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一种温度修调方法与流程

2021-10-30 01:58:00 来源:中国专利 TAG:集成电路 温度 方法


1.本技术涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种温度修调方法。


背景技术:

2.在大规模数字集成电路中,时钟信号已成为必不可少的部分。在这些数字系统电路的设计中,常用的时钟产生电路有3种分别是rc振荡器、环形振荡器和晶体振荡器。相比较而言,rc振荡器是应用最为普遍的一种振荡器电路,具有启动时间短,频率容易调节,易于使用普通cmos集成电路工艺设计制造等优点,并且结构简单、成本较低、功耗也较小。但是它受工作电压和温度变化的影响大,工艺相关性比较差,精度较差。
3.在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:传统的时钟产生电路中,温度系数模型精确低,温度补偿误差大,降低了振荡器精度,并且使电路的可移植性变差。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述传统时钟产生电路中温度补偿精确度低,降低了时钟产生电流的精度的问题,提供一种温度修调方法。
5.为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种温度修调方法,包括以下步骤:
6.获取正温度系数的电流和负温度系数的电流;
7.对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流;
8.基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
9.在其中一个实施例中,补偿电流包括高温区微调补偿电流;对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流的步骤包括:
10.基于正温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流。
11.在其中一个实施例中,正温度系数电流微调模型包括第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型和第三ptat电流子模型;
12.基于正温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流的步骤包括:
13.基于预设第一温度阈值,依次处理第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型、第三ptat电流子模型,得到对应第一ptat电流子模型的第一尺寸比数据、第二ptat电流子模型的第二尺寸比数据、第三ptat电流子模型的第三尺寸比数据;
14.对第一尺寸比数据、第二尺寸比数据、第三尺寸比数据、正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流。
15.在其中一个实施例中,补偿电流包括低温区微调补偿电流;对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流的步骤包括:
16.基于负温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权
重处理,得到低温区微调补偿电流。
17.在其中一个实施例中,负温度系数电流微调模型包括第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型和第三ctat电流子模型;
18.基于负温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流的步骤包括:
19.基于预设第二温度阈值,依次处理第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型、第三ctat电流子模型,得到对应第一ctat电流子模型的第四尺寸比数据、第二ctat电流子模型的第五尺寸比数据、第三ctat电流子模型的第六尺寸比数据;
20.对第四尺寸比数据、第五尺寸比数据、第六尺寸比数据、正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流。
21.在其中一个实施例中,预设温度特性补偿模型包括倒彩虹温度特性补偿模型;基于预设温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
22.基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
23.在其中一个实施例中,基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
24.基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流注入振荡器的补偿开关管的漏极,以补偿振荡器的基准电流。
25.在其中一个实施例中,预设温度特性补偿模型包括正彩虹温度特性补偿模型;基于预设温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
26.基于正彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
27.在其中一个实施例中,基于正彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
28.基于正彩虹温度特性补偿模型,从振荡器的补偿开关管的漏极抽取对应补偿电流的电流,以补偿振荡器的基准电流。
29.在其中一个实施例中,获取正温度系数的电流和负温度系数的电流的步骤包括:
30.获取ptat电流产生电路生成的ptat电流信号,并对ptat电流信号进行处理,得到正温度系数的电流;
31.获取ctat电流产生电路生成的ctat电流信号,并对ctat电流信号进行处理,得到负温度系数的电流。
32.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
33.上述温度修调方法的各实施例中,获取正温度系数的电流和负温度系数的电流;对获取到的正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流;基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流,进行可向振荡器输出补偿电流信号,使得振荡器根据补偿电流信号进行补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。本技术通过两种具有相反温度系数的电流以不同的权重相加进行温度补偿输出,补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
附图说明
34.图1为一个实施例中温度修调方法的应用环境示意图;
35.图2为一个实施例中温度修调方法的第一流程示意图;
36.图3为一个实施例中温度修调方法的第二流程示意图;
37.图4为一个实施例中温度修调方法的第三流程示意图;
38.图5为一个实施例中补偿前振荡器正彩虹温度特性的频率温度曲线示意图;
39.图6为一个实施例中正彩虹温度特性补偿模型的电流温度曲线示意图;
40.图7为一个实施例中正彩虹温度特性补偿模型的频率温度曲线示意图;
41.图8为一个实施例中补偿前振荡器倒彩虹温度特性的频率温度曲线示意图;
42.图9为一个实施例中倒彩虹温度特性补偿模型的电流温度曲线示意图;
43.图10为一个实施例中倒彩虹温度特性补偿模型的频率温度曲线示意图;
44.图11为一个实施例中正温度系数电流微调模型的电路结构示意图;
45.图12为一个实施例中负温度系数电流微调模型的电路结构示意图;
46.图13为一个实施例中ptat电流产生电路的电路结构示意图;
47.图14为一个实施例中ctat电流产生电路的电路结构示意图。
具体实施方式
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
49.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
50.另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
