【摘要】：時鐘電路是現(xiàn)代電子產品的重要組成部分,它為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、精確的時鐘基準。隨著集成電路技術的發(fā)展,集成化的時鐘芯片也成為時鐘電路的主流。但溫度變化會影響集成電路的性能,時鐘芯片也存在這樣的問題。本文采用HHNEC 2.5um CMOS工藝,設計了一款采用石英晶體做為振蕩元件,具有高精度和高穩(wěn)定性的溫度補償時鐘芯片。本文完成了溫補時鐘芯片的完整設計流程,包括方案設計、電路設計、測試和調試。首先,本文從需求角度分析并確定了項目中時鐘芯片的核心參數,進而給出芯片的架構設計。從系統(tǒng)層面上將芯片分為RTC功能模塊和溫度補償模塊,并將溫度補償模塊作為本文的重點內容。其次,本文對RTC功能模塊進行了詳細的介紹,這包括振蕩器、總線接口及協(xié)議、以各類寄存器為核心的計時、鬧鐘和定時器模塊。該部分還包括了低壓檢測、振蕩波檢測和POR等輔助電路。再次,本文介紹了數字溫度補償機制。文章從分析石英晶體諧振頻率的溫度特性入手,確定了通過調節(jié)振蕩器負載電容來穩(wěn)定振蕩器諧振頻率的數字溫度補償方案。根據該溫補方案,提出了溫度補償模塊中的幾個模擬電路的設計方法,包括:溫度檢測電路、基準電路和SAR ADC。最后,文章給出了流片后的樣片調試和測試結果,其中溫補時鐘的調試方法也是論文的重點�；诖罅繕悠臏y試結果,文章做了總結,并得出了影響樣片成品率的主要原因在于封裝對石英晶體的損傷。雖然樣片沒能達到商用要求,但文章仍然總結出了一個完整的溫補時鐘設計流程。樣片在不考慮商用性的情況下可以保證精度在?10ppm以內,并保證較高的成品率。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN402

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本文編號：2575907