DE102017124390A1 - Verfahren und Schaltung zum Steuern eines Oszillators und Vorrichtung, welche denselben einsetzt - Google Patents

Verfahren und Schaltung zum Steuern eines Oszillators und Vorrichtung, welche denselben einsetzt Download PDF

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Woo-Seok Kim
Ji-Hyun Kim
Tae-Ik Kim
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Abstract

Eine Oszillatorsteuerschaltung (100, 100a,100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) weist einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) auf, welcher eine ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf einer Versorgungsspannung (VDD), welche dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zugeführt wird und auf einer Frequenz eines Oszillationssignals (OSC), welches durch den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ausgegeben wird, abschätzt. Die ZTC-Spannung (V_ZTC) ist die Größe der Versorgungsspannung (VDD), welche dem ZTC-Zustand für den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) entspricht. Der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) erzeugt ein Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) der ZTC-Spannung (V_ZTC) entspricht.

Description

  • HINTERGRUND
  • Das erfinderische Konzept bezieht sich auf einen Oszillator und genauer auf eine Schaltung zum Steuern eines Oszillators, eine Vorrichtung mit demselben und ein Verfahren zum Steuern eines Oszillators.
  • Oszillatoren, welche Oszillationssignale erzeugen, werden für verschiedene Zwecke, beispielsweise als Taktquellen verwendet. Es kann notwendig sein, dass ein Oszillationssignal des Oszillators eine erwünschte Periode oder Frequenz hat, und wenn ein Oszillationssignal für ein Signal wie beispielsweise ein Taktsignal verwendet wird, welches eine konstante Frequenz aufrechterhalten muss, kann es notwendig sein, dass die Frequenz des Oszillationssignals aufrechterhalten wird, um konstant zu sein. Die Frequenz des Oszillationssignals kann aufgrund von Variationen in einem Prozess, durch welchen der Oszillator hergestellt wird, oder eine Spannung oder Temperatur, bei welcher der Oszillator arbeitet, variieren, und es kann schwierig und teuer sein, solche Faktoren, welche die Frequenz beeinflussen, genau zu kompensieren.
  • KURZFASSUNG
  • Das erfinderische Konzept sieht eine Schaltung zum Steuern eines Oszillators zum Erzeugen eines Oszillationssignals einer konstanten Frequenz, eine Vorrichtung mit demselben und ein Verfahren zum Steuern eines Oszillators vor.
  • Gemäß einem Aspekt des erfinderischen Konzepts ist eine Oszillatorsteuerschaltung vorgesehen, welche einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC=zero-temperature coefficient=Null-Temperatur-Koeffizient)-Abschätzer hat, welcher konfiguriert ist, um eine ZTC-Spannung basierend auf einer Versorgungsspannung, welche dem Oszillator zugeführt wird, , und einer Frequenz eines Oszillationssignals, welches durch den Oszillator ausgegeben wird, abzuschätzen, wobei die ZTC-Spannung eine Versorgungsspannung eines Oszillators ist, welche einen ZTC-Zustand des Oszillators erfüllt, und wobei der ZTC-Abschätzer konfiguriert ist, um ein Vorspannungssteuersignal zu erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung die ZTC-Spannung wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt des erfinderischen Konzepts ist eine Vorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzer, welcher konfiguriert ist, um ein Vorspannungssteuersignal zu erzeugen; einen Oszillator, welcher konfiguriert ist, um ein Oszillationssignal auszugeben; und eine Vorspannungsschaltung, welche konfiguriert ist, um eine Spannung dem Oszillator basierend auf dem Vorspannungssteuersignal zuzuführen, wobei der ZTC-Abschätzer konfiguriert ist, um eine ZTC-Spannung basierend auf der Versorgungsspannung und einer Frequenz des Oszillationssignals abzuschätzen, und um das Vorspannungssteuersignal zu erzeugen derart, dass eine Größe der Versorgungsspannung die ZTC-Spannung wird, wobei die ZTC-Spannung ein Wert der Größe der Versorgungsspannung des Oszillators ist, welche einen ZTC-Zustand des Oszillators erfüllt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt des erfinderischen Konzepts ist ein Verfahren vorgesehen, welches Folgendes aufweist: ein Steuern einer Versorgungsspannung, welche einem Oszillator zugeführt wird, und ein Erlangen einer Frequenz eines Oszillationssignals, welches durch den Oszillator in Antwort auf die Versorgungsspannung ausgegeben wird; ein Abschätzen einer Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Spannung basierend auf der Versorgungsspannung und der Frequenz des Oszillationssignals, wobei die ZTC-Spannung ein Wert einer Größe der Versorgungsspannung des Oszillators ist, welche einem ZTC-Zustand des Oszillators entspricht; und ein Erzeugen eines Vorspannungssteuersignals derart, dass die Größe der Versorgungsspannung die ZTC-Spannung wird.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Signalausgang, welcher konfiguriert ist, um eine Versorgungsspannung zu einem Oszillator auszugeben; einen Signaleingang, welcher konfiguriert ist, um ein Oszillationssignal von dem Oszillator zu empfangen; und eine Steuerschaltung, welche konfiguriert ist, um die Versorgungsspannung zu dem Signalausgang zuzuführen, welche eine Größe einer abgeschätzten Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Spannung für den Oszillator hat, wobei die abgeschätzte ZTC-Spannung ein abgeschätzter Wert der Größe der Versorgungsspannung des Oszillators ist, welche den Oszillator veranlasst, in einem ZTC-Zustand zu arbeiten.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden.
    • 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Systems, welches eine Oszillatorsteuerschaltung aufweist.
    • 2 ist ein Graph, welcher ein Beispiel einer temperaturabhängigen Änderung in einer Charakteristik eines Transistors veranschaulicht.
    • 3A und 3B sind Graphen und Tabellen, welche einen Betrieb einer Ausführungsform eines Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzers der 1 veranschaulichen.
    • 4A und 4B sind Blockschaltbilder von beispielhaften Ausführungsformen der Steuerschaltung der 1.
    • 5A und 5B sind Blockschaltbilder von Ausführungsformen eines Systems.
    • 6A und 6B sind Blockschaltbilder von Ausführungsformen eines Systems.
    • 7 ist ein Graph, welcher einen Betrieb eines Frequenzcontrollers bzw. einer Frequenzsteuerung der 6A und 6B veranschaulicht.
    • 8A ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Oszillators, und 8B ist ein Schaltbild eines Abschnitts des Oszillators der 8A.
    • 9 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Oszillators.
    • 10 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm von Beispielen von Signalen des Systems der 6B.
    • 11A und 11B sind Graphen und Tabellen, welche einen Betrieb einer Ausführung des ZTC-Abschätzers der 1 veranschaulichen.
    • 12 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht.
    • 13 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel von Ausführungsformen von Operationen S200 und S400 der 12 veranschaulicht.
    • 14 ist ein Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform der Operation S260 der 13 veranschaulicht.
    • 15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht.
    • 16 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht.
    • 17 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer integrierten Schaltung, welche eine Oszillatorsteuerschaltung aufweist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Systems 10, welches eine Oszillatorsteuerschaltung 100 aufweist. 2 ist ein Graph, welcher ein Beispiel einer temperaturabhängigen Änderung in einer Charakteristik eines Transistors veranschaulicht. System (oder Vorrichtung) 10 kann beispielsweise eine integrierte Schaltung sein, in welcher eine Oszillatorsteuerschaltung 100 und ein Oszillator 200 integriert sind, und dann in ein Die durch einen Halbleiterprozess gebildet ist, oder ein elektronisches System, welches eine gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte aufweist, welche mit einer Oszillatorsteuerschaltung (oder Steuerschaltung) 100 und einem Oszillator 200 bestückt ist. Beispielsweise kann das System 10 sein, ist jedoch nicht beschränkt auf, ein digitales Signalverarbeitungssystem wie beispielsweise ein Personal Computer (PC), ein Netzwerkserver, ein Tablet-PC, ein Mobiltelefon, ein Smartphone, eine tragbare Vorrichtung oder ein Speichersystem. Wie in 1 veranschaulicht ist, kann das System 10 eine Steuerschaltung 100 und einen Oszillator 200 aufweisen.
  • Eine Vorrichtung, welche die Steuerschaltung 100 aufweist, kann einen Signalausgang 102 aufweisen, welcher konfiguriert ist, um eine Versorgungsspannung VDD zu einem Oszillator 200 auszugeben, und einen Signaleingang 104, welcher konfiguriert ist, um ein Oszillationssignal OSC vom Oszillator 200 zu empfangen. Der Oszillator 200 kann ein oder mehrere Vorrichtungen (beispielsweise Transistoren) aufweisen, welche durch die Leistung, welche von der Versorgungsspannung VDD zugeführt wird, betrieben werden, und kann das Oszillationssignal OSC erzeugen. Wie untenstehend beschrieben ist kann, basierend auf der Versorgungsspannung VDD und einer Frequenz des Oszillationssignals OSC, die der Versorgungsspannung VDD entspricht, die Steuerschaltung 100 die Versorgungsspannung VDD steuern, welche dem Oszillator 200 zugeführt wird, derart, dass der Oszillator 200 das Oszillationssignal OSC einer konstanten Frequenz trotz einer Umgebungs (beispielsweise Prozess-, Spannungs- oder Temperatur-) Variation erzeugen kann. Obwohl 1 veranschaulicht, dass das System 10 nur eine Steuerschaltung 100 und einen Oszillator 200 aufweist, kann das System 10 ein oder mehrere funktionale Blöcke aufweisen, welche durch ein Empfangen des Oszillationssignals OSC arbeiten, welches durch den Oszillator 200 erzeugt wird. Nachdem eine erwünschte Frequenz (das heißt eine vorbestimmte Zielfrequenz) des Oszillationssignals OSC erreicht ist, kann die Steuerschaltung 100 ein Signal übertragen, welches die Verfügbarkeit des Oszillationssignals OSC für einen oder mehrere funktionale Blöcke, welche das Oszillationssignal OSC empfangen, anzeigt, und die funktionalen Blöcke können in Antwort auf das Signal, welches von der Steuerschaltung 100 empfangen wird, durch ein Verwenden des empfangenen Oszillationssignals OSC arbeiten. Bezugnehmend auf 1 kann die Steuerschaltung 100 einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzer 120 und eine Vorspannungsschaltung 140 aufweisen. Der ZTC-Abschätzer 120 kann das Oszillationssignal OSC empfangen und kann in Antwort darauf ein Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen und dasselbe für die Vorspannungsschaltung 140 vorsehen.
  • Der ZTC-Abschätzer 120 kann den Wert der Größe der Versorgungsspannung VDD, welche einem ZTC-Zustand des Oszillators 200 entspricht, basierend auf der Versorgungsspannung VDD und der Frequenz des Oszillationssignals OSC abschätzen. Der ZTC-Zustand kann sich auf einen Zustand beziehen, in welchem der Oszillator 200 das Oszillationssignal OSC einer konstanten Frequenz unabhängig von der Temperatur ausgibt und kann aufgrund einer Charakteristik des Transistors sein, welcher in dem Oszillator 200 enthalten ist, und auf die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem ZTC-Zustand entspricht, wird als die ZTC-Spannung V_ZTC Bezug genommen.
  • Bezugnehmend auf 2 kann ein Metalloxidhalbleiter (MOS=metal oxide semiconductor=Metalloxidhalbleiter-) Transistor eine Charakteristik haben, in welcher ein Drainstrom (I_D) zunimmt, wenn eine Gatespannung V_GS zunimmt. Ebenso kann ein Pegel der Änderung des Drainstroms I_D gemäß der Zunahme der Gatespannung V_GS bei jeder von unterschiedlichen Temperaturen Ta, Tb und Tc unterschiedlich sein, es kann jedoch ein Punkt beobachtet werden, an dem die Größen des Drainstroms I_D und der Gatespannung V_GS gleich bei jeder unterschiedlichen Temperaturen Ta, Tb und Tc sind. Das heißt, dass, wie in 2 veranschaulicht ist, wenn die Größe der Gatespannung V_GS gleich „V_Z“ ist, die Größe des Drainstroms I_D des MOS-Transistors „I_Z“ sein kann, unabhängig von den unterschiedlichen Temperaturen Ta, Tb und Tc. Demnach kann auf einen Zustand, in welchem der MOS-Transistor die Gatespannung V_GS einer konstanten Größe und den Drainstrom I_D einer konstanten Größe unabhängig von der Temperatur hat, Bezug genommen werden als ein ZTC-Zustand, und auf einen Betriebspunkt des Transistors, welcher den ZTC-Zustand erfüllt, kann Bezug genommen werden als ein ZTC-Punkt.