51.本技术提供的温度修调方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,电流产生电路100用来产生正温度系数的电流信号和负温度系数的电流信号,正温度系数的电流信号即ptat电流信号,负温度系数的电流信号即ctat电流信号。振荡器30可以是rc振荡器30,振荡器30可用来产生时钟信号。电流微调电路200用来接收正温度系数的电流信号和负温度系数的电流信号,分别对正温度系数的电流信号和负温度系数的电流信号进行处理,得到正温度系数的电流和负温度系数的电流。电流微调电路200对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流,并基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流,使得振荡器根据补偿电流信号进行补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
52.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种温度修调方法,以该方法应用于图1中的电流微调电路200为例进行说明,包括以下步骤:
53.步骤s210,获取正温度系数的电流和负温度系数的电流。
54.其中,正温度系数的电流指的是通过对应正温度系统的电流信号的电流,即ptat电流。负温度系数的电流指的是通过对应负温度系统的电流信号的电流,即ctat电流。
55.示例性的,正温度系数的电流信号可通过电流产生电路生成得到,负温度系数的电流信号也可通过电流产生电路生成得到。电流产生电路可将正温度系数的电流信号和负温度系数的电流信号传输给电流微调电路,进而电流微调电路可对正温度系数的电流信号进行处理,得到正温度系数的电流;电路微调电路还可对负温度系数的电流信号进行处理,得到负温度系数的电流。
56.步骤s220,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流。
57.其中,补偿电流指的是对应补偿电流信号的电流。电流微调电路可基于预先设定的对应正温度系数的电流的权重和对应负温度系统的电流的权重,对获取到的正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,进而可得到补偿电流。
58.步骤s230,基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
59.其中,预设温度特性模型可以是倒彩虹温度特性模型或正彩虹温度特性模型。电流微调电路可基于预设的温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。例如将正彩虹补偿分段向振荡器的mos管mp2的漏极注入电流;又如将倒彩虹补偿分段从振荡器的mos管mp2的漏极抽取对应补偿电流的电流,实现补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善。
60.上述实施例中,电流微调电路通过获取正温度系数的电流和负温度系数的电流;对获取到的正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流;基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流,进行可向振荡器输出补偿电流信号,使得振荡器根据补偿电流信号进行补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。本技术通过两种具有相反温度系数的电流以不同的权重相加进行温度补偿输出,补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
61.在一个实施例中,补偿电流包括高温区微调补偿电流;对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流的步骤包括:
62.基于正温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流。
63.其中,高温区微调补偿电流可用来对振荡器在温度曲线的高温区得到补偿。正温度系数电流微调模型即为ptat电流微调模型。正温度系数电流微调模型可由多个电流镜结构组成,将正温度系数的电流和负温度系统的电流输入正温度系数电流微调模型,经过正温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,进而输出相应的高温区微调补偿电流。
64.具体而言,电流微调电路可基于预先设定的对应正温度系数的电流的权重和对应负温度系统的电流的权重,将正温度系数的电流和负温度系统的电流输入正温度系数电流
微调模型,进而经过正温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流,补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度。
65.在一个实施例中,如图3所示,正温度系数电流微调模型包括第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型和第三ptat电流子模型;基于正温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流的步骤包括:
66.步骤s310,基于预设第一温度阈值,依次处理第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型、第三ptat电流子模型,得到对应第一ptat电流子模型的第一尺寸比数据、第二ptat电流子模型的第二尺寸比数据、第三ptat电流子模型的第三尺寸比数据。
67.其中,第一ptat电流子模型用来输出对应预设第一温度阈值的第一尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第一温度阈值,处理第一ptat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第一尺寸比数据。第二ptat电流子模型用来输出对应预设第一温度阈值的第二尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第一温度阈值,处理第二ptat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第二尺寸比数据。第三ptat电流子模型用来输出对应预设第一温度阈值的第三尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第一温度阈值,处理第一ptat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第三尺寸比数据。
68.步骤s320,对第一尺寸比数据、第二尺寸比数据、第三尺寸比数据、正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流。
69.其中,电流微调电路可基于预先设定的对应正温度系数的电流的权重和对应负温度系统的电流的权重,以及处理得到的第一尺寸比数据、第二尺寸比数据、第三尺寸比数据,将正温度系数的电流、负温度系统的电流、第一尺寸比数据、第二尺寸比数据、第三尺寸比数据输入正温度系数电流微调模型,进而经过正温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到高温区微调补偿电流,补偿给振荡器的基准电流,进而实现对振荡器温度曲线的第一温度区间的高温区进行补偿,使得振荡器根据补偿电流信号进行基准电流补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度。
70.上述实施例中,通过调节第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型、第三ptat电流子模型的相应电流镜的尺寸比,使得每个补偿电流由不同的第一温度阈值触发,实现温度曲线的低温区得到补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。
71.在一个示例中,如图11所示,第一ptat电流子模型中的mos管mp11镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号,其电流值为i
ctat
),第一尺寸比数据为k1。mos管mp12镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号,其电流值为i
ptat
),第二尺寸比数据为k2。mos管mp10的电流为二者相减,即ids
mp10
=k2*i
ptat

