CMOS振荡器调研报告

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DSC1001 1.8~3.3V低功耗精密CMOS振荡器：MK-Q-B-P-D-050610-01-

1.8~3.3VGeneral DescriptionThe DSC1001 is a silicon MEMS based CMOS oscillator offering excellent jitter and stability performance over a wide range of supply voltages and temperatures. The device operates from 1 to 150MHz with supply voltages between 1.8 to 3.3 Volts and temperature ranges up to -40ºC to 105ºC.The DSC1001 incorporates an all silicon resonator that is extremely robust and nearly immune to stress related fractures, common to crystal based oscillators. Without sacrificing the performance an d stability required of today’s systems, a crystal-less design allows for a higher level of reliability, making the DSC1001 ideal for rugged, industrial, and portable applications where stress, shock, and vibration can damage quartz crystal based systems.Available in industry standard packages, the DSC1001 can be “dropped-in” to the same PCB footprint as standard crystal oscillators. Block DiagramFeatures∙Frequency Range: 1 to 150MHz∙Exceptional Stability over Temperature o±10 PPM, ±25 PPM, ±50 PPM ∙Operating voltageo 1.7 to 3.6V∙Operating Temperature Rangeo Ext. Industrial -40ºC to 105ºCo Industrial -40ºC to 85ºCo Ext. Commercial -20ºC to 70ºCo Commercial 0ºC to 70ºC ∙Low Operating and Standby Currento5mA Operating (40MHz)o15uA Standby∙Ultra Miniature Footprinto 2.5 x 2.0 x 0.85 mmo 3.2 x 2.5 x 0.85 mmo 5.0 x 3.2 x 0.85 mmo7.0 x 5.0 x 0.85 mm∙MIL-STD 883 Shock and VibrationResistant∙Pb Free, RoHS, Reach SVHC Compliant ∙AEC-Q100 Reliability Qualified Benefits∙Pin for pin “d rop in” replacement for industry standard oscillators∙Semiconductor level reliability,significantly higher than quartz ∙Short mass production lead-times∙Longer Battery Life / Reduced Power∙Compact Plastic package∙Cost EffectiveApplications∙Mobile Applications∙Consumer Electronics∙Portable Electronics∙DVR, CCTV, Surveillance Cameras∙Low Profile Applications∙Industrial Applications1.8~3.3V1Ordering CodeSpecifications (VDD = 1.8 to 3.3v) T A =850C unless otherwise specified* See Ordering Information for detailsVDD = 1.8vVDD = 2.5vVDD = 3.3vNotes:1.Absolute maximum ratings are those values beyond which the safety of the device cannot be guaranteed. The device should not beoperated beyond these limits.2.t SU is time to stable output frequency after V DD is applied. t SU and t EN (after EN is asserted) are identical values.3.Measured over 50k clock cycles.Output WaveformStandby FunctionTest CircuitV VOutputStandby#V DD15pF*V SDBoard Layout (recommended)Solder Reflow ProfilePackage DimensionsT e m p e r a t u r e (°C )200°217°150°25°260°Ordering InformationDSC1001 PTS – xxx.xxxx TExample: DSC1001CE1–123.0000TThe example part number above is a 123.0000MHz oscillator in Plastic 3.2x2.5mm package, with ±50ppm stability over an operating temperature of -20 to +70o C, shipped in Tape and Reel.Disclaimer:Micrel makes no representations or warranties with respect to the accuracy or completeness of the information furnished in this data sheet. This information is not intended as a warranty and Micrel does not assume responsibility for its use. Micrel reserves the right to change circuitry, specifications and descriptions at any time without notice. No license, whether express, implied, arising by estoppel or otherwise, to any intellectual property rights is granted by this document. Except as provided in Micrel’s terms and conditions of sale for such products, Micrel assumes no liability whatsoever, and Micrel disclaims any express or implied warranty relating to the sale and/or use of Micrel products including liability or warranties relating to fitness for a particular purpose, merchantability, or infringement of any patent, copyright or other intellectual property right.Micrel Products are not designed or authorized for use as components in life support appliances, devices or systems where malfunction of a product can reasonably beexpected to result in personal injury. Life support devices or systems are devices or systems that (a) are intended for surgical implant into the body or (b) support or sustain life, and whose failure to perform can be reasonably expected to result in a significant injury to the user. A Purchaser’s use or s ale of Micrel Products for use in life support appliances, devices or systems is a Purchaser’s own ri sk and Purchaser agrees to fully indemnify Micrel for any damages resulting from such use or sale.MICREL, Inc. ● 2180 Fortune Drive, San Jose, California 95131 ● USAPhone: +1 (408) 944-0800 ● Fax: +1 (408) 474-1000 ● Email:******************● 。