  • Wie untenstehend unter Bezugnahme auf die 8A, 8B und 9 beschrieben ist, kann der Oszillator 200 eine Mehrzahl von MOS-Transistoren aufweisen und kann das Oszillationssignal OSC gemäß einem Betriebszustand der MOS-Transistoren erzeugen. Beispielsweise kann ein Ringoszillator eine Mehrzahl von Invertern aufweisen, und jeder der Inverter kann MOS-Transistoren aufweisen, welche gemeinsam mit einer Leitung verbunden sind, welcher eine Versorgungsspannung VDD und eine Massespannung wie in 8B veranschaulicht zugeführt werden. Testergebnisse zeigen, dass ZTC-Zustände der MOS-Transistoren, welche im Oszillator 200 enthalten sind, im Wesentlichen konstant sind. Demzufolge kann der ZTC-Abschätzer 120 den ZTC-Zustand des Oszillators 200 abschätzen und den Oszillator 200 durch das Vorspannungssteuersignal V_CTR derart steuern, dass der Oszillator 200 bei dem ZTC-Zustand arbeitet, wodurch es dem Oszillator 200 erlaubt wird, das Oszillationssignal OSC auszugeben, welches eine konstante Frequenz hat, unabhängig von einer Temperaturvariation. Gemäß einer Ausführungsform kann der ZTC-Abschätzer 120 den ZTC-Zustand des Oszillators 200 durch eine digitale Operation abschätzen, und demnach können gleichzeitig eine hohe Genauigkeit und niedrige Kosten erreicht werden. Details des Betriebs des ZTC-Abschätzers 120 werden untenstehend mit Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben werden.
  • In Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR, welches vom ZTC-Abschätzer 120 empfangen wird, kann die Vorspannungsschaltung 140 die Versorgungsspannung VDD erzeugen und dieselbe für den Oszillator 200 vorsehen. Beispielsweise kann die Vorspannungsschaltung 140 Leistung von einem Anschluss empfangen, welcher außerhalb des Systems 10 freiliegend ist oder einer Leistungsvorrichtung, welche im System 10 enthalten ist, und kann die Größe der Versorgungsspannung VDD von der empfangenen Leistung gemäß dem Vorspannungssteuersignal V_CTR anpassen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorspannungsschaltung 140 das Vorspannungssteuersignal V_CTR empfangen, welches ein digitales Signal ist, und kann die Versorgungsspannung VDD beispielsweise durch Verwenden eines Digital-Analog-Wandlers (DAC=digital-to-analog converter=Digital-Analog-Wandler) anpassen, um die Versorgungsspannung VDD zu steuern.
  • Das Oszillationssignal OSC kann eine Frequenz haben, welche gemäß der Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem Oszillator 200 zugeführt wird, variiert. Beispielsweise kann, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem Oszillator 200 zugeführt wird, zunimmt, die Größe eines Stroms, welcher einer Vorrichtung (beispielsweise Transistor), welche in dem Oszillator 200 enthalten ist, zugeführt wird, zunehmen, und demnach kann die Frequenz des Oszillatorsignals OSC aufgrund der erhöhten Betriebsgeschwindigkeit (oder Antwortgeschwindigkeit) der Vorrichtung zunehmen. Wie obenstehend beschrieben ist, kann, wenn die Versorgungsspannung VDD eine Größe hat, welche es dem Oszillator 200 erlaubt, den ZTC-Zustand, welcher durch den ZTC-Abschätzer 120 abgeschätzt ist, aufrechtzuerhalten, das Oszillationssignal OSC eine konstante Frequenz unabhängig von einer Temperaturvariation haben.
  • Die 3A und 3B sind Graphen und Tabellen, welche einen Betrieb einer Ausführungsform eines ZTC-Abschätzers 120 der 1 veranschaulichen. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben ist, kann der ZTC-Abschätzer 120 die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche den ZTC-Zustand des Oszillators 200 erfüllt (d. h. V_ZTC), basierend auf der Versorgungsspannung VDD und der Frequenz des Oszillationssignals OSC abschätzen. Hierin nachstehend werden die 3A und 3B unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.
  • Bezugnehmend auf 3A kann gemäß einer Ausführungsform der ZTC-Abschätzer 120 die Versorgungsspannung VDD, welche mit der Größe zwei oder mehr unterschiedliche Werte hat, dem Oszillator 200 bei jeder von zwei oder mehr unterschiedlichen Temperaturen des Oszillators 200 zuführen, und kann die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf zwei oder mehr Frequenzen des Oszillationssignals abschätzen, welche jeweils den zwei oder mehr unterschiedlichen Werten der Größe der Versorgungsspannung VDD entsprechen. Beispielsweise kann, wie in 3A veranschaulicht ist, der ZTC-Abschätzer 120 das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD eine erste Spannung V1 und eine zweite Spannung V2 zu unterschiedlichen Zeiten bei einer ersten Temperatur T1 wird. Ebenso kann der ZTC-Abschätzer 120 das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD eine dritte Spannung V3 und eine vierte Spannung V4 zu unterschiedlichen Zeiten bei einer zweiten Temperatur T2 wird. Wie in dem Graph der 3A veranschaulicht ist, kann die zweite Spannung V2 größer sein als die erste Spannung V1 und die vierte Spannung V4 kann größer sein als die dritte Spannung V3.
  • Der ZTC-Abschätzer 120 kann eine erste Frequenz F1 des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 mit der ersten Temperatur T1 ausgegeben wird, erlangen, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die erste Spannung V1 ist, und kann eine zweite Frequenz F2 des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 mit der ersten Temperatur T1 ausgegeben wird, erlangen, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die zweite Spannung V2 ist. Ebenso kann der ZTC-Abschätzer 120 eine dritte Frequenz F3 des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 mit der zweiten Temperatur T2 ausgegeben wird, erlangen, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die dritte Spannung V3 ist, und kann eine vierte Frequenz F4 des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 mit der zweiten Temperatur T2 ausgegeben wird, erlangen, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die vierte Spannung V4 ist.
  • Der ZTC-Abschätzer 120 kann eine ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 und der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 abschätzen. Wiederum ist die ZTC-Spannung V_ZTC der Wert der Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem ZTC-Zustand des Oszillators 200 entspricht. Wie in dem Graphen der 3A veranschaulicht ist, kann in dem Graphen, welcher jeweilige Achsen für die Größe der Versorgungsspannung VDD und der Frequenz des Oszillationssignals OSC hat, eine erste Linie 21, welche durch einen Punkt A der ersten Spannung V1 und der ersten Frequenz F1, und einen Punkt B der zweiten Spannung V2 und der zweiten Frequenz F2 gebildet wird abgeleitet werden, und eine zweite Linie 22, welche durch einen Punkt C der dritten Spannung V3 und der dritten Frequenz F3 und einen Punkt D der vierten Spannung V4 und der vierten Frequenz F4 gebildet wird, kann abgeleitet werden. Der ZTC-Abschätzer 120 kann einen Kreuzungspunkt oder einen Schnittpunkt Z zwischen der ersten und der zweiten Linie 21 und 22 als den ZTC-Punkt berechnen oder bestimmen und kann die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht, als die ZTC-Spannung V_ZTC bestimmen. Wie in 3A veranschaulicht ist, kann, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC ist, die Frequenz des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 ausgegeben wird, konstant als F_ZTC verbleiben, unabhängig von einer Temperaturvariation.
  • Bezugnehmend auf 3B kann gemäß einer Ausführungsform der ZTC-Abschätzer 120 die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche bei der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 verwendet wird, gemeinsam verwenden. Wie in 3B veranschaulicht ist, kann der ZTC-Abschätzer 120 vier Punkte A, B, C und D durch ein Verwenden von zwei Spannungen V1 und V2 ableiten und kann den Kreuzungspunkt Z aus den vierten Punkten A, B, C und D ableiten. Das heißt, dass gemäß einem Beispiel der 3B die erste und dritte Spannung V1 und V3 gleich zueinander sein können und die zweite und vierte Spannung V2 und V4 gleich zueinander sein können. In dem Beispiel der 3B kann die ZTC-Spannung V_ZTC, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht, durch Gleichung 1 untenstehend berechnet werden. V_ZTC = ( V2 − V 1 ) ⋅ ( F 3 − F 1 ) ( F 3 − F 1 ) ⋅ ( F 2 − F 4 ) + V 1
    Figure DE102017124390A1_0001
  • Die 4A und 4B sind Blockschaltbilder von beispielhaften Ausführungsformen der Steuerschaltung 100 der 1. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, kann eine Steuerschaltung 100a der 4A oder eine Steuerschaltung 100b der 4B ebenso die Versorgungsspannung VDD für den Oszillator 200 basierend auf dem Oszillationssignal OSC vorsehen, welches von dem Oszillator 200 empfangen wird. Hierin nachstehend werden in der Beschreibung der 4A und 4B redundante Beschreibungen zur Kürze ausgelassen werden.
  • Bezugnehmend auf 4A kann die Steuerschaltung 100a einen ZTC-Abschätzer 120a und eine Vorspannungsschaltung 140a aufweisen. Der ZTC-Abschätzer 120a kann das Oszillationssignal OSC empfangen und kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR ausgeben. Die Vorspannungsschaltung 140a kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR empfangen und kann die Versorgungsspannung VDD ausgegeben.
  • Der ZTC-Abschätzer 120a kann eine erste bis vierte Speichervorrichtung 121a bis 124a und eine Betriebsschaltung 125a aufweisen. Die erste bis vierte Speicherschaltung 121a bis 124a können jeweils vier Frequenzen des Oszillationssignals OSC gemäß entsprechenden unterschiedlichen Werten für die Größe der Versorgungsspannung VDD speichern. Beispielsweise kann, wie in 4A veranschaulicht ist, die erste bis vierte Speichervorrichtung 121a bis 124a jeweils erste bis vierte Frequenzen F1 bis F4 speichern. Jede der ersten bis vierten Speichervorrichtungen 121a bis 124a kann eine beliebige Vorrichtung sein, welche Informationen speichert. In einer Ausführungsform kann jede der ersten bis vierten Speichervorrichtungen 121a bis 124a wenigstens eines eines Latch, eines Flip-Flop und eines Registers aufweisen, und kann eine flüchtige Speichervorrichtung wie beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (DRAM = dynamic random access memory = Direktzugriffsspeicher) oder einen statischen Zufallszugriffsspeicher (SRAM = static random access memory = statischer Direktzugriffsspeicher) haben. In einer anderen Ausführungsform kann jede der ersten bis vierten Speichervorrichtungen 121a bis 124a eine nichtflüchtige Speichervorrichtung wie beispielsweise einen Antifuse-Speicher, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EEPROM = electrically erasable programmable read-only memory = elektrisch löschbarer und programmierbarer Lesespeicher), einen Flashspeicher, einen Phasenübergangs-Direktzugriffsspeicher (PRAM = phase change random access memory = Phasenübergangs-Direktzugriffsspeicher), einen Widerstands-Direktzugriffsspeicher (RRAM = resistance random access memory = Widerstands-Direktzugriffsspeicher), einen Nano-Floating Gate-Speicher (NFGM = nano floating gate memory = Nano-Floating Gate-Speicher), einen Polymer-Direktzugriffsspeicher (PoRAM = polymer random access memory = Polymer-Direktzugriffsspeicher), einen magnetischen Direktzugriffsspeicher (MRAM = magnetic random access memory = magnetischer Direktzugriffsspeicher), oder einen ferroelektrischen Direktzugriffsspeicher (FRAM = ferroelectric random access memory = ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher). Wenn die erste bis vierte Speichervorrichtung 121a bis 124a nichtflüchtige Speichervorrichtungen aufweisen, kann, auch wenn die Leistung unterbrochen ist und dann der Steuerschaltung 100a (oder dem System 10 der 1) wieder zugeführt wird, die ZTC-Spannung V_ZTC durch die Operationsschaltung 125a von der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 berechnet werden, welche in der ersten bis vierten Speichervorrichtung 121a bis 124a gespeichert sind, wie untenstehend beschrieben ist. Das heißt, wenn die erste bis vierte Frequenz F1 bis F4 in der ersten bis vierten Speichervorrichtung 121a bis 124a gespeichert sind, kann die ZTC-Spannung V_ZTC auch ohne eine Operation zum Erlangen der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 von dem Oszillationssignal OSC berechnet werden.