k1*i
ctat
。mp9与mp10的第三尺寸比数据为k3,得到第一高温区补偿电流信号的电流值为i
h1
=k3*(k2*i
ptat

k1*i
ctat
),调节尺寸比例k1与k2,使t=t
h1
时,k2*i
ptat
=k1*i
ctat
,则当t>t
h1
时,i
h1
>0。当t<t
h1
时,i
h1
=0。
72.示例性的,第二ptat电流子模型中的mos管mp15镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号i
ctat
),第一尺寸比数据为k3。mos管mp16镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号i
ptat
),第二尺寸比数据为k4。mos管mp14的电流为二者相
减,即ids
mp14
=k4*i
ptat

k3*i
ctat
。mp13与mp14的第三尺寸比数据为k5,得到第二高温区补偿电流信号的电流值为i
h2
=k5*(k4*i
ptat

k3*i
ctat
),调节尺寸比例k3与k4,使t=t
h2
时,k4*i
ptat
=k3*i
ctat
,则当t>t
h2
时,i
h2
>0;当t<t
h2
时,i
h2
=0。
73.示例性的,第三ptat电流子模型中的mos管mp19镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号i
ctat
),第一尺寸比数据为k7。mos管mp20镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号i
ptat
),第二尺寸比数据为k8。mos管mp18的电流为二者相减,即ids
mp18
=k8*i
ptat

