含：第一電流源，電流值對(duì)溫度的依賴性示出第一 特性；第二電流源，電流值對(duì)溫度的依賴性示出第二特性；第一變換部，輸入所述第一電流 源的電流而輸出所述第一特性被變換為規(guī)定的特性的第一電流；第二變換部，輸入所述第 二電流源的電流而輸出所述第二特性被變換為所述規(guī)定的特性的第二電流；以及減法部， 輸入所述第一電流和所述第二電流而輸出作為所述第一電流與所述第二電流的差分的差 電流。
[0011]另一方面，本發(fā)明的振蕩方法是，將電流值對(duì)溫度的依賴性示出第一特性的第一 電流源的電流輸入到第一變換部中，并從所述第一變換部輸出所述第一特性被變換為規(guī)定 的特性的第一電流，將電流值對(duì)溫度的依賴性示出第二特性的第二電流源的電流輸入到第 二變換部中，并從所述第二變換部輸出所述第二特性被變換為所述規(guī)定的特性的第二電 流，將所述第一電流和所述第二電流輸入到減法部中，并從所述減法部輸出作為所述第一 電流與所述第二電流的差分的差電流，基于所述差電流來(lái)交替地對(duì)第一電容和第二電容進(jìn) 行充電和放電而生成時(shí)鐘信號(hào)。
[0012] 發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抑制溫度依賴性并且能夠進(jìn)行低電壓工作而且抑制布局面積的 增大的振蕩電路、電流生成電路和振蕩方法。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是示出第一實(shí)施方式的振蕩電路的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的功能框圖。
[0014] 圖2是示出第一實(shí)施方式的電流源的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
[0015] 圖3是示出第一實(shí)施方式的電流源的結(jié)構(gòu)的另一例子的電路圖。
[0016] 圖4是示出第一實(shí)施方式的減法電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
[0017] 圖5是用于說(shuō)明實(shí)施方式的電流源的溫度依賴性的圖表。
[0018] 圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式的電流源的溫度依賴性的抑制的圖表。
[0019] 圖7是示出實(shí)施方式的時(shí)鐘生成電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
[0020] 圖8是示出第二實(shí)施方式的振蕩電路的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的功能框圖。
[0021] 圖9是示出第二實(shí)施方式的電流源的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
[0022] 圖10是示出第三實(shí)施方式的振蕩電路的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的功能框圖。
[0023] 圖11是示出第三實(shí)施方式的VDD校正電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下，參照附圖來(lái)對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0025] [第一實(shí)施方式] 參照?qǐng)D1至圖7,對(duì)本實(shí)施方式的振蕩電路100和電流生成電路50進(jìn)行說(shuō)明。圖1是 示出本實(shí)施方式的振蕩電路的功能框圖，圖2至圖4和圖7分別示出了圖1中的電流源1、 電流源2、減法電路5、以及時(shí)鐘生成電路9的具體的電路。此外，圖5是用于說(shuō)明本實(shí)施方 式的電流源1和電流源2的溫度依賴性的圖表，圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的電流源1和 電流源2的溫度依賴性的抑制的圖表。
[0026] 如圖1所示，本實(shí)施方式的振蕩電路100包含電流源1、電流源2、微調(diào)（trimming) 電路3、4、6 (在圖1中，分別記載為Xm、Xn、Xk)、減法電路5 (在圖1中，記載為B-A)、 時(shí)鐘生成電路9 (在圖1中，記載為cr_osc)而構(gòu)成。
[0027] 在本實(shí)施方式的振蕩電路100中，包含電流源1、2、微調(diào)電路3、4以及減法電路5 來(lái)構(gòu)成生成溫度依賴性被壓制了的電流的電流生成電路50。
[0028] 電流源1輸出基準(zhǔn)電流II，微調(diào)電路3利用微調(diào)信號(hào)tc_trim〈4 : 0>來(lái)生成基準(zhǔn) 電流Il的m倍的電流A。在此，微調(diào)信號(hào)tc_trim〈4 : 0>意味著對(duì)連接于各個(gè)微調(diào)信號(hào)的 電流鏡電路的電流比率進(jìn)行選擇的5個(gè)（5位（bit))選擇信號(hào)，例如，構(gòu)成為以H (高）電平 為選擇、以L (低）電平為非選擇。
[0029] 同樣地，電流源2輸出基準(zhǔn)電流12,微調(diào)電路4利用微調(diào)信號(hào)sub_trim〈4 : 0>生 成基準(zhǔn)電流12的η倍的電流B。
[0030] 減法電路5從電流B減去電流A來(lái)生成電流B - Α。
[0031] 微調(diào)電路6利用微調(diào)信號(hào)trim〈6 : 0>來(lái)生成電流B-A的k倍的電流C。時(shí)鐘生 成電路9是在en信號(hào)(參照?qǐng)D7)為H電平時(shí)利用電流B - A交替地對(duì)電容器（電容）CO和 Cl (參照?qǐng)D7)進(jìn)行充電和放電來(lái)進(jìn)行振蕩的振蕩電路，通過(guò)該振蕩生成時(shí)鐘信號(hào)clkout。
[0032] 接著，參照?qǐng)D2至圖4來(lái)對(duì)電流源1、2和減法電路5的具體的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。 圖1中的pd_n是用于啟動(dòng)電流源1和電流源2的信號(hào)，例如，將該pd_n設(shè)為H