  • Die Betriebsschaltung 125a kann die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 berechnen, welche in der ersten bis vierten Speichervorrichtung 121a bis 124a gespeichert sind. Beispielsweise kann, wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben ist, die Betriebsschaltung 125a die ZTC-Spannung V_ZTC aus einem Kreuzungspunkt berechnen zwischen: (1) einer ersten Linie (beispielsweise 21 der 3A), welche durch die erste und die zweite Spannung V1 und V2 und die erste und zweite Frequenz F1 und F2 gebildet ist; und (2) einer zweiten Linie (beispielsweise 22 der 3A), welche durch die dritte und vierte Spannung V3 und V4 und die dritte und vierte Frequenz F3 und F4 gebildet ist. Beispielsweise kann die Betriebsschaltung 125a ein Prozessor sein, welcher einen Kern aufweist, welcher eine Mehrzahl von Befehlen ausführt, oder kann eine Logikschaltung sein, welche durch eine Logiksynthese entworfen ist. Die Betriebsschaltung 125a kann das Vorspannungssignal V_CTR basierend auf der berechneten ZTC-Spannung V_ZTC erzeugen und kann dieselbe für die Vorspannungsschaltung 140a vorsehen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Betriebsschaltung 125a den Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR für die ZTC-Spannung V_ZTC durch ein Verwenden der Werte des Vorspannungssteuersignals V_CTR, welches der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 entspricht, anstelle der Verwendung der ersten bis vierten Spannungen V1 bis V4 selbst erzeugen. Wie in 4A veranschaulicht ist, kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR ein digitales Signal (beispielsweise ein Multi-Bitsignal) sein, welches für einen DAC 142a der Vorspannungsschaltung 140a vorgesehen ist. Der DAC 142a kann eine Spannung ausgeben, welche eine Größe proportional zu dem Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR hat, und die Größe der Versorgungsspannung VDD kann durch die Ausgabe des DAC 142a bestimmt werden. Das heißt, dass in jedem der Graphen der 3A und 3B die horizontale Achse den Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR (beispielsweise den Wert des Multi-Bit-Signals) anstelle der Größe der Versorgungsspannung VDD repräsentieren kann.
  • Die Vorspannungsschaltung 140a kann den DAC 142a und einen Puffer 144a aufweisen. Der DAC 142a kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR empfangen und kann eine Spannung einer Größe proportional zu dem Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR ausgeben. Da die Vorspannungsschaltung 140a den DAC 142a aufweist, kann der ZTC-Zustand, das heißt die ZTC-Spannung V ZTC durch die Betriebsschaltung 125 durch eine digitale Operation berechnet werden. Da die Temperaturvariation des Oszillators 200 kompensiert wird durch ein Verwenden der Betriebsschaltung 125a, welche eine einfache Struktur hat und eine kleine Fläche besetzt, anstelle des Nutzens komplexer analoger Schaltungen, kann eine Temperaturcharakteristik des Oszillators 200 bei geringen Kosten genau kompensiert werden.
  • Der Puffer 144a kann die Versorgungsspannung VDD ausgeben, welche dieselbe Größe wie die Spannung hat, welche durch den DAC 142a ausgegeben wird. Der Puffer 144a kann dem Oszillator 200 einen Strom zuführen durch ein Bilden eines Strompfades von einer Sourcespannung V_S zu der Versorgungsspannung VDD. Eine Struktur des Puffers 144a, welche in 4A veranschaulicht ist, ist lediglich ein Beispiel, und es wird verstanden werden, dass der Puffer 144a verschiedene Strukturen unterschiedlich zu der Struktur, welche in 4A veranschaulicht ist, haben kann.
  • Bezugnehmend auf 4B kann die Steuerschaltung 100b einen ZTC-Abschätzer 120b, eine Vorspannungsschaltung 140a und eine Speichervorrichtung 160b aufweisen. Der ZTC-Abschätzer 120b kann das Vorspannungssteuersignal V_ZTC erzeugen und kann den Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR in der Speichervorrichtung 160b speichern. Ähnlich wie in der ersten bis vierten Speichervorrichtung 121b bis 124b kann die Speichervorrichtung 160b eine flüchtige Speichervorrichtung aufweisen oder kann eine nichtflüchtige Speichervorrichtung aufweisen. Wenn die Speichervorrichtung 160b eine nichtflüchtige Speichervorrichtung aufweist, kann der Wert des Vorspannungssteuersignals V_CTR, welcher der ZTC-Spannung V_ZTC entspricht, aufrechterhalten werden, auch wenn die Leistung unterbrochen wird und dann der Steuerschaltung 100b wieder zugeführt wird. Demnach kann die Größe der Versorgungsspannung VDD gleich zu der ZTC-Spannung V_ZTC gemacht werden, auch ohne eine Operation zum Erlangen der ersten bis vierten Frequenzen F1 bis F4 von dem Oszillationssignal OSC und ein Speichern derselben in der ersten bis vierten Speichervorrichtung 121b bis 124b, und ohne eine Operation des Berechnens der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4, welche durch eine Betriebsschaltung 125b durchgeführt wird.
  • Die 5A und 5B sind Blockschaltbilder von Ausführungsformen eines Systems. Wie in den 5A und 5B veranschaulicht ist, kann ein ZTC-Abschätzer 120c oder 120d einer Steuerschaltung 100c oder 100d ein Temperatursignal TEMP empfangen und kann die Temperatur eines Oszillators 200c oder 200d (beispielsweise die erste Temperatur T1 oder die zweite Temperatur T2 der 3A und 3B) basierend auf dem Temperatursignal TEMP erkennen. In den 5A und 5B kann, um jede von zwei unterschiedlichen Temperaturen zu repräsentieren, das Temperatursignal TEMP ein Signal sein (beispielsweise ein 1-Bit-Signal), welches nur ein Temperaturniveau repräsentiert, oder kann ein Signal sein (beispielsweise ein Multi-Bit-Signal), welches in der Lage ist, verschiedene Temperaturen zu repräsentieren. Hierin nachstehend werden in der Beschreibung der 5A und 5B redundante Beschreibungen für die Kürze ausgelassen werden.
  • Bezugnehmend auf 5A kann ein System 10c eine Steuerschaltung 100c und einen Oszillator 200c aufweisen, und die Steuerschaltung 100c kann einen ZTC-Abschätzer 120c und eine Vorspannungsschaltung 140c aufweisen. Wie in 5A veranschaulicht ist, kann der ZTC-Abschätzer 120c die Temperatur des Oszillators 200c basierend auf dem Temperatursignal TEMP empfangen, welches von außerhalb des Systems 10c empfangen wird. Beispielsweise kann in einem Prozess des Herstellens des Systems 10c oder des Oszillators 200c der ZTC-Abschätzer 120c das Temperatursignal TEMP, welches die Temperatur des Oszillators 200c repräsentiert, von der Herstellungsausstattung empfangen. Um die ZTC-Spannung V_ZTC des ZTC-Abschätzers 120c zu berechnen, kann die Herstellungsausstattung das System 10c oder den Oszillator 200c auf der ersten Temperatur T1 aufrechterhalten und kann das Temperatursignal TEMP, welches die erste Temperatur T1 repräsentiert, für den ZTC-Abschätzer 120c vorsehen. Der ZTC-Abschätzer kann die erste Temperatur T1 aus dem Temperatursignal TEMP erkennen, kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung die erste und zweite Spannung V1 und V2 wird und kann die erste und zweite Frequenz F1 und F2 erlangen. Danach kann die Herstellungsausstattung das System 10c oder den Oszillator 200c auf der zweiten Temperatur T2 aufrechterhalten und kann das Temperatursignal TEMP, welches die zweite Temperatur T2 repräsentiert, für den ZTC-Abschätzer 120c vorsehen. Der ZTC-Abschätzer 120c kann die zweite Temperatur T2 aus dem Temperatursignal TEMP erkennen und kann die dritte und vierte Frequenz F3 und F4 erlangen ähnlich dazu wie er die erste und zweite Frequenz F1 und F2 erlangte.
  • Bezugnehmend auf 5B kann ein System 10d eine Steuerschaltung 100d, einen Oszillator 200d und einen Temperatursensor 300d aufweisen. Der Temperatursensor 300d kann benachbart zum Oszillator 200d sein und kann eine Temperatur des Oszillators 200d abtasten, um das Temperatursignal TEMP auszugeben. Das heißt, dass anders als in dem Beispiel der 5A in dem Beispiel der 5B ein ZTC-Abschätzer 120d das Temperatursignal TEMP, welches innerhalb des Systems 10d erzeugt wird, empfangen kann.
  • Wie in 5B veranschaulicht ist, kann, wenn das System 10d den Temperatursensor 300d aufweist und der ZTC-Abschätzer 120d das Temperatursignal TEMP vom Temperatursensor 300d empfängt, der ZTC-Abschätzer 120d dynamisch die ZTC-Spannung V_ZTC dynamisch berechnen. Beispielsweise kann der ZTC-Abschätzer 120d die ZTC-Spannung V_ZTC berechnen auch nachdem das System 10d hergestellt und versandt ist. In diesem Fall kann, wie untenstehend unter Bezugnahme auf 14 beschrieben ist, der ZTC-Abschätzer 120d die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1, bei welcher die erste und zweite Frequenz F1 und F2 erlangt werden, und der zweiten Temperatur T2, bei welcher die dritte und vierte Frequenz F3 und F4 zu erlangen sind, abschätzen, und kann eine Operation zum Erlangen der dritten und vierten Frequenz F3 und F4 durchführen, wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 größer ist als ein Referenzwert.
  • Die 6A und 6B sind Blockschaltbilder von Ausführungsformen eines Systems. Wie in den 6A und 6B veranschaulicht ist, kann die Steuerschaltung 100e oder 100f einen Frequenzcontroller bzw. eine Frequenzsteuerung 160e oder 160f aufweisen, und ein Oszillator 200e oder 200f kann die Frequenz eines Oszillationssignals OSC gemäß einem Frequenzsteuersignal F CTR anpassen, welches durch den Frequenzcontroller 160e oder 160f ausgegeben wird. Hierin nachstehend werden in der Beschreibung der 6A und 6B redundante Beschreibungen zur Kürze ausgelassen werden.
  • Ähnlich zu dem oben Beschriebenen kann eine ZTC-Spannung V_ZTC durch einen ZTC-Abschätzer 120e oder 120f berechnet werden, und die Frequenz des Oszillationssignals OSC kann „F_ZTC“ der 3A und 3B sein, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC ist. Um die Differenz zwischen „F_ZTC“ und der Frequenz, welche durch die funktionalen Blöcke, welche durch ein Empfangen des Oszillationssignals OSC arbeiten, zu kompensieren, kann die Steuerschaltung 100e oder 100f einen Frequenzcontroller 160e oder 160f aufweisen, wie in den 6A und 6B veranschaulicht ist.