k7*i
ctat
。mp17与mp18的第三尺寸比数据为k9,得到第三高温区补偿电流信号的电流值为i
h3
=k9*(k8*i
ptat

k7*i
ctat
),调节尺寸比例k7与k8,使t=t
h3
时,k8*i
ptat
=k7*i
ctat
,则当t>t
h3
时,i
h3
>0;当t<t
h3
时,i
h3
=0。
74.进一步的,通过调节第一ptat电流子模型、第二ptat电流子模型和第三ptat电流子模型相应电流镜的尺寸比,使每个补偿电流由不同的温度阈值触发。t
h1
<t
h2
<t
h3
,i
h1
>i
h2
>i
h3
,实现温度曲线的高温区得到补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。
75.在一个实施例中,补偿电流包括低温区微调补偿电流;对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流的步骤包括:
76.基于负温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流。
77.其中,低温区微调补偿电流可用来对振荡器在温度曲线的低温区得到补偿。负温度系数电流微调模型即为ctat电流微调模型。负温度系数电流微调模型可由多个电流镜结构组成,将正温度系数的电流和负温度系统的电流输入负温度系数电流微调模型,经过负温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,进而输出相应的低温区微调补偿电流。
78.具体而言,电流微调电路可基于预先设定的对应正温度系数的电流的权重和对应负温度系统的电流的权重,将正温度系数的电流和负温度系统的电流输入负温度系数电流微调模型,进而经过负温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流,补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度。
79.在一个实施例中,如图4所示,负温度系数电流微调模型包括第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型和第三ctat电流子模型;基于负温度系数电流微调模型,对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流的步骤包括:
80.步骤s410,基于预设第二温度阈值,依次处理第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型、第三ctat电流子模型,得到对应第一ctat电流子模型的第四尺寸比数据、第二ctat电流子模型的第五尺寸比数据、第三ctat电流子模型的第六尺寸比数据。
81.其中,第一ctat电流子模型用来输出对应预设第二温度阈值的第四尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第二温度阈值,处理第一ctat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第四尺寸比数据。第二ctat电流子模型用来输出对应预设第二温度阈值的第五尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第二温度阈值,处理第二ctat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第五尺寸比数据。第三ctat电流子模型用来输出对应预设第二温度阈值的第六尺寸比数据。示例性的,电流微调电路可基于预设第二温度阈值,处理第一ctat电流子模型,并根据处理的结果,获取相应的第六尺寸比数据。
82.步骤s420,对第四尺寸比数据、第五尺寸比数据、第六尺寸比数据、正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流。
83.其中,电流微调电路可基于预先设定的对应正温度系数的电流的权重和对应负温度系统的电流的权重,以及处理得到的第四尺寸比数据、第五尺寸比数据、第六尺寸比数据,将正温度系数的电流、负温度系统的电流、第四尺寸比数据、第五尺寸比数据、第六尺寸比数据输入负温度系数电流微调模型,进而经过负温度系数电流微调模型对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到低温区微调补偿电流,补偿给振荡器的基准电流,进而实现对振荡器温度曲线的第二温度区间的低温区进行补偿,使得振荡器根据补偿电流信号进行基准电流补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度。
84.上述实施例中,通过调节第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型、第三ctat电流子模型的相应电流镜的尺寸比,使得每个补偿电流由不同的第二温度阈值触发,实现温度曲线的低温区得到补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。
85.在一个示例中,如图12所示,第一ctat电流子模型中的mos管mp23镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号i
ctat
),第四尺寸比数据为k10。mos管mp24镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号i
ptat
),第五尺寸比数据为k11。mos管mp22的电流为二者相减,即ids
mp22
=k11*i
ptat

k10*i
ctat
。mp21与mp22的第六尺寸比数据为k12,得到第一低温区补偿电流信号的电流值为i
l1
=k12*(k11*i
ptat

k10*i
ctat
),调节尺寸比例k10与k11,使t=t
l1
时,k11*i
ptat
=k10*i
ctat
,则当t>t
l1
时,i
l1
>0;当t<t
l1
时,i
l1
=0。
86.示例性的,第二ctat电流子模型中的mos管mp27镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号i
ctat
),第四尺寸比数据为k13。mos管mp28镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号i
ptat
),第五尺寸比数据为k14。mos管mp26的电流为二者相减,即ids
mp26
=k14*i
ptat

k13*i
ctat
。mp25与mp26的第六尺寸比数据为k15,得到第二低温区补偿电流信号的电流值为i
l2
=k15*(k14*i
ptat

k13*i
ctat
),调节尺寸比例k13与k14,使t=t
l2
时,k14*i
ptat
=k13*i
ctat
,则当t>t
l2
时,i
l2
>0;当t<t
l2
时,i
l2
=0。
87.示例性的,第三ctat电流子模型中的mos管mp31镜像mos管mp8的负温度系数的电流信号(即ctat电流信号i
ctat
),第四尺寸比数据为k16。mos管mp32镜像mos管mp6的正温度系数的电流信号(即ptat电流信号i
ptat
),第五尺寸比数据为k17。mos管mp30的电流为二者相减,即ids
mp30
=k17*i
ptat

