【摘要】：時鐘電路負責驅(qū)動整個芯片工作,是芯片不可缺少的組成部分。在常用的時鐘電路中,RC振蕩器面積小成本低,方便集成,被廣泛用作芯片時鐘源。傳統(tǒng)的RC振蕩器振蕩頻率容易隨著溫度和電源電壓變化,達不到芯片對時鐘穩(wěn)定性的要求。本文的目標是設計一款低功耗高穩(wěn)定度的RC振蕩器。本文采用松弛振蕩器作為振蕩器的主體電路,保證振蕩產(chǎn)生16MHz的振蕩頻率,主要工作包括:(1)分析振蕩頻率隨電源電壓、參考電壓和溫度的穩(wěn)定性;(2)設計基準電流源電路驅(qū)動比較器和放大器。混合正負溫度系數(shù)的電阻,保證基準電流隨溫度的穩(wěn)定性;(3)為了使振蕩頻率不受比較器延時的影響,采用由積分器構(gòu)成的平均電壓反饋回路,補償比較器延時引起的振蕩周期的變化;(4)設計參考電壓控制電路,通過混合不同溫度系數(shù)的電阻,產(chǎn)生隨溫度變化的參考電壓,用來補償振蕩頻率隨溫度的偏差,保證振蕩頻率隨溫度的穩(wěn)定性。同時通過調(diào)整參考電壓的大小,調(diào)整振蕩頻率隨工藝的偏差。本文基于GF 0.13mm工藝完成了振蕩器的版圖設計和后仿真驗證。仿真結(jié)果表明:當溫度從-40℃變化到85℃時,振蕩器振蕩頻率的變化為0.37%;當電源電壓從2.7V變化到3.3V時,振蕩器振蕩頻率的變化為0.44%。在工藝角為TT、溫度為25℃、電源電壓為3V的條件下,消耗的電流為1.71mA/MHz。
【圖文】：

圖 3-25 振蕩器關(guān)鍵節(jié)點的瞬態(tài)仿真波形小結(jié)是 RC 振蕩器的電路設計。首先給出了整體振蕩器的電路結(jié)構(gòu)，接著闡述了各針對傳統(tǒng) RC 振蕩器存在的主要問題，本文采用了 VAF 的電路思想，使得 RC

圖 4-2 振蕩器關(guān)鍵節(jié)點的瞬態(tài)仿真波形蕩頻率隨電源電壓變化的后仿真 RC 振蕩器來說，，不僅需要在電源電壓 3V 下正常工作，還必須考慮到電源電壓的電壓發(fā)生變化時能夠正常工作，而且振蕩頻率不能偏差太大，以保證振蕩頻率隨
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN752

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本文編號：2704201