  • Bezugnehmend auf 6A kann ein System 10e eine Steuerschaltung 100e und einen Oszillator 200e aufweisen, und die Steuerschaltung 100e kann einen ZTC-Abschätzer 120e, eine Vorspannungsschaltung 140e und einen Frequenzcontroller 160e aufweisen. Der Frequenzcontroller 160e kann ein Abschätzsignal EST von dem ZTC-Abschätzer 120e empfangen, kann ein Oszillationssignal OSC vom Oszillator 200e empfangen und kann in Antwort darauf ein Frequenzsteuersignal F_CTR erzeugen und dasselbe für den Oszillator 200e vorsehen.
  • Der ZTC-Abschätzer 120e kann ein aktiviertes Abschätzsignal EST ausgeben, welches während der Abschätzung der ZTC-Spannung V_ZTC des Oszillators 200e aktiviert wird. Beispielsweise kann der ZTC-Abschätzer 120e das Vorspannungssteuersignal V_CTR ausgeben derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD jede der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 wird, kann die erste bis vierte Frequenz F1 bis F4 erlangen, kann die ZTC-Spannung V_ZTC berechnen und kann das aktivierte Abschätzsignal EST ausgeben, bis das Vorspannungssteuersignal V_CTR ausgegeben wird, derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird. Das Abschätzsignal EST ist bei bzw. nach einer Vollendung der Abschätzung der ZTC-Spannung deaktiviert. Der ZTC-Abschätzer 120e kann ein deaktiviertes Abschätzsignal EST nach dem Ausgeben des Vorspannungssteuersignals V_CTR ausgeben derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird.
  • Der Frequenzcontroller 160e kann das Abschätzsignal EST empfangen und kann das Frequenzsteuersignal F_CTR in Antwort auf das aktivierte Abschätzsignal EST nicht ändern. Beispielsweise kann der Frequenzcontroller 160e das Frequenzsteuersignal F_CTR, welches einen vorbestimmten Wert (oder Pegel) hat, in Antwort auf das aktivierte Abschätzsignal EST ausgeben. Das heißt, dass, da das Frequenzsteuersignal F CTR aufrechterhalten wird, um konstant zu sein, während der ZTC-Abschätzer 120e den ZTC-Zustand des Oszillators 200e abschätzt, der ZTC-Zustand des Oszillators 200e genau abgeschätzt werden kann.
  • In Antwort auf das deaktivierte Abschätzsignal EST kann der Frequenzcontroller 160e das Frequenzsteuersignal F_CTR erzeugen und ausgeben derart, dass die Frequenz des Oszillationssignals OSC eine vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR wird. Der Frequenzcontroller 160e kann die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR von außerhalb des Systems 10e empfangen, wie in 6A veranschaulicht ist, kann die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR speichern oder kann die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR von einer anderen Komponente (beispielsweise dem funktionalen Block, welcher das Oszillationssignal OSC empfängt) im System 10e empfangen.
  • Bezugnehmend auf 6B kann ein System 10f eine Steuerschaltung 100f und einen Oszillator 200f aufweisen, und die Steuerschaltung 100f kann einen ZTC-Abschätzer 120f, eine Vorspannungsschaltung 140f, einen Frequenzcontroller 160f und einen Frequenzdetektor 180f aufweisen. Der Frequenzdetektor 180f kann ein Oszillationssignal OSC empfangen und kann ein Frequenzerfassungssignal FRE durch ein Erfassen einer Frequenz des Oszillationssignal OSC ausgeben. Da der ZTC-Abschätzer 120f und der Frequenzcontroller 160f basierend auf der Frequenz des Oszillationssignals (OSC) arbeiten können, können sie eine Komponente (das heißt einen Frequenzdetektor 180f), welcher die Frequenz des Oszillationssignals OSC erfasst, gemeinsam verwenden, und demnach kann die Steuerschaltung 100f effizient entworfen sein. Beispielsweise kann der Frequenzdetektor 180f einen Zähler aufweisen und kann die Frequenz des Oszillationssignals OSC erfassen und das Frequenzerfassungssignal FRE durch ein Zählen der ansteigenden Flanken (und/oder abfallenden Flanken) des Oszillationssignals OSC erzeugen.
  • 7 ist ein Graph, welcher eine Operation von Frequenzcontrollern 160e und 160f der 6A und 6B veranschaulicht. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben ist, kann der Frequenzcontroller 160e oder 160f die Frequenz des Oszillationssignals OSC in Antwort auf das deaktivierte Abschätzsignal EST anpassen, nachdem der ZTC-Abschätzer 120e oder 120f die Abschätzung des ZTC-Zustandes des Oszillators 200e oder 200f vollendet. Hierin nachstehend wird 7 unter Bezugnahme auf 6A beschrieben werden.
  • Bezugnehmend auf 7 kann, wenn der Oszillator 200e nicht in dem ZTC-Zustand ist, die Frequenz des Oszillationssignals OSC mit einer Temperaturzunahme abnehmen, wie durch eine gepunktete Linie 30 angezeigt ist. Wenn der Oszillator 200e jedoch in dem ZTC-Zustand ist, welcher durch den ZTC-Abschätzer 120e abgeschätzt ist, das heißt, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC ist, kann die Frequenz des Oszillationssignals OSC bei „F_ZTC“ trotz einer Temperaturvariation aufrechterhalten werden, wie durch eine durchgezogene Linie 31 angezeigt ist. Wie durch eine durchgezogene Linie 32 angezeigt ist, kann der Frequenzcontroller 160e die Frequenz des Oszillationssignals OSC von „F_ZTC“ zu „F_TAR“ durch das Frequenzsteuersignal F_CTR verschieben, und die Frequenz des Oszillationssignals OSC kann bei „F_TAR“ aufrechterhalten werden trotz einer Temperaturvariation. Das heißt, dass, da die Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem Oszillator 200e zugeführt wird, bei der ZTC-Spannung V_ZTC aufrechterhalten werden kann, die Transistoren, welche im Oszillator 200e enthalten sind, in dem ZTC-Zustand sein können und er demnach bei „F_TAR“ aufrechterhalten werden kann, auch wenn die Frequenz des Oszillationssignals OSC gemäß dem Frequenzsteuersignal F_CTR, welches durch den Frequenzcontroller 160e erzeugt wird, variiert.
  • 8A ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Oszillators 200' und 8B ist ein Schaltbild eines Abschnitts des Oszillators 200' der 8A. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben ist, kann der Oszillator 200' die Versorgungsspannung VDD empfangen, kann das Frequenzsteuersignal F CTR empfangen und kann das Oszillationssignal OSC ausgeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Frequenzsteuersignal F_CTR ein digitales Signal sein, und der Oszillator 200' kann ein digital gesteuerter Oszillator (DCO=digitally controlled oscillator=digital gesteuerter Oszillator) sein. Beispielsweise kann, wie in 8A veranschaulicht ist, der Oszillator 200' ein Ringoszillator sein und kann eine Mehrzahl von Invertern aufweisen, welche in Serie verbunden sind und die Versorgungsspannung VDD empfangen. Ebenso kann der Oszillator 200' eine Mehrzahl von Invertern aufweisen, welche parallel mit einem Eingang und einem Ausgang verbunden sind, welche miteinander verbunden sind. Bezugnehmend auf 8A kann der Oszillator 200' drei Stufen aufweisen, von welchen jede drei Inverter aufweist, welche parallel verbunden sind. Beispielsweise kann eine erste Stufe 210' drei Inverter 211', 212' und 213' aufweisen, welche parallel miteinander verbunden sind. Obwohl 8A jede Stufe drei Inverter aufweisend und den Oszillator 200' drei Stufen aufweisend veranschaulicht, wird verstanden werden, dass die Anzahl von Invertern, welche in jeder Stufe enthalten sind, und die Anzahl von Stufen, welche in dem Oszillator enthalten sind, unterschiedlich von denjenigen sein kann, welche in 8A veranschaulicht sind.
  • Jeder der Mehrzahl von Invertern kann einen Aktivierungsanschluss haben und kann arbeiten, das heißt kann oder kann nicht ein Eingangssignal invertieren, gemäß einem Aktivierungssignal, welches an den Aktivierungsanschluss angelegt ist. Beispielsweise kann, wie untenstehend unter Bezugnahme auf 8B beschrieben ist, der Inverter 211' ein Ausgangssignal Y durch ein Invertieren eines Eingangssignals X in Antwort auf ein aktiviertes Aktivierungssignal EN11 ausgeben und kann einen Anschluss, welcher das Ausgangssignal Y ausgibt, in Antwort auf das deaktivierte Aktivierungssignal EN11 floaten.
  • Wie in 8A veranschaulicht ist, kann die Mehrzahl von Invertern getrennte Aktivierungssignale empfangen, und jedes der Aktivierungssignale kann gemäß dem Frequenzsteuersignal F_CTR aktiviert oder deaktiviert sein. Auf diese Art und Weise kann sich die Anzahl und der Typ von operierenden Invertern inmitten der Mehrzahl von Invertern gemäß dem Steuersignal F_CTR ändern, und demzufolge kann sich eine Signalverzögerungszeit in jeder der Stufen ändern und demnach kann sich die Frequenz des Oszillationssignals OSC ändern. Das heißt, dass die Frequenz des Oszillationssignals OSC digital durch das Frequenzsteuersignal F CTR gesteuert werden kann.
  • 8B ist ein Schaltbild der ersten Stufe 210' des Oszillators 200' der 8A. Wie in 8B veranschaulicht ist, kann die erste Stufe 210' Inverter 211', 212' und 213' aufweisen, die Eingänge der Inverter 211', 212' und 213' können miteinander verbunden sein, und die Ausgänge der Inverter 211', 212' und 213' können miteinander verbunden sein.
  • Jeder der Inverter 211', 212' und 213' kann MOS-Transistoren aufweisen, welche in Serie verbunden sind. Das heißt, dass jeder von Invertern 211', 212' und 213' einen PMOS-Transistor und einen NMOS-Transistor aufweisen kann, welche in Serie miteinander verbunden sind, um ein Eingangssignal zu invertieren, und einen NMOS-Transistor aufweisen kann, welcher ein Gate hat, an welches ein Aktivierungssignal angelegt ist, und einen PMOS-Transistor, welcher ein Gate hat, an welches ein invertiertes Aktivierungssignal angelegt ist.
  • Wie obenstehend unter Bezugnahme auf 8A beschrieben ist, können die Inverter 211', 212' und 213' unterschiedliche Größen voneinander haben. Beispielsweise können, wie in 8B veranschaulicht ist, die Transistoren, welche im Inverter 212' enthalten sind, größer sein als die Transistoren, welche im Inverter 213' enthalten sind, und die Transistoren, welche im Inverter 211' enthalten sind können größer sein als die Transistoren, welche im Inverter 212' enthalten sind. Der größere Inverter, das heißt der Inverter, welcher die größeren Transistoren aufweist, kann eine kürzere Signalverzögerungszeit haben, und demnach können die jeweiligen Signalverzögerungszeiten der Inverter 211', 212' und 213' unterschiedlich voneinander sein. Da die erste Stufe 210' Inverter 211', 212' und 213' von unterschiedlichen Größen aufweist, und Inverter 211', 212' und 213' getrennt durch die Aktivierungssignale EN11, EN21 und EN31 gesteuert werden, kann die erste Stufe 210' verschiedene Verzögerungszeiten haben.
  • 9 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Oszillators 200". Wie in 9 veranschaulicht ist, kann der Oszillator 200" Inverter 210", 220" und 230" aufweisen, welche in Serie miteinander verbunden sind, und Schaltungen 240", 250" und 260" variabler Kapazität, welche jeweils mit den Ausgängen der Inverter 210", 220" und 230" verbunden sind.
