Dans la présente description, on définit un oscillateur comme un circuit propre à fournir des signaux périodiques ayant une fréquence prédéterminée qui est sensiblement constante.

Un problème rencontré dans la fourniture d'une telle fréquence réside dans le fait qu'elle varie en fonction de la température avec un coefficient thermique intrinsèque (propre à l'oscillateur), ce qui est préjudiciable quand l'oscillateur est destiné à tre utilisé en tant que base de temps.

II existe dans l'état de la technique un grand nombre d'oscillateurs compensés en température destinés à pallier ce problème, notamment dans les brevets US 5.604.467 et US 5.180.995.

Les figures 1a et 1b de la présente description représentent des oscillateurs 1 et 10 tels que décris dans les brevets US 5.604.467 et US 5.180.995, respectivement.

Comme le représente la figure 1a, 1'oscillateur 1 comprend une source de référence 3 et un moyen de fourniture 5. La source de référence 3 est agencée pour fournir un courant I au moyen de fourniture 5, et est compensé en température de sorte que l'intensité du courant I est constante, indépendamment de la température. Le moyen de fourniture 5 comprend un condensateur 6 chargé sous l'injection du courant 1, et est agencé pour comparer la tension présente aux bornes de condensateur 6 à une tension de référence Vref, et fournir en réponse un signal périodique CLK.

Un inconvénient d'un tel oscillateur réside dans le fait qu'il ne permet pas de compenser l'influence de la température sur le moyen de fourniture 5, ce dernier ayant un coefficient thermique intrinsèque. Il en résulte que la fréquence du signal CLK peut varier sous l'influence de la température, par l'intermédiaire du coefficient thermique propre au moyen de fourniture 5.

Comme le représente la figure 1b, 1'oscillateur 10 comprend un moyen de fourniture 14 pourvu d'inverseurs 15a à 15g et une source de référence 12 pourvue d'un générateur de tension constante 13 et de deux résistances R1 et R2, ces dernières étant formées pour avoir des coefficients thermiques positif et négatif, respectivement. Ainsi, suite à une croissance de la température, la fréquence du signal oo tend à décroître selon les

caractéristiques en températures de l'oscillateur lui-mme et de la résistance R1, et tend à croître la caractéristique en températures de la résistance R2.

Un inconvénient de l'oscillateur 10 réside dans le fait que, pour éviter qu'il se verrouille sur une fréquence parasite, il doit comprendre un nombre premier d'inverseurs (ici 7), ce qui occasionne une surface d'occupation notable.

Un inconvénient de la résistance R2 réside dans le fait qu'elle doit avoir un coefficient thermique négatif, tandis que les résistances fabriquées dans des circuits intégrés ont généralement des coefficients thermiques positifs.

Un autre inconvénient de la résistance R2 réside dans le fait qu'elle est formée dans une zone en silicium polycristallin qui est un matériau ayant une faible résistivité. Ainsi, pour avoir une tension de référence élevée, il est nécessaire soit de former une résistance élevée, ce qui occasionne une surface d'occipation notable, soit de fournir à la source de référence 12 un courant électrique important (typiquement de l'ordre du pLA), ce qui occasionne une consommation élevée.

Un objet de la présente invention est de prévoir un oscillateur pouvant compenser l'influence de la température sur l'ensemble des composants de l'oscillateur, de manière à fournir une tension périodique à une fréquence prédéterminée, indépendamment de la température.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir un oscillateur qui réponde aux contraintes d'encombrement et de consommation électrique, qui sont habituelles dans l'industrie des circuits intégrés.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir un oscillateur réalisable par une filière de fabrication usuelle dans l'industrie des circuits intégrés.

Ces objets, ainsi que d'autres, sont atteints par l'oscillateur selon la revendication 1.