基于CMOS工艺的晶体振荡器设计及频率校准的研究的开题报告

基于CMOS工艺的晶体振荡器设计及频率校准的研究的开题报告一、研究背景和意义晶体振荡器是一种用于产生稳定的电信号或时钟信号的电子设备，广泛应用于数字电路、无线通信、计算机系统等领域。

当前，晶体振荡器具有体积小、功耗低、频率稳定等优点，成为了电子产品中必不可少的核心部件之一。

基于CMOS工艺的晶体振荡器是当前的研究热点之一，其具有低功耗、波形纯净和可集成等优点，能够满足微型化、集成化和便携化的发展需求。

在此基础上，如何进行频率校准也成为了当前研究中的重要问题。

因此，本研究旨在基于CMOS工艺的晶体振荡器设计并探究其频率校准的方法，为电子产品的应用和制造提供更加可靠和稳定的时钟信号，具有重要的研究价值和应用前景。

二、研究内容和目标本研究的主要内容和目标包括：1. 分析现有的晶体振荡器的结构和特点，研究基于CMOS工艺的晶体振荡器的设计原理和方法；2. 设计并实现基于CMOS工艺的晶体振荡器电路，分析其性能和特点；3. 探究基于CMOS工艺的晶体振荡器的频率校准方法，分析频率误差产生的原因，提出解决方案；4. 实验验证晶体振荡器的频率校准方法的有效性和可行性，以实验数据为依据对研究成果进行评估。

通过以上研究，旨在设计出具有更优性能和更高稳定性的CMOS晶体振荡器，并探究其频率校准方法，为晶体振荡器的性能提升和制造提供技术支持。

三、研究方法和步骤本研究的方法和步骤主要包括：1. 研究文献资料的综述和分析，了解晶体振荡器的基本原理和当前研究状况；2. 设计并实现基于CMOS工艺的晶体振荡器电路，进行仿真和测试，分析其性能和特点；3. 分析和实验验证晶体振荡器的频率误差产生的原因，提出并验证频率校准方案的有效性和可行性；4. 根据实验结果和分析，对研究成果进行总结和评估，提出进一步的改进和优化方法。

四、预期成果本研究的预期成果包括：1. 设计出具有更高稳定性和更优性能的基于CMOS工艺的晶体振荡器电路；2. 探究基于CMOS工艺的晶体振荡器的频率校准方法，提出有效和可行的解决方案；3. 实验验证频率校准方案的有效性和可行性，为晶体振荡器的制造提供技术支持和指导；4. 发表相关研究论文，为晶体振荡器的研究和应用提供新思路和新技术。