  • Der Oszillator 200" kann die Frequenz des Oszillationssignals OSC durch ein Anpassen der Lastkapazität von Invertern 210", 220" und 230" basierend auf dem Frequenzsteuersignal F CTR anpassen. Das heißt, dass, wenn die Lastkapazität der Inverter 210", 220" und 230" zunimmt, eine Signalverzögerungszeit zunehmen kann und die Frequenz des Oszillationssignals OSC abnehmen kann. Schaltungen 240", 250" und 260" variabler Kapazität können jeweils mit den Ausgängen der Inverter 210", 220" und 230" verbunden sein, wie in 9 veranschaulicht ist, oder es können Schaltungen 240", 250" und 260" variabler Kapazität mit nur einigen der Ausgänge von Invertern 210", 220" und 230" anders als in der Veranschaulichung der 9 verbunden sein.
  • Wie in 9 veranschaulicht ist, kann die Schaltung variabler Kapazität 240", Kapazitäten C1, C2 und C3 aufweisen und Schalter, welche jeweils in Serie mit den Kondensatoren C1, C2 und C3 verbunden sind, und jeweils durch Schaltsteuersignale SW11, SW12 und SW13 gesteuert werden. Jedes der Schaltsteuersignale SW11, SW12 und SW13 kann gemäß dem Frequenzsteuersignal F_CTR aktiviert oder deaktiviert sein, und die Lastkapazität des Inverters 210" kann durch die Schaltsteuersignale SW11, SW12 und SW13 bestimmt werden. Ebenso können die Kapazitäten der Kondensatoren C1, C2 und C3, welche in der Schaltung variabler Kapazität 240" enthalten sind, unterschiedlich voneinander sein. In einer Ausführungsform können Kondensatoren C1, C2 und C3, welcher in einer Schaltung 240" variabler Kapazität enthalten sind, beispielsweise Metallkondensatoren sein, welche niedrige Temperaturkoeffizienten haben.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm von Beispielen von Signalen des Systems der 6B. Wie obenstehend beschrieben ist, kann die ZTC-Spannung V_ZTC des Oszillators 200f durch eine digitale Operation bestimmt werden, und die Frequenz des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200f ausgegeben wird, kann digital gesteuert werden. Obwohl 6B das Temperatursignal TEMP nicht veranschaulicht, wird in der Beschreibung der 10 angenommen, dass der ZTC-Abschätzer 120f der 6B das Temperatursignal TEMP empfängt, welches die Temperatur des Oszillators 200f repräsentiert. Hierin nachstehend wird 10 unter Bezugnahme auf 6B beschrieben werden.
  • Zu Zeiten t11 bis t23 kann der ZTC-Abschätzer 120f eine Operation zum Abschätzen des ZTC-Zustandes des Oszillators 200f durchführen und kann das aktivierte Abschätzsignal EST ausgeben. Das heißt, dass der ZTC-Abschätzer 120f das aktivierte Abschätzungssignal EST von der Zeit des Startens bis zu der Zeit (beispielsweise der Zeit t23) des Vollendens der Abschätzung des ZTC-Zustandes des Oszillators 200f aufrechterhalten kann. In Antwort auf das aktivierte Abschätzsignal EST kann der Frequenzcontroller 160f den Wert des Frequenzsteuersignals F CTR auf „FC0“ aufrechterhalten.
  • Zu der Zeit t11 kann das Temperatursignal TEMP die erste Temperatur T1 repräsentieren aufgrund dessen, dass der Oszillator 200f die erste Temperatur T1 hat. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die erste Temperatur T1 durch das Temperatursignal TEMP erkennen und kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC1“ ausgeben derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die erste Spannung V1 wird. Die Vorspannungsschaltung 140f kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der ersten Spannung V1 hat, in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC1“ ausgeben. Aufgrund dessen, dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der ersten Spannung V1 hat und des Frequenzsteuersignals F_CTR „FC0“ kann der Oszillator 200f das Oszillationssignal OSC ausgeben, welches die erste Frequenz F1 hat. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE ausgeben, welches die erste Frequenz F1 repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die erste Frequenz F1 (beispielsweise in der ersten Speichervorrichtung 121a der 4A) gemäß dem Frequenzerfassungssignal FRE, welches von dem Frequenzdetektor 180f empfangen wird, speichern.
  • Zu der Zeit t12 kann der ZTC-Abschätzer 120f das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC2“ ausgeben, so dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die zweite Spannung V2 wird. Die Vorspannungsschaltung 140f kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der zweiten Spannung V2 hat, in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC2“ ausgeben. Aufgrund dessen, dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der zweiten Spannung V2 hat und des Frequenzsteuersignals V_CTR „FC0“, kann der Oszillator 200f das Oszillationssignal OSC ausgeben, welches die zweite Frequenz F2 hat. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE, welches die zweite Frequenz F2 repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC ausgeben. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die zweite Frequenz F2 (beispielsweise in der zweiten Speichervorrichtung 122a der 4A) gemäß dem Frequenzerfassungssignal FRE, welches von dem Frequenzdetektor 180 empfangen wird, speichern.
  • Zu der Zeit t21 kann das Temperatursignal TEMP die zweite Temperatur T2 repräsentieren aufgrund dessen, dass der Oszillator 200f die zweite Temperatur T2 hat. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die zweite Temperatur T2 durch das Temperatursignal TEMP erkennen und kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC3“ ausgeben, derart dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die dritte Spannung V3 wird. Die Vorspannungsschaltung 140f kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der dritten Spannung V3 hat, in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC3“ ausgeben. Aufgrund dessen, dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der dritten Spannung V3 hat und des Frequenzsteuersignals F_CTR von „FC0“, kann der Oszillator 200f das Oszillationssignal OSC ausgeben, welches die dritte Frequenz F3 hat. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE, welches die dritte Frequenz F3 repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC ausgeben. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die dritte Frequenz F3 (beispielsweise in der dritten Speichervorrichtung 123a der 4A) gemäß dem Frequenzerfassungssignal FRE, welches vom Frequenzdetektor 180 empfangen wird, speichern.
  • Zu der Zeit t22 kann der ZTC-Abschätzer 120f das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC4“ ausgeben, derart dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die vierte Spannung V4 wird. Die Vorspannungsschaltung 140f kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der vierten Spannung V4 hat, in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC4“ ausgeben. Aufgrund dessen, dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der vierten Spannung V4 hat und des Frequenzsteuersignals F_CTR von „FC0“ kann der Oszillator 200f das Oszillationssignal OSC, welches die vierte Frequenz F4 hat, ausgeben. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE, welches die vierte Frequenz F4 repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC ausgeben. Der ZTC-Abschätzer 120f kann die vierte Frequenz F4 (beispielsweise in der vierten Speichervorrichtung 124a der 4A) gemäß dem Frequenzerfassungssignal FRE, welches vom Frequenzdetektor 180f empfangen wird, speichern.
  • Zu der Zeit t23 kann der ZTC-Abschätzer 120f die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 und den ersten bis vierten Frequenzen F1 bis F4 berechnen und kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC_ZTC“ derart ausgeben, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird. Ebenso kann der ZTC-Abschätzer 120f das deaktivierte Abschätzsignal EST ausgeben, da die Abschätzung des ZTC-Zustandes des Oszillators 200e vollendet ist. Die Vorspannungsschaltung 140f kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der ZTC-Spannung V_ZTC hat, in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal V_CTR von „VC_ZTC“ ausgeben. Aufgrund dessen, dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der ZTC-Spannung V_ZTC und das Frequenzsteuersignal F_CTR von „FC0“ hat, kann der Oszillator 200f das Oszillationssignal OSC, welches eine Frequenz von „F_ZTC“ hat, ausgeben. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE, welches „F_ZTC“ repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC ausgeben. Der ZTC-Abschätzer 120f kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR bei „VC_ZTC“ aufrechterhalten derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD bei der ZTC-Spannung V_ZTC aufrechterhalten wird.
  • Zu der Zeit t24 kann der Frequenzcontroller 160f eine Operation zum Ändern der Frequenz „F_ZTC“ des Oszillationssignals OSC zu der vorbestimmten Zielfrequenz F_TAR beginnen. Das heißt, dass der Frequenzcontroller 160f das Frequenzsteuersignal F_CTR von „FC1“ in Antwort auf das deaktivierte Abschätzsignal EST ausgeben kann, und das Oszillationssignal OSC, welches eine Frequenz von „F11“ hat, aufgrund dessen dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der ZTC-Spannung V_ZTC hat und des Frequenzsteuersignals F CTR von „FC1“ ausgeben kann. Der Frequenzdetektor 180f kann das Frequenzerfassungssignal FRE, welches „F11“ repräsentiert, durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC ausgeben. Der Frequenzcontroller 160f kann die Frequenz „F11“ aufgrund des Frequenzerfassungssignals FRE, welches vom Frequenzdetektor 180f empfangen wird, erkennen, und kann den nächsten Wert (das heißt „FC2“) des Frequenzsteuersignals F CTR durch ein Vergleichen desselben mit der vorbestimmten Zielfrequenz F_TAR bestimmen. Ähnlich kann bei jeder der Zeiten t25, t26 und t27 basierend auf dem Frequenzerfassungssignal FRE, welches vom Frequenzdetektor 180f empfangen wird, der Frequenzcontroller 160f den Wert des Frequenzsteuersignals F_CTR anpassen derart, dass die Frequenz des Oszillationssignals OSC die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR wird.
  • Zu der Zeit t28 kann der Frequenzcontroller 160f das Frequenzsteuersignal F CTR von „FC_TAR“ ausgeben, und der Oszillator 200f kann das Oszillationssignal OSC ausgeben, welches die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR hat aufgrund dessen dass die Versorgungsspannung VDD die Größe der ZTC-Spannung V_ZTC hat und des Frequenzsteuersignals F CTR von „FC_TAR“. Durch ein Erfassen der Frequenz des Oszillationssignals OSC kann der Frequenzdetektor 180f die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR erkennen und kann das Frequenzsteuersignal F CTR bei „FC_TAR“ aufrechterhalten.
  • Die 11A und 11B sind Graphen und Tabellen, welche einen Betrieb einer Ausführungsform des ZTC-Abschätzers 120 der 1 veranschaulichen. Ähnlich zu den 3A und 3B, welche obenstehend beschrieben sind, kann der ZTC-Abschätzer 120 eine ZTC-Spannung V_ZTC von einem Kreuzungspunkt Z zwischen einer ersten Linie 41 und einer zweiten Linie 42 berechnen. Wie untenstehend unter Bezugnahme auf die 11A und 11B beschrieben ist, kann, basierend auf dem Kreuzungspunkt oder Schnittpunkt Z, welcher von der ersten und zweiten Linie 41 und 42 abgeleitet wird, der ZTC-Abschätzer 120 zusätzlich eine Operation zum Kompensieren der nichtlinearen Charakteristik des Oszillators 200 durchführen. Wie in 3B, können in den 11A und 11B die erste und dritte Spannung V1 und V3 gleich zueinander sein, und die zweite und vierte Spannung V2 und V4 können gleich zueinander sein.
  • Bezugnehmend auf 11A kann der Kreuzungspunkt Z aus einer geraden Linie, welche Punkte A und B verbindet berechnet werden, und einer geraden Linie, welche Punkte C und D verbindet (das heißt Linien 41 und 42), und die Frequenzcharakteristik des Oszillationssignals OSC, abhängig von der Versorgungsspannung VDD des Oszillators 200, kann nichtlinear sein, wie in 11A veranschaulicht ist. Demzufolge kann der Kreuzungspunkt Z, welcher aus den vier erfassten Punkten A, B, C und D berechnet wird, unterschiedlich von dem ZTC-Punkt sei, das heißt einem Kreuzungspunkt zwischen einer Charakteristik-Kurve 41' der ersten Temperatur T1 und einer Charakteristik-Kurve 42' der zweiten Temperatur T2.