Un avantage de la résistance d'un tel oscillateur est de conférer à la source de référence un coefficient thermique égal à celui du moyen de fourniture, de sorte que la température a une mme influence sur cette tension et sur ce moyen. Il en résulte que la fourniture de la tension périodique à la fréquence désirée est indépendante de la température. Autrement dit, la résistance ainsi formée permet une compensation des variations de la fréquence, sous l'influence de la température sur le moyen de fourniture.

Un autre avantage de l'oscillateur selon la présente invention est d'tre constitué de composants connus en soi, et pouvant tre réalisés de façon

monolithique, ce qui répond aux préoccupations d'encombrement et de complexité.

Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donné à titre d'exemple uniquement, en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : -les figures 1a et 1b déjà citées représentent deux oscillateurs compensés en température selon l'art antérieur ; -la figure 2 représente un oscillateur selon la présente invention ; -la figure 4 représente de façon plus détaillée un composant de l'oscillateur de la figure 2 ; -la figure 5 représente trois chronogrammes de tensions électriques présentes dans l'oscillateur de la figure 2.

On va décrire un mode de réalisation préféré d'un oscillateur selon la présente invention, à l'aide de la figure 2 qui représente un oscillateur 20 pouvant fournir une tension périodique Vo à une fréquence prédéterminée f.

A cet effet, l'oscillateur 20 comprend une source de référence 23 pouvant fournir une tension de référence Vref, et un moyen de fourniture 24 pouvant recevoir la tension de référence Vref et fournir la tension périodique Vo à la fréquence f.

On note que le moyen de fourniture 24 a un coefficient thermique °624 de sorte que la fréquence f peut varier sous l'influence de la température. En ce sens, on définit les variations intrinsèques comme les variations de la fréquence f, sous l'influence de la température sur le moyen de fourniture 24.

La source de référence 23 comprend une borne de sortie 23a connecté au moyen de fourniture 24, pour fournir la tension de référence Vref.

A cet effet, la source de référence 23 comprend quatre transistors à effet de champ T1 à T4 et une résistance R, comme le représente la figure 2.

Ces composants sont agencés pour former une source de référence connue en soi, notamment dans l'article intitulé"CMOS Analog Integrated Circuits Based on Weak Inversion Operation", de E. Vittoz et J. Fellrath, paru dans IEEE Journal of Solid States Circuits, Vol. SC-12, No 3, Juin 1977, pp 224 à 231.

On note que la tension présente au point de raccordement entre les transistors T3 et T4 correspond à la tension de référence Vref. On note également que la fourniture de la tension de référence Vref est liée à la résistance R, comme cela est décrit de façon plus détaillée ci-après.

Le moyen de fourniture 24 comprend une borne d'entrée 24a connectée à la borne 23a de la source de référence 23, pour recevoir la tension de référence Vref. Le moyen de fourniture 24 comprend également une borne de sortie 24b, pour fournir la tension périodique Vo.

A cet effet, le moyen de fourniture 24 comprend deux moyens de comparaison 26 et 28 et une bascule 29 connectée en boucle avec chacun de ces moyens.

La bascule 29 comprend deux bornes d'entrée 29a et 29b connectées respectivement aux moyens de comparaison 26 et 28, pour recevoir deux tensions de comparaison U1 et U2, respectivement. La bascule 29 comprend également deux bornes de sortie 29c et 29d, pour fournir deux tensions de sortie Q et, respectivement.

A cet effet, on réalise de préférence la bascule 9 à partir d'une bascule dite"RS" (provenant de l'acronyme anglais"reset-set") connue en soi.

On note que la borne 24b du moyen de fourniture 24 est connectée, dans cet exemple, à la borne 29c de la bascule 29, de sorte que la tension Vo fournie par l'oscillateur 20 correspond à la tension Q. Il va de soi que la borne 24b du moyen de fourniture 24 peut tre connectée à la borne 29d de la bascule 29, au lieu de la borne 29c.