射频接收芯片中CMOS晶体振荡器的设计

ＡｂｔａｔＡ４ｓｒｃ：ＭＨｚＣＭＯＳｐｅｃｒｓｌｓｉａｏｏＦｒｃｉｒｉｄｓｎｄｉ．８ｒＣＭＯｒｃｓ．ｎＡＧＡｕｏｔｉｒｅｃｔｃｌｔｒｒＲｅｅｖｅｉｅｎ０１ｕｙａｏｌｆｅｓｇｎＳｐｏｅｓＡＣ（ｔｍａｉｃ蹦ｎｃｎｒ１ｓｒｃｕｅｏｔ）ｔｔｒｏｕ
摘要：文采用０１ｕＭＳ艺设计了一种应用于射频接收芯片的４Ｈ的Ｐｅｃ本．ｍＣＯ工８Ｍｚｉｅ晶体振荡器，ｒ采用自动增益控制（Ｇ）ＡＣ结构，高了提频率稳定性，降低了功耗。流片测试结果显示，１电源电压下，出频率具有较好的精度，大的频率误差为０％，１Ｖ电源电压下，在ｖ输最．１在＿８消耗电流５０ｎ，图面积为１０ｍ２０ｍ满足射频收发芯片低功耗、０Ａ版０ｕＸ５ｕ，高稳定性、和版图面积小的要求。
关键词：ｉｃＰｅｅ晶体振荡器；ｒ自动增益控制；低功耗
Ｋｅｒｓｉｒｅｃｓａｓｉａｏ；ｕｏｔａｎｃｎｔｌｌｗｏｒｃｎｕｔｏｙｗｏｄ：ｐｅｃｒｔｏｃｌｔｒａｔｍａｉｇｉｏｒ；ｏｐｗｅｏｓｍｐｉｎｙｌｌｃｏ
ｉｓｄｔｍｐｏｅｆｅｕｎｙｓａｌｙａｄｒｄｃｏｒｃｎｕｔｏ．Ｔｅｍｅｓｒｍｅｔｒｓｌｓｓｏｈｔｗｈｎｔｅｖｈｇｓ．Ｖ，ｕｐｔｆｅｕｎｙｈｓｓｕｅｏｉｒｖｒｑｅｃｔｂｉｔｎｅｕｅｐｗｅｏｓｍｐｉｎｈａｕｅｎｅｕｔｈｗｔａｅｈｏａｅｉ１８ｏｔｕｒｑｅｃａｉｂｔｒｐｅｉｉｎａｄｈｓｒｑｅｅｒｏｓ０．％，ｈｕｒｎｔｏｓｅｔｒｃｓｏｎｔｅｍｏｔｆｅｕｎｙｅｒｒｉ１ｅｔｅｃｒｅｃｎｕｍｅ０Ａ，ｈａｏｔａｅｓＯｍ２ｕａｄｈｓａｓｔｓｙｔｅＲＦｓ５０ｎｔｅｌｙｕｒａｉｌＯｕｘ５０ｍ，ｎｔｅｅｃｎａｉｆｈｒｃｉｅｅｕｒｍｅｔｔａｏｏｒｃｎｕｔｏｈｇｔｂｉｉｎｍａｌａｅｅｅｖｒｒｑｉｅｎｈｔｌｗｐｗｅｏｓｍｐｉｎ，ｉｈｓａｌｔａｄｓｌｒａ．ｙ

一种基于CMOS工艺的高稳定片内振荡器的设计

ＡｂｔａｔＡｋｎｆｏ－ｈｐｏｃｌｔｒｗｔｉｌｔｕｔｒｎｓｅｓｏｉｔｇａｅｗａｅｉｎｄｕｉｇｏｓｎｓｒｃ：ｉｄｏｎｃｉｓｉａｏｉｓｍｐｅｓｃｕｅａｄｉａｙｔｎｅｒｔｓｄｓｇｅｓｃｎｔｔｌｈｒｎａｃｒｅｔｓｕｃｈｒｅｄｓｈｒｅａｄｔｍｐｒｔｒｏｅｓｔｎｔｃｎｌｇｅ．ｈｅｌｍｅｔｏｈｉｃｉｉａｕｒｎｏｒｅｃａｇ－ｉｃａｇｎｅｅａｕｅｃｍｐｎａｉｅｈｏｏｉｓＴｅｋｙｅｅｎｆｔｅｃｒｕｔｓｏｔｍｐｒｔｒｄｐｎｅｔａｄａｕｒｎｏｒｅｇｎｒｔｄｆｏｔｅｓｐｒｏｉｏｆＴＴａｄＮＴｕｅｔＡｅｅａｕｅｉｅｅｄｎｎｇｐｃｒｅｔｕｃｅｅａｅｍｕｅｐｓｔｎｏＡ— ｎＡＴｃｒｎｓ．ｎｂｓｒｈｉＰｃｐｃｔｎｅｗａｈｒｅｄｄｓｈｇｄａｃｒｔｌｙｔｅｃｒｅｔｓｕｃｈｌｅｔｅｄｆｒｎｅｂｔｅｈｇａａｉｃｓｃａｇｄａｉｃａｅｃｕａｅｙｂｈｕｎｏｒｅｗｉｈｉｅｅｃｅｗｅｎｔｅＨｉｈａｎｒ－ｆ
ｔａｎｓａｄｄｓｕｔｎｔｉｄｕｅｏｅｓＡ６３１ｈｔｉｔａｉａｉｈｓｍｏ－ｌｆｒ．２ＭＨｚｃｏｋｓａ．ａｄｉ’ ｅｅａｕｅｃｅｃｅｔｉｏｌｎｒｔｏｌｃｉ１ｎｇｎｔＳｔｍｐｒｔｒｏｆｉｎｓｎｙｉ４ｐｒ／Ｃｆｍ－０￣Ｏ￣２ｐｎ￣ｏｒ２２ｔＩ０Ｃ．ｏ