  • Wenn der Abstand zwischen den vier erfassten Punkten A, B, C und D abnimmt, das heißt wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Spannung V1 und V2 abnimmt, kann die Differenz zwischen dem Kreuzungspunkt Z und dem tatsächlichen ZTC-Punkt abnehmen. Wie untenstehend beschrieben ist, kann der ZTC-Abschätzer 120 vier neue Punkte A', B', C' und D' basierend auf dem Kreuzungspunkt Z erfassen, welcher aus den vier erfassten Punkten A, B, C und D berechnet wird, und kann einen Kreuzungspunkt Z', welcher im Wesentlichen identisch zu dem tatsächlichen ZTC-Punkt ist oder einen verringerten Fehler hinsichtlich dem tatsächlichen ZTC-Punkt hat, aus den vier neuen Punkten A', B', C' und D' berechnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der ZTC-Abschätzer 120 die vier Punkte A, B, C und D an der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 durch ein Verwenden der ersten und zweiten Spannung V1 und V2 erfassen, und kann den Kreuzungspunkt Z aus den vier erfassten Punkten A, B, C und D berechnen. Danach kann der ZTC-Abschätzer 120 eine fünfte Spannung V5 zwischen der ersten Spannung V1 und einer Spannung V_Z, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht, berechnen, und eine sechste Spannung V6 zwischen der zweiten Spannung V2 und der Spannung V_Z, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht. Der ZTC-Abschätzer 120 kann fünfte bis achte Frequenzen F5 bis F8 bei der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 durch ein Verwenden der fünften und sechsten Spannung V5 und V6 erfassen und kann den Kreuzungspunkt Z' aus den vier erfassten Punkten A', B', C' und D' berechnen. Wie in 11A veranschaulicht ist, können die vier erfassten Punkte A', B', C' und D' die kleineren Abstände dazwischen haben als die vorangehenden vier Punkte A, B, C und D und demnach kann der Kreuzungspunkt Z' näher zu dem ZTC-Punkt sein als der Kreuzungspunkt Z. Demzufolge kann der ZTC-Abschätzer 120 die Spannung, welche dem Kreuzungspunkt Z' entspricht, als die ZTC-Spannung V_ZTC bestimmen.
  • Bezugnehmend auf 11B kann der ZTC-Abschätzer 120 vier neue Punkte A“, B“, C“ und D“ bei Temperaturen unterschiedlich von denjenigen zum Erfassen der vier Punkte A, B, C und D erfassen. Das heißt, dass, wie in 11B veranschaulicht ist, der ZTC-Abschätzer 120 die vier Punkte A, B, C und D bei jeder der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 durch ein Verwenden der ersten und zweiten Spannung V1 und V2 erfassen kann, den Kreuzungspunkt Z aus den vier erfassten Punkten A, B, C und D berechnen kann und die fünfte und sechste Spannung V5 und V6 basierend auf der Spannung V_Z berechnen kann, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht. Danach kann der ZTC-Abschätzer 120 vier Frequenzen des Oszillationssignals erfassen, welche vier Kombinationen der dritten und vierten Temperatur und der fünften und sechsten Spannung entsprechen. Insbesondere kann der ZTC-Abschätzer 120 die fünfte bis achte Frequenz F5 bis F8 bei dritten und vierten Temperaturen T3 und T4 unterschiedlich von der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 durch ein Verwenden der fünften und sechsten Spannung V5 und V6 erfassen, und kann einen Kreuzungspunkt Z“ aus den vier erfassten Punkten A“, B“, C“ und D“ berechnen. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 2, 3A und 3B beschrieben ist, kann im Oszillator 200, da die Versorgungsspannung VDD und die Frequenz des Oszillationssignals OSC an den ZTC-Punkt unabhängig von der Temperatur konstant sind, der Kreuzungspunkt Z“, welcher aus den vier Punkten A“, B“, C“ und D“ berechnet wird, welche bei den dritten und vierten Temperaturen T3 und T4 erfasst werden, ebenso effektiv sein. Das heißt, dass nicht nur eine charakteristische Kurve 43 der dritten Temperatur T3 und eine charakteristische Kurve 44 der vierten Temperatur T4 in 11B, sondern auch die charakteristische Kurve 41' der ersten Temperatur T1 und die charakteristische Kurve 42' der zweiten Temperatur T2 in 11A sich an dem ZTC-Punkt kreuzen können.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht. Wie in 12 veranschaulicht ist, kann das Verfahren eine Mehrzahl von Operationen S200, S400 und S600 aufweisen, und kann durch beispielsweise den ZTC-Abschätzer 120 der 1 durchgeführt werden. Hierin nachstehend wird 12 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.
  • In Operation S200 kann die Versorgungsspannung VDD des Oszillators 200 gesteuert werden und die Frequenz des Oszillationssignals OSC kann erlangt werden. Die Frequenz des Oszillationssignals OSC, welches durch den Oszillator 200 ausgegeben wird, kann gemäß der Größe der Versorgungsspannung VDD, welche dem Oszillator 200 zugeführt wird, variieren, und der ZTC-Abschätzer 120 kann die Versorgungsspannung VDD von verschiedenen Größen dem Oszillator 200 zuführen und die resultierenden Frequenzen des Oszillationssignals OSC erlangen. Details der Operation S200 werden untenstehend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben werden.
  • In Operation S400 kann die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der Versorgungsspannung VDD und der Frequenz des Oszillationssignals OSC abgeschätzt werden. Beispielsweise kann in dem Graphen mit zwei Achsen, welche jeweils die Größe der Versorgungsspannung des Oszillators 200 und die Frequenz des Oszillationssignals OSC repräsentieren, der ZTC-Abschätzer 120 eine Linie aus der ersten und zweiten Frequenz F1 und F2 entsprechend den unterschiedlichen ersten und zweiten Spannungen V1 und V2 ableiten und kann die ZTC-Spannung V_ZTC von dem Kreuzungspunkt zwischen den Linien, welche jeweils bei den unterschiedlichen Temperaturen des Oszillators 200 abgeleitet werden, abschätzen.
  • In Operation S600 kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR derart erzeugt werden, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird. Die Vorspannungsschaltung 140, welche die Versorgungsspannung VDD dem Oszillator 200 zuführt, kann die Größe der Versorgungsspannung VDD basierend auf dem Vorspannungssteuersignal V_CTR anpassen und der ZTC-Abschätzer 120 kann das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird, und dieselbe für die Vorspannungsschaltung 140 vorsehen. Demzufolge kann die Versorgungsspannung VDD, welche die Größe der ZTC-Spannung V_ZTC hat, dem Oszillator 200 zugeführt werden, und der Oszillator 200 kann das Oszillationssignal OSC einer konstanten Frequenz unabhängig von einer Temperatur oder Variation in dem ZTC-Zustand ausgeben.
  • 13 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel von Ausführungsformen von Operationen S200 und S400 der 12 veranschaulicht. In der Art und Weise, welche obenstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben ist, kann in Operation S200a die Größe der Versorgungsspannung des Oszillators gesteuert werden und die Frequenz des Oszillationssignals kann erlangt werden; in Operation S400a kann die ZTC-Spannung V_ZTC abgeschätzt werden basierend auf der Größe der Versorgungsspannung und der Frequenz des Oszillationssignals. Gemäß einer Ausführungsform können Operationen S200a und S400a der 13 durch den ZTC-Abschätzer 120c oder 120d jeweils der 5A und 5B durchgeführt werden. Hierin nachstehend wird 13 unter Bezugnahme auf die 3A und 5A beschrieben werden.
  • Bezugnehmend auf 13 kann Operation S200a Operationen S220, S240, S260 und S280 aufweisen. In Operation S220 kann die erste Temperatur T1 aus den Temperatursignalen TEMP erkannt werden. Der ZTC-Abschätzer 120c kann die erste Temperatur T1 des Oszillators 200c aus dem Temperatursignal TEMP, welches von außerhalb des Systems 10c empfangen wird (oder in dem System 10b erzeugt wird, wie in 5B veranschaulicht ist), erkennen.
  • In Operation S240 kann die Größe der Versorgungsspannung VDD gesteuert werden, um die erste und zweite Spannung V1 und V2 zu unterschiedlichen Zeiten zu werden, und die erste und zweite Frequenz F1 und F2 können erlangt werden. Beispielsweise kann der ZTC-Abschätzer 120c das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die erste Spannung V1 wird, und kann die erste Frequenz F1 des Oszillationssignals OSC erlangen. Danach kann der ZTC-Abschätzer 120c das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Vorspannungsschaltung VDD die zweite Spannung V2 wird, und kann die zweite Frequenz F2 des Oszillationssignals OSC erlangen.
  • In Operation S260 kann die zweite Temperatur T2 aus dem Temperatursignal TEMP erkannt werden. Die zweite Temperatur T2 kann unterschiedlich von der ersten Temperatur T1 sein, und die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 kann größer sein als ein vorbestimmter Wert, wie untenstehend mit Bezugnahme auf 14 beschrieben ist. Durch ein Erkennen der zweiten Temperatur T2 kann der ZTC-Abschätzer 120c eine Operation zum Ableiten eines Merkmals unterschiedlich von dem Frequenzmerkmal (beispielsweise der ersten Linie 21 der 3A) des Oszillationssignals OSC gemäß der Größe der Versorgungsspannung VDD des Oszillators 200c, welche bei der ersten Temperatur T1 abgeleitet wird, starten.
  • In Operation S280 kann die Größe der Versorgungsspannung VDD gesteuert werden, um die dritte und vierte Spannung V3 und V4 zu unterschiedlichen Zeiten zu werden, und die dritte und vierte Frequenz F3 und F4 können erlangt werden. Beispielsweise kann der ZTC-Abschätzer 120c das Vorspannungssteuersignal V_CTR derart erzeugen, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die dritte Spannung V3 wird, und kann die dritte Frequenz F3 des Oszillationssignals OSC erlangen. Danach kann der ZTC-Abschätzer 120c das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die vierte Spannung V4 wird, und kann die vierte Frequenz F4 des Oszillationssignals OSC erlangen. In einer Ausführungsform können die erste und dritte Spannung V1 und V3 gleich zueinander sein und die zweite und vierte Spannung V2 und V4 können gleich zueinander sein.
  • In Operation S400a kann die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 und der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 berechnet werden. Beispielsweise kann, wie in 3A veranschaulicht ist, der ZTC-Abschätzer 120c die erste und zweite Linie 21 und 22 aus der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 und der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 ableiten, und kann den Kreuzungspunkt Z zwischen der ersten und zweiten Linie 21 und 22 als den ZTC-Punkt berechnen. Die ZTC-Spannung V_ZTC kann eine Spannung sein, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform S260' der Operation S260 der 13 veranschaulicht. In der Art und Weise, welche obenstehend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben ist, kann in Operation S260' die zweite Temperatur T2 aus dem Temperatursignal TEMP erkannt werden. Bezugnehmend auf 14 kann Operation S260' Operationen S261 und 262 aufweisen. Hierin nachstehend wird 14 unter Bezugnahme auf 5A beschrieben werden.
  • In Operation S261 kann die zweite Temperatur T2 aus dem Temperatursignal TEMP extrahiert werden. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 5A und 5B beschrieben ist, kann das Temperatursignal TEMP ein Signal sein, welches in der Lage ist, verschiedene Temperaturen des Oszillators 200c zu repräsentieren. Beispielsweise kann das Temperatursignal TEMP eine Mehrzahl von Bits aufweisen und kann durch den ZTC-Abschätzer 120c parallel durch eine Mehrzahl von Signalleitungen empfangen werden, oder kann durch den ZTC-Abschätzer 120c in Serie durch eine Signalleitung empfangen werden. Der ZTC-Abschätzer 120c kann die zweite Temperatur T2, welche durch das Temperatursignal TEMP repräsentiert wird, aus dem Temperatursignal TEMP extrahieren.
