一种无比较器的高精度RC振荡器设计

TN753.8; 基于华虹 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种无比较器的低温漂高精度RC振荡器.通过调整电流源的负温度系数电流补偿MOSFET阈值电压的温漂,保证输出频率在大温度范围内的高稳定性.通过提高电流源输出阻抗,提高振荡器的电压稳定性.采用数字修调技术矫正工艺偏差引起的频率误差.该振荡器由启动电路、CTAT电流源电路、电流镜电路、修调电路、竞争冒险消除电路和RC振荡电路六部分构成.因为没有采用比较器结构,所以在该振荡器中,不会出现由于比较器的传输延时与输入失调电压引起的非理想因素.采用Cadence进行电路仿真与验证,后仿真结果表明,该振荡器的典型频率为 2 MHz,起振时间为...

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Published in电子元件与材料 Vol. 42; no. 8; pp. 1003 - 1009
Main Authors 王泽林, 刘祖韬, 张加宏, 邹循成, 王程
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京信息工程大学 电子与信息工程学院, 江苏 南京 210044%南京信息工程大学 电子与信息工程学院, 江苏 南京 210044 2023
南京信息工程大学 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 江苏 南京 210044
Subjects
数字修调
high precision
RC振荡器
电压稳定性
digital trim
高精度
温度稳定性
temperature stability
voltage stability
RC oscillator
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ISSN1001-2028
DOI10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.1560

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Summary:TN753.8; 基于华虹 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种无比较器的低温漂高精度RC振荡器.通过调整电流源的负温度系数电流补偿MOSFET阈值电压的温漂,保证输出频率在大温度范围内的高稳定性.通过提高电流源输出阻抗,提高振荡器的电压稳定性.采用数字修调技术矫正工艺偏差引起的频率误差.该振荡器由启动电路、CTAT电流源电路、电流镜电路、修调电路、竞争冒险消除电路和RC振荡电路六部分构成.因为没有采用比较器结构,所以在该振荡器中,不会出现由于比较器的传输延时与输入失调电压引起的非理想因素.采用Cadence进行电路仿真与验证,后仿真结果表明,该振荡器的典型频率为 2 MHz,起振时间为 5.1 μs.在3～5 V电源电压变化范围内,频率偏差均在±0.55%以内;在-40～125℃温度范围内,输出频率随温度的变化率均在±1.2%以内,可适用于高精度的数模混合信号芯片.
ISSN:1001-2028
DOI:10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.1560