k16*i
ctat
。mp29与mp30的第六尺寸比数据为k18,得到第三低温区补偿电流信号的电流值为i
l3
=k18*(k17*i
ptat

k16*i
ctat
),调节尺寸比例k16与k17,使t=t
l3
时,k17*i
ptat
=k16*i
ctat
,则当t>t
l3
时,i
l3
>0;当t<t
l3
时,i
l3
=0。
88.进一步的,通过调节第一ctat电流子模型、第二ctat电流子模型和第三ctat电流子模型相应电流镜的尺寸比,使每个补偿电流由不同的温度阈值触发。t
l1
<t
l2
<t
l3
,i
l1
>i
l2
>i
l3
,实现温度曲线的低温区得到补偿,提高振荡器的输出时钟信号的精确度。
89.在一个实施例中,预设温度特性补偿模型包括倒彩虹温度特性补偿模型;基于预设温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
90.基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
91.其中,倒彩虹温度特性补偿模型的电流温度特性曲线如图9所示,补偿电流补偿给振荡器的基准电流的补偿结果曲线如图10所示。
92.具体地,电流微调电路可基于倒彩虹温度特性补偿模型,将将补偿电流补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,与如图8所示中,补偿前振荡器倒彩虹温度特性曲线相比,本技术采用正彩虹温度特性补偿模型进行补偿的温度特性得到了极大的改善(如图9和10所示),提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
93.在一个具体的实施例中,基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
94.基于倒彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流注入振荡器的补偿开关管的漏极,以补偿振荡器的基准电流。
95.其中,振荡器的补偿开关管指的是振荡器的mos管mp2。
96.具体地,电流微调电路可基于倒彩虹温度特性补偿模型,将将补偿电流注入振荡器的补偿开关管的漏极,以补偿振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
97.在一个实施例中,预设温度特性补偿模型包括正彩虹温度特性补偿模型;基于预设温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
98.基于正彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
99.其中,正彩虹温度特性补偿模型的电流温度特性曲线如图6所示,补偿电流补偿给振荡器的基准电流的补偿结果曲线如图7所示。
100.具体地,电流微调电路可基于正彩虹温度特性补偿模型,将将补偿电流补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,与如图5所示中,补偿前振荡器正彩虹温度特性曲线相比,本技术采用正彩虹温度特性补偿模型进行补偿的温度特性得到了极大的改善(如图6和7所示),提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
101.在一个具体的实施例中,基于正彩虹温度特性补偿模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流的步骤包括:
102.基于正彩虹温度特性补偿模型,从振荡器的补偿开关管的漏极抽取对应补偿电流的电流,以补偿振荡器的基准电流。
103.其中,振荡器的补偿开关管指的是振荡器的mos管mp2。
104.具体地,电流微调电路可基于正彩虹温度特性补偿模型,从振荡器的补偿开关管的漏极抽取对应补偿电流的电流,以补偿振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
105.在一个实施例中,获取正温度系数的电流和负温度系数的电流的步骤包括:
106.获取ptat电流产生电路生成的ptat电流信号,并对ptat电流信号进行处理,得到正温度系数的电流。
107.其中,ptat电流产生电路可以是电流镜结构,例如ptat电流产生电路可以是widlar电流镜结构。在一个示例中,ptat电流产生电路可由多个mos管镜像排列组成。
108.具体地,可通过向ptat电流产生电路上电启动,进而ptat电流产生电路可产生
ptat电流信号,并将ptat电流信号产生给电流微调电路,从而电流微调电路可获取ptat电流产生电路生成的ptat电流信号,并对ptat电流信号进行处理,得到正温度系数的电流。