  • In Operation S262 kann die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 mit einem Referenzwert verglichen werden. Bezugnehmend auf 3A kann, wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 klein ist, die Steigungsdifferenz zwischen der abgeleiteten ersten und zweiten Linie 21 und 22 klein sein. Andererseits kann, wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 ausreichend groß ist, die Steigungsdifferenz zwischen der abgeleiteten ersten und zweiten Linie 21 und 22 groß sein, und demnach kann der Kreuzungspunkt Z zwischen der ersten und zweiten Linie 21 und 22 näher zu dem ZTC-Punkt sein. Demnach kann durch ein Vergleichen der Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 mit einem Referenzwert, wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 kleiner ist als der Referenzwert, der ZTC-Abschätzer 120 die zweite Temperatur T2 wiederum aus einem neuen Temperatursignal TEMP in Operation S261 extrahieren. Andererseits können, wenn die Differenz zwischen der ersten und zweiten Temperatur T1 und T2 größer als der Referenzwert ist, nachfolgende Operationen (beispielsweise Operation S280 der 13) bei der extrahierten zweiten Temperatur T2 durchgeführt werden.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht. Wie in 15 veranschaulicht ist, kann das Verfahren eine Mehrzahl von Operationen S100b, S200b, S400b, S600b und S700b aufweisen und kann durchgeführt werden beispielsweise durch die Steuerschaltung 100e oder 100f jeweils der 6A und 6B. Hierin nachstehend wird 15 unter Bezugnahme auf 6A beschrieben werden.
  • In Operation S100b kann das Frequenzsteuersignal F_CTR aufrechterhalten werden, um konstant zu sein. Beispielsweise kann der Frequenzcontroller 160e das Frequenzsteuersignal F_CTR aufrechterhalten, um konstant in Antwort auf das aktivierte Abschätzsignal EST zu sein, welches von dem ZTC-Abschätzer 120e ausgegeben wird. Das heißt, dass in den nachfolgenden Operationen, da das Frequenzsteuersignal F_CTR aufrechterhalten werden kann, um konstant zu sein, während der ZTC-Zustand des Oszillators 200e abgeschätzt wird, die Frequenzcharakteristik des Oszillationssignals OSC gemäß der Größe der Versorgungsspannung VDD des Oszillators 200e erfasst werden kann, und demnach der ZTC-Zustand des Oszillators 200e genau abgeschätzt werden kann.
  • Operationen S200b, S400b und S600b der 15 können identisch oder ähnlich zu Operationen S200, S400 und S600 jeweils der 12 sein. Das heißt, dass der ZTC-Abschätzer 120e eine Mehrzahl von Frequenzen des Oszillationssignals OSC durch ein Steuern der Größe der Versorgungsspannung VDD erlangen kann und die ZTC-Spannung V_ZTC des Oszillators 200e basierend auf der Größe der Versorgungsspannung VDD und der Mehrzahl von Frequenzen abschätzen kann. Ebenso kann der ZTC-Abschätzer 120e das Vorspannungssteuersignal V_CTR erzeugen und ausgeben derart, dass die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC wird.
  • In Operation S700b kann das Frequenzsteuersignal F_CTR derart erzeugt werden, dass das Oszillationssignal OSC die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR hat. Beispielsweise kann, wie in 7 veranschaulicht ist, wenn die Größe der Versorgungsspannung VDD die ZTC-Spannung V_ZTC ist, und das Frequenzsteuersignal F CTR der Wert ist, welcher in Operation S100b eingestellt ist, die Frequenz F_ZTC des Oszillationssignals OSC unterschiedlich von der vorbestimmten Zielfrequenz F_TAR sein. Demzufolge kann der Frequenzcontroller 160e das Frequenzsteuersignal F_CTR erzeugen, dasselbe für den Oszillator 200e vorsehen und die entsprechende Frequenz des Oszillationssignals OSC erlangen, um das Frequenzsteuersignal F_CTR derart zu erzeugen, dass das Oszillationssignal OSC die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR hat. Demzufolge kann der Oszillator 200e das Oszillationssignal OSC, welches die vorbestimmte Zielfrequenz F_TAR hat, unabhängig von einer Prozessspannungstemperatur (PVT)-Variation ausgeben.
  • 16 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Oszillators veranschaulicht. Wie obenstehend unter Bezugnahme auf die 11A und 11B beschrieben ist, kann die nichtlineare Charakteristik des Oszillators kompensiert werden. Beispielsweise können Operationen S510, S520, S540, S560, S580 und S590 der 16 nach Operation S400a der 13 durchgeführt werden und können durch die Steuerschaltung 100e oder 100f jeweils der 6A und 6B durchgeführt werden. Hierin nachstehend wird 16 unter Bezugnahme auf die 11B und 6A beschrieben werden.
  • In Operation S510 können die fünfte und sechste Spannung V5 und V6 basierend auf dem Kreuzungspunkt Z und der ersten und zweiten Spannung V1 und V2 berechnet werden. Der Kreuzungspunkt Z kann aus der ersten bis vierten Spannung V1 bis V4 und der ersten bis vierten Frequenz F1 bis F4 in der vorangehenden Operation berechnet werden. In dem Beispiel der 16 können die erste und dritte Spannung V1 und V3 gleich zueinander sein und die zweite und vierte Spannung V2 und V4 können gleich zueinander sein. Die fünfte Spannung V5 kann zwischen der ersten Spannung V1 und der Spannung V_Z, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht, sein, und die sechste Spannung V6 kann zwischen der zweiten Spannung V2 und der Spannung V_Z, welche dem Kreuzungspunkt Z entspricht, sein.
  • Operationen S520, S540, S560 und S580 der 16 können in der Art und Weise von Operationen S220, S240, S260 und S280 der 13 durchgeführt werden. Das heißt, dass die fünfte und sechste Frequenz F5 und F6, welche jeweils der fünften und sechsten Spannung V5 und V6 entsprechen, bei der dritten Temperatur T3 erlangt werden können, und die siebte und die achte Frequenz F7 und F8, welche jeweils der fünften und sechsten Spannung V5 und V6 entsprechen, bei der vierten Temperatur T4 erlangt werden können. In einer Ausführungsform kann die dritte Temperatur T3 gleich zu der ersten Temperatur T1 der 13 sein, und die vierte Temperatur T4 kann gleich zu der zweiten Temperatur T2 der 13 sein.
  • In Operation S590 kann die ZTC-Spannung V_ZTC basierend auf der fünften bis achten Frequenz F5 bis F8 und der fünften und sechsten Spannung V5 und V6 berechnet werden. Beispielsweise kann eine Linie der dritten Temperatur T3, welche durch die fünfte und sechste Frequenz F5 und F6 und die fünfte und sechste Spannung V5 und V6 gebildet wird, extrahiert werden, und eine Linie der vierten Temperatur T4, welche durch die siebte und achte Frequenz F7 und F8 und die fünfte und sechste Spannung V5 und V6 gebildet werden, kann extrahiert werden. Der Kreuzungspunkt Z“ zwischen der Linie der dritten Temperatur T3 und der Linie der vierten Temperatur T4 kann berechnet werden, und der Kreuzungspunkt Z“ kann näher zu dem ZTC-Punkt sein als der Kreuzungspunkt Z der Operation S510. Demzufolge kann die Spannung, welche dem Kreuzungspunkt Z“ entspricht, als die ZTC-Spannung V_ZTC bestimmt werden.
  • 17 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer integrierten Schaltung 1000, welche eine Oszillatorsteuerschaltung 1110 aufweist. Wie in 17 veranschaulicht ist, kann die integrierte Schaltung 1000 einen Referenztakterzeuger 1100, eine Mehrzahl von Phasenregelschleifen bzw. Phasenregelkreisen (PLLs=phase locked loops=Phasenregelschleifen) 1200, 1300 und 1400 und einen Taktsignalerzeuger 1500 aufweisen.
  • Der Referenztakterzeuger 1100 kann eine Oszillatorsteuerschaltung 1110 und einen Oszillator 1120 gemäß einer Ausführungsform aufweisen. Ähnlich zu dem, was obenstehend beschrieben wurde, kann die Oszillatorsteuerschaltung 1110 gemäß einer Ausführungsform die Größe einer Versorgungsspannung des Oszillators 1120 steuern, um einen ZTC-Zustand des Oszillators 1120 abzuschätzen, und kann den Oszillator 1120 steuern derart, dass ein Ausgangssignal des Oszillators 1120 eine vorbestimmte Zielfrequenz hat. Demzufolge kann das Ausgangssignal des Oszillators 1120 eine konstante Frequenz (das heißt die vorbestimmte Zielfrequenz) haben, unabhängig von einer PVT-Variation, und kann als ein Referenztaktsignal CLK verwendet werden.
  • Wie in 17 veranschaulicht ist, kann das Referenztaktsignal CLK der Mehrzahl von PLLs 1200, 1300 und 1400 zugeführt werden und kann ebenso dem Taktsignalerzeuger 1500 zugeführt werden, welcher eine Oszillatorsteuerschaltung 1510 und einen Oszillator 1520 gemäß einer Ausführungsform aufweist. Beispielsweise kann die Oszillatorsteuerschaltung 1510 einen Frequenzdetektor zum Erfassen der Frequenz eines Ausgangssignals des Oszillators 1520 aufweisen, und ein Zähler, welcher in dem Frequenzdetektor enthalten ist, kann die Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 1520 basierend auf einem Zählwert von Flanken des Referenztaktsignals CLK und einem Zählwert von Flanken des Ausgangssignals des Oszillators 1520 erfassen. Ebenso kann, wie in 17 veranschaulicht ist, das Referenztaktsignal CLK, welches durch den Referenztakterzeuger 1100 erzeugt wird, nach außerhalb der integrierten Schaltung 1000 ausgegeben werden. Demzufolge kann, da ein Kristalloszillator durch einen Referenztakterzeuger 1100 ersetzt werden kann, Raum eingespart werden.
  • Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts wurden obenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Obwohl bestimmte Begriffe verwendet werden, um die Ausführungsformen zu beschreiben, werden sie lediglich verwendet, um die technische Idee des erfinderischen Konzepts zu beschreiben und sind nicht vorgesehen, um den Umfang des erfinderischen Konzepts zu beschränken wie es in den folgenden Ansprüchen beschrieben ist. Demnach werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Modifikationen und andere äquivalente Ausführungsformen davon abgeleitet werden können. Demnach sollte der Gedanke und Umfang des erfinderischen Konzepts durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.
  • Während das erfinderische Konzept insbesondere unter Bezugnahme auf Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, wird es verstanden werden, dass verschiedene Änderungen in der Form und den Details darin getätigt werden können, ohne von dem Umfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims (25)

  1. Steuerschaltung (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510), welche einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) aufweist, welcher konfiguriert ist, um eine ZTC-Spannung (V_ZTC) für einen Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) basierend auf einer Versorgungsspannung (VDD), welche dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zugeführt wird, und auf einer Frequenz eines Oszillationssignals (OSC), das durch den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ausgegeben wird, abzuschätzen, wobei die ZTC-Spannung (V_ZTC) ein Wert einer Größe der Versorgungsspannung (VDD) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ist, welche einem ZTC-Zustand des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) entspricht, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) konfiguriert ist, um ein Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart zu erzeugen, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) die ZTC-Spannung (V_ZTC) wird.
  2. Steuerschaltung (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) nach Anspruch 1, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) konfiguriert ist, um das Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart zu erzeugen, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) zwei oder mehr unterschiedliche Werte bei jeder einer ersten Temperatur (T1) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) und einer zweiten Temperatur (T2) unterschiedlich von der ersten Temperatur (T1) hat, und um die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf zwei oder mehr Frequenzen des Oszillationssignals (OSC) abzuschätzen, welche jeweils den zwei oder mehr unterschiedlichen Werten entsprechen.
  3. Steuerschaltung (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) nach Anspruch 2, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) Folgendes aufweist: eine erste und eine zweite Speichervorrichtung (121a, 121b), welche konfiguriert sind, um eine erste und zweite Frequenz (F1, F2) des Oszillationssignals (OSC) zu speichern, welche jeweils einer ersten und zweiten Spannung (V1, V2) entspricht, während der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) bei der ersten Temperatur (T1) arbeitet; eine dritte und eine vierte Speichervorrichtung (121c, 121d), welche konfiguriert sind, um eine dritte und vierte Frequenz (F3, F4) des Oszillationssignals (OSC) zu speichern, welche jeweils einer dritten und vierten Spannung (V3, V4) entspricht, während der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) bei der zweiten Temperatur (T2) arbeitet; eine Operationsschaltung (125a), welche konfiguriert ist, um die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf der ersten bis vierten Spannung (V1 - V4) und der ersten bis vierten Frequenz (F1 - F4), welche in der ersten bis vierten Speichervorrichtung (121a- 121d) gespeichert sind, abzuschätzen.