2024年MEMS振荡器市场需求分析

MEMS振荡器市场需求分析简介MEMS振荡器（Microelectromechanical Systems Oscillator）是一种微电子机械系统振荡器，以其小巧、低功耗和高性能等特点，被广泛应用于移动设备、通信系统、工业自动化等领域。

本文将对MEMS振荡器市场需求进行分析。

市场现状目前，MEMS振荡器市场呈现快速增长的趋势。

随着电子设备的迅猛发展，对振荡器的需求日益增加。

传统的石英晶体振荡器虽然具有稳定性好的优点，但其体积较大、功耗高，难以满足小型化、低功耗的要求。

相比之下，MEMS振荡器具有体积小、功耗低、抗冲击能力强等优势，受到市场的青睐。

市场驱动因素MEMS振荡器市场需求分析需要考虑的关键驱动因素如下：1. 移动设备市场的增长随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及，对于小型化、低功耗的MEMS振荡器的需求也在不断增加。

这些设备需要稳定的时钟信号来保障其正常运行，而MEMS 振荡器可以满足这一需求。

2. 无线通信技术的发展随着5G通信技术的快速发展，对振荡器的要求更高，需要更高频率的时钟信号来支持高速数据传输。

MEMS振荡器具备较高的频率稳定性，能够满足5G通信系统对时钟信号的需求。

3. 工业自动化的需求增加工业自动化领域对振荡器的需求也在增加。

工业自动化设备需要稳定可靠的时钟信号来进行时间同步和数据传输，而MEMS振荡器具有较高的稳定性和可靠性，能够满足这一需求。

4. 消费电子产品的多样化需求随着消费电子产品的不断更新换代，对振荡器的需求也不断变化。

消费电子产品需要在体积小、功耗低的前提下，提供稳定的时钟信号，以支持各种功能和应用。

MEMS振荡器的小型化和低功耗特点使其适用于各种消费电子产品。

市场前景MEMS振荡器市场有着广阔的前景。

随着新兴技术的不断涌现，对MEMS振荡器性能的要求越来越高，市场竞争也越来越激烈。

未来，随着MEMS制造工艺的进一步改进和技术创新，预计MEMS振荡器的市场规模将继续扩大。

CMOS压控振荡器的相位噪声分析与优化技术研究

CMOS压控振荡器的相位噪声分析与优化技术研究CMOS压控振荡器的相位噪声分析与优化技术研究摘要：相位噪声是CMOS压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator，简称VCO）设计过程中需要重点考虑的因素之一。

本文针对CMOS压控振荡器的相位噪声进行了深入的分析与研究，并提出了一些优化技术，旨在提高VCO的性能和稳定性。

一、引言CMOS VCO在现代通信和射频电路中具有广泛的应用。

然而，由于器件本身的非线性特性和环境干扰等因素，CMOS VCO常常面临相位噪声问题。

相位噪声会引起信号质量下降、频谱扩展等问题，因此必须进行深入的分析和研究。

二、相位噪声分析相位噪声主要由两个部分组成：1)本振频率偏移所产生的相位噪声，2)本振频率的起伏所产生的相位噪声。

其中，频率偏移是由于振荡器内部非线性特性和环境干扰等原因引起的，而频率起伏则是由于CMOS工艺中的电源噪声和电压不稳定性等因素导致的。

为了准确评估CMOS VCO的相位噪声性能，可以使用较为精确的方法，如相位噪声密度（phase noise density）和相位噪声功率谱密度（phase noise power spectral density）来描述。