Le moyen de comparaison 26 comprend une borne d'entrée 26a connectée à la borne 24a du moyen de fourniture 24, pour recevoir la tension de référence Vref. Le moyen de comparaison 26 comprend également une borne d'entrée 26b connectée à la borne 29c de la bascule 29, pour recevoir la tension de sortie Q. Le moyen de comparaison 26 comprend également une borne de sortie 26c, connectée à la borne 29a de la bascule 29, pour fournir la tension de comparaison U1. Le moyen de comparaison 26 est agencé pour comparer la tension de référence Vref à une tension liée à la tension Q.

A cet effet, en se référant à la figure 3, le moyen de comparaison 26 comprend un accumulateur C1, un comparateur 35, et deux commutateurs T6 et T7.

L'accumulateur C1 est connecté, d'une part, à la masse du système et, d'autre part, à une borne d'alimentation du système, par l'intermédiaire du commutateur T6, ainsi qu'à la masse du système par l'intermédiaire du commutateur T7. De préférence, I'accumulateur C1 est formé par un condensateur connu en soi. On note que la référence VC1 désigne la tension présente entre les bornes de l'accumulateur C1, et que la référence Vss désigne la tension de masse de l'oscillateur 20, dans la suite de la description.

Les commutateurs T6 et T7 sont connectés pour pouvoir tre commandés respectivement par la tension de sortie Q et la tension de référence Vref. De préférence, chacun des commutateurs T6 et T7 est formé par un transistor à effet de champ connu en soi. On note que ces deux transistors sont de type opposé (le transistor T6 étant de type PMOS et le transistor T7 étant de type NMOS. par exemple).

Le comparateur 35 est agencé pour pouvoir recevoir la tension VC1 et une tension de seuil Vth1 fournie par un moyen de fourniture de tension de seuil (non représenté en figure 3). Le comparateur 35 est agencé également pour comparer la tension VC1 et la tension de seuil Vth1, et fournir en réponse la tension de comparaison U1. De préférence, le comparateur 35 est formé par un amplificateur opérationnel connu en soi.

A l'instar du moyen de comparaison 26, on forme le moyen de comparaison 28. Ainsi, le moyen de comparaison 28 comprend notamment un accumulateur ou condensateur C2 et un comparateur 36 pouvant comparer une tension de seuil Vth2 et la tension VC2 présente entre les bornes du condensateur C2.

L'homme du métier note que les différents composants du moyen de fourniture 24 confère à ce dernier un coefficient thermique résultant (c'est-à- dire a24). Ainsi, en supposant que la tension Vref fournie par la source de référence 23 est constante, la tension Vo tendrait à varier sous l'influence de la température, avec un coefficient thermique a1.

Pour pallier cette influence, la source de référence 23 est formée pour avoir un coefficient thermique a23 égal au coefficient thermique a24, de sorte que la température a la mme influence sur la tension de référence Vref et sur le moyen de fourniture 24, ce qui permet la fourniture de la tension périodique Vo indépendamment de la température.

Pour l'essentiel, la résistance R est formée de sorte que le coefficient thermique a23 est égal au coefficient thermique 024. En ce sens, la résistance R est formée pour avoir un coefficient thermique résultant susceptible de permettre une compensation des variations intrinsèques de la fréquence f, sous l'influence de la température sur le moyen de fourniture 24.

De préférence, on réalise la résistance R à partir d'un ou plusieurs matériaux ayant chacun un coefficient thermique propre, de manière à avoir un coefficient thermique résultant de sorte que le coefficient thermique (X23 est égal au coefficient thermique a24.

A titre illustatif, dans la suite de la description, la résistance R comprend deux résistances R1 et R2 formée respectivement à partir de deux matériaux M1 et M2 ayant respectivement des coefficients thermiques a1 et a2 différents entre eux.

On va maintenant décrire un mode de réalisation préféré de la résistance R, à l'aide de la figure 4 représente de façon détaillée une vue de coupe de cette résistance.

On note que des objets de la figure 4 identiques à ceux décrits en relation avec la figure 2 ont été désignés par les mmes références.

