一种高精度低功耗CMOS_RC振荡器.pdfVIP

第 38卷第 5期 微 电 子 学 Vo1．38，No．5 2008年 1O月 M icroelectronics 0ct．2008 一 种高精度低功耗 CMOSRC振荡器 熊立志 ，王振华 ，殷少飞 ，武岳山 (1．远望谷信息技术股份有限公司，广东 深圳 518057；2．清华大学 微电子学研究所，北京 100084) 摘 要： 一般情况下，RC振荡器利用电阻电容充放 电时延产生振荡，所产生的频率受电源电压、 环境温度，以及组成振荡器的各种元器件的电学特性的影响较大。文章提出一种可大大降低上述 各种因素影响的高精度CMOSRC振荡器。仿真计算及实际流片测试结果均表明，该CMOSRC 振荡器具有较高的频率稳定性。 关键词： RC振荡器；CMOS集成电路 ；模拟集成电路 中图分类号： TN752．4；TN432 文献标识码 ： A 文章编号：1004—3365(2008)05—0748—04 A High--PrecisionLow-P‘owerCMOSRC Oscillator XIONG Lizhi ，WANG Zhenhua ，YIN Shaofei，WU Yueshan (1．InvengoInformationTechnologyCo．，Ltd．，Shenzhen，Guangdong518057，P．R．China； 2．InstituteofMicroelectronics，TsinghM University，Beijing100084，P．R．China) Abstract： Ingeneral，RCoscillatorgeneratesoscillatingsignalsbyusingchargeanddischargedelayofresistors andcapacitors．Therefore，thefrequencygeneratedbyoscillatorissubjecttovariationofpowersupply，environment temperature，andelectriccharacteristicsofcomponentsthatmakeuptheoscillator．Thispaperproposedahighreso— lutionCM_0SRC oscillator。whichcouldreducetheabove-mentionedeffects．Simulationandtestresultsofanactual circuitshowedthattheproposedCMOSRCoscillatoroperatedataverystablefrequency． Keywords： RCoscillator；CMOSIC；AnalogIC EEACC： 1230B 并保持较高的频率稳定性。 1 引 言 2 普通RC振荡器分析 常用振荡器有三种[】]：RC振荡器，环形振荡 器，晶体振荡器。相比较而言，RC振荡器具有启动 图1是一种普通 RC振荡器 ，由U 、U2及 时间短，频率容易调节，易于使用普通 CMOS集成 R 、C 构成。R 、C 组成充放电网络，当P1点电位 电路工艺设计制造等优点；但 RC振荡器同时也具 为高电平时，P2点电位为低电平 。此时，流经R 的 有振荡频率稳定性差，产生的频率受电源电压、环境 电流对C 充电，P3点电位升高；当P3点电位升高 温度 ，以及组成振荡器的各种元器件 的电学特性影 响较大的缺点。很多实际应用，例如RFID电子标 签应用，都要求振荡器有很好的一致性、较低的功 耗、能适应环境温度及 电源 电压的变化。普通 RC 振荡器不能满足实