109.示例性的,如图13所示,ptat电流产生电路包括mos管mp5、mos管mp6、mos管mn3、mos管mn4、三极管q1、三极管q2和电阻r1。mos管mp5的栅极连接mos管mp6的栅极,mos管mp5的漏极和mos管mp6的漏极分别连接输入电源;mos管mp5的栅极、mos管mp6的栅极分别与mos管mn4的源级相连接;mos管mp5的源级、mos管mp6的源级、mos管mn3的源级、mos管mn4的源级相连接;mos管mn3的栅极、mos管mn4的栅极分别连接mos管mp5的源级;mos管mn3的漏极连接三极管q1的集电极,mos管mn4的漏极连接电阻r1的第一端,电阻r1的第二端连接三极管q2的集电极;三极管q1的基极和三极管q2的基极相连接,三极管q1的基极、三极管q1的发射极、三极管q2的基极、三极管q2的发射极分别连接地线。
110.ptat电流产生电路输出的正温度系数的电流信号的电流值i
ptat
=ids
mp6
=δvbe/r1。其中r1指的是电阻r1的电阻值,δvbe指的是mos管mp6的栅极与漏极之间的电压差值。
111.获取ctat电流产生电路生成的ctat电流信号,并对ctat电流信号进行处理,得到负温度系数的电流。
112.其中,ctat电流产生电路可以是电流镜结构,例如ctat电流产生电路可以是widlar电流镜结构。在一个示例中,ctat电流产生电路可由多个mos管镜像排列组成。
113.具体地,可通过向ctat电流产生电路上电启动,进而ctat电流产生电路可产生ctat电流信号,并将ctat电流信号产生给电流微调电路,从而电流微调电路可获取ctat电流产生电路生成的ctat电流信号,并对ctat电流信号进行处理,得到负温度系数的电流。
114.示例性的,如图14所示,ctat电流产生电路包括mos管mp7、mos管mp8、mos管mn5、mos管mn6、三极管q3和电阻r2。mos管mp7的栅极连接mos管mp8的栅极,mos管mp7的漏极和mos管mp8的漏极分别连接输入电源;mos管mp7的栅极、mos管mp8的栅极分别与mos管mn6的源级相连接;mos管mp7的源级、mos管mp8的源级、mos管mn5的源级、mos管mn6的源级相连接;mos管mn5的栅极、mos管mn6的栅极分别连接mos管mp7的源级;mos管mn5的漏极连接三极管q3的集电极;mos管mn5的漏极连接电阻r2的第一端;三极管q3的发射极、三极管q3的基极和电阻r2的第二端分别连接地线。
115.ctat电流产生电路输出的负温度系数的电流信号的电流值i
ctat
=ids
mp8
=vbe/r2。其中r2指的是电阻r2的电阻值,vbe指的是mos管mp6的栅极与漏极之间的电压差值。
116.具体而言,ptat电流产生电路可向电流微调电路输出正温度系数的电流信号,ctat电流产生电路可向电流微调电路输出负温度系数的电流信号,进而电流微调电路可对接收到的正温度系数的电流信号、负温度系统的电流信号进行处理,得到正温度系数的电流和负温度系数的电流,对获取到的正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流;通过两种具有相反温度系数的电流以不同的权重相加进行温度补偿输出,补偿给振荡器的基准电流,使输出时钟的温度特性得到改善,提高了温度补偿的精确度,实现在不同的温度范围可以达到不同的补偿效果,进而提高了输出时钟信号精度。
117.应该理解的是,虽然图2

4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2

4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻
执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
118.在一个实施例中,提供了一种温度修调装置,包括:
119.数据获取单元,用于获取正温度系数的电流和负温度系数的电流;
120.权重处理单元,用于对正温度系数的电流和负温度系统的电流进行权重处理,得到补偿电流;
121.电流补偿单元,用于基于预设温度特性模型,将补偿电流补偿给振荡器的基准电流。
122.关于温度修调装置的具体限定可以参见上文中对于温度修调方法的限定,在此不再赘述。上述温度修调装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于显示设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于温度修调系统中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
123.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
124.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
125.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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