Comme le représente la figure 4, dans un substrat semi-conducteur 40 qui a un premier type de conductivité faiblement dopé (par exemple P-) est formée une zone de caisson 42, en implantant des impuretés d'un second type de conductivité faiblement dopé (c'est-à-dire N-, en reprenant l'exemple ci-dessus). Ensuite, sur la zone de caisson 42 sont formées deux bornes de connexion 42a et 42b entre lesquelles il existe la résistance R1 ayant le coefficient thermique al. De mme, une autre zone de caisson 44 est formée en implantant des impuretés du second type de conductivité faiblement dopé (c'est-à-dire N-, en reprenant l'exemple ci-dessus). Et, dans la zone de caisson 44 est formée une zone de diffusion 46, en implantant des impuretés du premier type de conductivité fortement dopé (c'est-à-dire P+, en reprenant l'exemple ci-dessus). Ensuite, sur la zone de diffusion 46 sont formées deux bornes de connexion 46a et 46b entre lesquelles il existe la résistance R2 ayant le coefficient thermique a2.

Puis en connectant les bornes 42a et 46b entre elles, par une ligne de connexion 48, les résistances R1 et R2 sont ainsi connectées en série. De façon similaire à la structure représenté en figure 2, la borne 42b est alors mise à la masse de l'oscillateur 29, et la borne 46a est connectée à la borne 30a, ce qui réalise la mise en oeuvre des résistances R1 et R2 dans la source de référence 30 en tant que résistance R.

On note dans l'exemple cité ci-dessus que les matériaux M1 et M2 sont respectivement du silicium de type P+ formant une zone de diffusion, et du silicium de type N-formant une zone de caisson.

L'homme du métier note que la source de référence 23 et le moyen de fourniture 24 peuvent tre formés de façon monolithique dans un unique substrat semi-conducteur, par un procédé usuel pour fabriquer des circuits intégrés.

On va maintenant décrire le fonctionnement de l'oscillateur 20, à l'aide de la figure 5 qui représente trois chronogrammes 61 à 63 illustrant les tensions Q, VC1 et VC2, respectivement.

Considérons à un instant initial t0 que la tension Q vaut"0". Le transistor T7 est donc bloqué et le condensateur C1 se charge par l'intermédiaire du transistor T6. Ainsi, la tension VC1 croît linéairement au cours du temps t, comme l'illustre la forme d'onde 22. A un instant t1 ultérieur à l'instant t0, la tension VC1 atteint la tension de seuil Vth1 et, par conséquent, la tension U1 change d'état. En réponse, la tension Q change également d'état, et devient égale à"1".

Dans le cas où la tension Q est égale à"1", le transistor T7 est conducteur, et la tension VC1 est forcée et maintenue à la valeur de la tension Vss. Autrement dit, le condensateur C1 est déchargé. A l'instant t1, la tension Q est donc égale à"0", et la situation pour cette tension est similaire à celle de l'instant t0. Ainsi, à partir de l'instant t1, le condensateur C2 se comporte comme le condensateur C1 se comportait à l'instant t0, comme l'illustre la forme d'onde 63. A un instant t2, la tension VC2 atteint la tension de seuil Vth2 et, par conséquent, la tension U2 change d'état. En réponse, la tension Q change à nouveau d'état, et redevient égale à"0", comme l'illustre la forme d'onde 61. La situation est alors similaire à celle de l'instant t0, et se répète.

On note que la tension Q ainsi fournie a une forme d'onde carrée, l'intervalle de temps entre les instants t0 et t2 définissant la période T de cette tension.

A titre illustratif uniquement, la Demanderesse de la présente invention a mesuré expérimentalement les variations de la fréquence f (liée à la période T) de la tension Q. Elle a mesuré que, quand la fréquence f est égale à 1,2 Mhz, la Demanderesse de la présente invention a mesuré une variation de l'ordre de 0,015 %/°C.

II va de soi pour l'homme de l'art que la description détaillée ci-dessus peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de la présente invention. A titre d'exemple, on peut former la résistance de la source de référence, à partir de trois matériaux ayant respectivement trois coefficients thermiques différents.