  4. Steuerschaltung (100, 100a,100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) nach Anspruch 3, wobei die Operationsschaltung (125a) konfiguriert ist, um einen Kreuzungspunkt in einem Graphen zu bestimmen, welcher zwei Achsen hat, welche jeweils die Versorgungsspannung (VDD) und Frequenz repräsentieren, wobei der Kreuzungspunkt zwischen einer ersten Linie (21), welche durch die erste und zweite Spannung (V1, V2) und die erste und zweite Frequenz (F1, F2) gebildet wird, und einer zweiten Linie (22) ist, welche durch die dritte und vierte Spannung (V3, V4) und die dritte und vierte Frequenz (F3, F4) gebildet wird, und wobei die Operationsschaltung (125a) ferner konfiguriert ist, um die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf dem Kreuzungspunkt abzuschätzen.
  5. Steuerschaltung (100, 100a,100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) nach Anspruch 4, wobei die Operationsschaltung (125a) konfiguriert ist, um eine Spannung, welche dem Kreuzungspunkt entspricht, als die ZTC-Spannung (V_ZTC) abzuschätzen.
  6. Vorrichtung, die Folgendes aufweist: einen Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f), welcher konfiguriert ist, um ein Vorspannungssteuersignal (V_CTR) zu erzeugen; einen Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f), welcher konfiguriert ist, um ein Oszillationssignal (OSC) auszugeben; und eine Vorspannungsschaltung, welche konfiguriert ist, um eine Versorgungsspannung (VDD) zu dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) basierend auf dem Vorspannungssteuersignal (V_CTR) zuzuführen, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) konfiguriert ist, um eine ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf der Versorgungsspannung (VDD) und einer Frequenz des Oszillationssignals (OSC) abzuschätzen, und um das Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart zu erzeugen, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) die ZTC-Spannung (V_ZTC) wird, und wobei die ZTC-Spannung (V_ZTC) ein Wert der Größe der Versorgungsspannung (VDD) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ist, welche einen ZTC-Zustand des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) erfüllt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) konfiguriert ist, um: das Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart zu erzeugen, dass eine erste und eine zweite Spannung (V1, V2) dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zu unterschiedlichen Zeiten zugeführt werden, während der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) bei einer ersten Temperatur (T1) arbeitet; das Vorspannungssteuersignal (V_CTR) derart zu erzeugen, dass eine dritte und eine vierte Spannung (V3, V4) dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zu unterschiedlichen Zeiten zugeführt werden, während der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) bei einer zweiten Temperatur (T2) arbeitet, und die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf der ersten bis vierten Spannung (V1 - V4) und ersten bis vierten Frequenz (F1 - F4) des Oszillationssignals (OSC) entsprechend zu der ersten bis vierten Spannung (V1 - V4) abzuschätzen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner aufweisend einen Temperatursensor (300d), welcher konfiguriert ist, um ein Temperatursignal (TEMP) durch ein Abtasten einer Temperatur des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zu erzeugen, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) die erste und zweite Temperatur (T1, T2) basierend auf dem Temperatursignal (TEMP) erkennt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) konfiguriert ist, um die Frequenz des Oszillationssignals (OSC) basierend auf einem Frequenzsteuersignal (F_CTR) anzupassen, und die Vorrichtung ferner eine Frequenzsteuerung aufweist, welcher konfiguriert ist, um das Frequenzsteuersignal (F_CTR) derart zu erzeugen, dass das Oszillationssignal (OSC) eine vorbestimmte Zielfrequenz, basierend auf der Frequenz des Oszillationssignals (OSC) bei einer Vollendung einer Abschätzung der ZTC-Spannung (V_ZTC) durch den ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) hat.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Frequenzsteuerung konfiguriert ist, um das Frequenzsteuersignal (F_CTR) aufrechtzuerhalten, um konstant zu sein, während die ZTC-Spannung (V_ZTC) durch den ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) abgeschätzt wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei: das Frequenzsteuersignal (F_CTR) ein digitales Signal aufweist, und der Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) einen digital gesteuerten Oszillator (DCO) aufweist.
  12. Verfahren das Folgendes aufweist: ein Steuern einer Versorgungsspannung (VDD), welche einem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zugeführt wird, und ein Erlangen einer Frequenz eines Oszillationssignals (OSC), welches durch den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ausgegeben wird, in Antwort auf die gesteuerte Versorgungsspannung (VDD); ein Abschätzen einer Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Spannung basierend auf der Versorgungsspannung (VDD) und der Frequenz des Oszillationssignals (OSC), wobei die ZTC-Spannung (V_ZTC) ein Wert einer Größe der Versorgungsspannung (VDD) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ist, der einem ZTC-Zustand des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) entspricht; und ein Erzeugen eines Vorspannungssteuersignals (V_CTR) derart, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) die ZTC-Spannung (V_ZTC) wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erlangen der Frequenz ein Erzeugen des Vorspannungssteuersignals (V_CTR) aufweist derart, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD), welche dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zugeführt wird, zwei oder mehr unterschiedliche Werte bei jeder einer ersten Temperatur (T1) eines Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) und einer zweiten Temperatur (T2) unterschiedlich von der ersten Temperatur (T1) hat, und ein Erlangen von zwei oder mehr Frequenzen des Oszillationssignals (OSC), welche jeweils den zwei oder mehr unterschiedlichen Werten entsprechen, und das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) ein Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf den zwei oder mehr unterschiedlichen Werten und den zwei oder mehr Frequenzen aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Erlangen der Frequenz ferner ein Erkennen einer ersten und zweiten Temperatur (T1, T2) jeweils zu unterschiedlichen Zeiten basierend auf einem Temperatursignal (TEMP) aufweist, welches gemäß einer Temperatur des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) erzeugt wird, das Erlangen der zwei oder mehr Frequenzen bei jeder der ersten und zweiten Temperatur (T1, T2) durchgeführt wird, und das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf vier oder mehr Frequenzen durchgeführt wird, welche bei der ersten und zweiten Temperatur (T1, T2) erlangt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) Folgendes aufweist: ein Bestimmen eines Kreuzungspunktes zwischen einer ersten Linie (21), welche durch eine erste und zweite Spannung (V1, V2) und eine erste und zweite Frequenz (F1, F2), welche jeweils bei der ersten und zweiten Spannung (V1, V2) bei der ersten Temperatur (T1) erlangt werden, gebildet wird; und einer zweiten Linie (22), welche durch eine dritte und vierte Spannung (V3, V4) und eine dritte und vierte Frequenz (F3, F4), welche jeweils bei der dritten und vierten Spannung (V1, V2) bei der zweiten Temperatur (T2) erlangt werden, gebildet wird, in einem Graphen, welcher zwei Achsen hat welche jeweils die Versorgungsspannung (VDD) und die Frequenz repräsentieren; und ein Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf dem Kreuzungspunkt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) ein Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) als die Größe der Versorgungsspannung (VDD) aufweist, welche dem Kreuzungspunkt entspricht.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste und dritte Spannung (V1, V3) gleich zueinander sind, und die zweite und vierte Spannung (V2, V4) gleich zueinander sind.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) ferner ein Bestimmen einer fünften Spannung (V5) zwischen der ersten Spannung (V1) und der Größe der Versorgungsspannung (VDD), welche dem Kreuzungspunkt entspricht, aufweist und einer sechsten Spannung (V6) zwischen der zweiten Spannung (V2) und der Größe der Versorgungsspannung (VDD), welche dem Kreuzungspunkt entspricht, wobei das Verfahren ferner Folgendes aufweist: ein Erzeugen des Vorspannungssteuersignals (V_CTR) derart, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) die fünfte und sechste Spannung (V5, V6) bei jeder einer dritten Temperatur (T3) und einer vierten Temperatur (T4) unterschiedlich von der dritten Temperatur (T3) wird, und ein Erlangen von vier Frequenzen des Oszillationssignals (OSC), welche jeweils vier Kombinationen der dritten und vierten Temperatur (T3, T4) und der fünften und sechsten Spannung (V5, V6) entsprechen, und das Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC) die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf der fünften und sechsten Spannung (V5, V6) und den vier Frequenzen abschätzt.
  19. Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend ein Ausgeben der Versorgungsspannung (VDD) in Antwort auf das Vorspannungssteuersignal (V_CTR).
  20. Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend: ein Aufrechterhalten eines Frequenzsteuersignals zum Steuern der Frequenz des Oszillationssignals (OSC), um konstant zu sein, vor dem Abschätzen der ZTC-Spannung (V_ZTC); und ein Erzeugen des Frequenzsteuersignals derart, dass das Oszillationssignal (OSC) eine vorbestimmte Zielfrequenz hat, nach dem Erzeugen des Vorspannungssteuersignals (V_CTR), um die ZTC-Spannung (V_ZTC) zuzuführen.
  21. Vorrichtung die Folgendes aufweist: einen Signalausgang, welcher konfiguriert ist, um eine Versorgungsspannung (VDD) zu einem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) auszugeben; einen Signaleingang, welcher konfiguriert ist, um ein Oszillationssignal (OSC) von dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zu empfangen; und eine Steuerschaltung (100, 100a,100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510), welche konfiguriert ist, um dem Signalausgang die Versorgungsspannung (VDD) zuzuführen, welche eine Größe einer abgeschätzten Null-Temperatur-Koeffizienten (ZTC)-Spannung für den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) hat, wobei die abgeschätzte ZTC-Spannung (V_ZTC) ein abgeschätzter Wert der Größe der Versorgungsspannung (VDD) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) ist, welche den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) veranlasst, in einem ZTC-Zustand zu arbeiten.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Steuerschaltung (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) eine Frequenzsteuerung aufweist, welche konfiguriert ist, um auf eine Frequenz des Oszillationssignals (OSC) zu antworten, um die Frequenz des Oszillationssignals (OSC) zu steuern, während die Größe der Versorgungsspannung (VDD) die abgeschätzte ZTC-Spannung (V_ZTC) ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Steuerschaltung (100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 1110, 1510) einen ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) aufweist, welcher konfiguriert ist, um die ZTC-Spannung (V_ZTC) für den Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) basierend auf der Versorgungsspannung (VDD) abzuschätzen, welche von dem Signalausgang zu dem Oszillator (200, 200c, 200d, 200e, 200f) zugeführt wird, und einer Frequenz des Oszillationssignals (OSC), welches an dem Signaleingang der Vorrichtung empfangen wird.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, ferner aufweisend einen Frequenzdetektor, welcher konfiguriert ist, um die Frequenz des Oszillationssignals (OSC) zu erfassen, welches an dem Signaleingang der Vorrichtung empfangen wird.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23, ferner aufweisend eine Vorspannungsschaltung, welche einen Digital-Analog-Wandler (DAC) aufweist, welcher konfiguriert ist, um dem Signalausgang die Versorgungsspannung (VDD) basierend auf einem Ausgangssignal des DAC zuzuführen, wobei der ZTC-Abschätzer (120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f) konfiguriert ist, um ein Vorspannungssteuersignal (V_CTR) zu der Vorspannungsschaltung zuzuführen derart, dass die Größe der Versorgungsspannung (VDD) zwei oder mehr Spannungen bei jeder einer ersten Temperatur (T1) des Oszillators (200, 200c, 200d, 200e, 200f) und einer zweiten Temperatur (T2) unterschiedlich von der ersten Temperatur wird, und um die ZTC-Spannung (V_ZTC) basierend auf zwei oder mehr Frequenzen des Oszillationssignals (OSC), welche jeweils den zwei oder mehr Spannungen entsprechen, abzuschätzen.
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