通过对VCO的噪声源建模以及相位噪声功率谱密度的计算，可以分析噪声的来源和功率谱特性。

三、相位噪声优化技术研究1)降低振荡功耗。

振荡器功耗对相位噪声性能有很大影响，因此可以通过改进电源管理技术和优化电路结构来降低功耗，从而减小相位噪声。

2)优化电源噪声滤波器。

电源噪声是相位噪声的一个主要源头，通过设计合理的电源噪声滤波器可以减小电源噪声的传导和波及范围。

3)减小晶体振荡器（crystal oscillator）的载波噪声。

晶体振荡器作为VCO的参考频率源，其载波噪声也会对VCO的相位噪声性能产生影响。

因此，可以选择合适的晶体振荡器，或采用频率锁定环（PLL）等技术来减小载波噪声。

CMOS宽频带和极低功耗压控振荡器设计与研究的开题报告

CMOS宽频带和极低功耗压控振荡器设计与研究的
开题报告
首先，我们将介绍所选研究课题的背景和意义。

随着移动通信、物
联网、无线传感器等应用的快速发展，对于射频集成电路（RFIC）的需
求也越来越高。

其中，压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator，VCO）被广泛应用于频率合成、频率调制、时钟恢复等领域。

由于压控振荡器需要产生频率稳定、相位噪声低的输出信号，因此
其设计需要考虑一系列因素，如宽频带、低相位噪声和极低功耗等要求。

由于CMOS工艺的不断进步，已经可以实现较高的集成度和较低的成本。

然而，CMOS VCO的设计需要克服多种挑战，如体效应、功耗、噪声等。

因此，我们选取CMOS宽频带和极低功耗压控振荡器设计与研究作为研
究课题。

接下来，我们将阐述所选研究课题的研究内容和方法。

首先，我们
将通过学习相关文献和已有的成果，深入了解压控振荡器的基本原理、
常见设计方法和优化技术。

接着，我们将进行CMOS振荡器电路的建模
与仿真，并进行不同的设计方案和电路参数的分析和比较。

最后，我们
将通过实验验证所设计的压控振荡器的性能指标，包括频率稳定性、相
位噪声和功耗等。

最后，我们总结一下我们的研究目标和意义。

通过对CMOS宽频带
和极低功耗压控振荡器的设计与研究，可以为射频集成电路设计提供新
的思路和方法，并为相关应用领域提供优秀的、高性能的电路解决方案。

mos管振荡电路

mos管振荡电路在1996年，Rohrmoser等人在IEEE TMSC上发表了一篇名为"CMOS管振荡电路：特性，建模和设计"的论文，提出了一种基于CMOS管的振荡器电路。

该研究探讨了CMOS管振荡电路的电路特性，建模和设计。

这种振荡电路的特点主要在于其低延迟时间，高谐波空间和低功耗要求。

另外，它还允许多路操作，并且可以通过增加偏置电流来提高频率和相角的精确度。

在介绍关于CMOS管振荡电路的性能与特点之前，首先要了解其工作原理。

该电路有两个晶体管（nMOS和pMOS）和一个电容组成，其中nMOS晶体管和pMOS晶体管相互作用，以达到振荡的目的。

电容向nMOS晶体管充电，当nMOS通过给定的电压阈值时，晶体管会导致电容放电到pMOS晶体管，导致pMOS晶体管放电。

当电容放电到pMOS晶体管时，电流流量会在pMOS晶体管的输出引线上形成一个电荷包存在的反馈，使该电路可以保持一个恒定的频率和相角。

CMOS管振荡电路的主要性能特点有其低延迟时间，高谐波抑制空间，可实现的高频率使用，低功耗要求，可实现的多路操作，宽动态范围，抗电磁干扰性能和易于进行电路设计等优点。

除此之外，CMOS管振荡电路还具有重要的建模和设计能力。

通过建模和设计，可以预测出电路在振荡工作时的行为特性，并针对具体的应用场景进行定制设计，从而对电路进行优化，提高其性能。

此外，CMOS管振荡电路可以在具有非常低的偏差下工作，并且可以更容易地被反馈到输入端。

这些特性大大提高了控制精度，并且可以更好地实现多种应用。

总之，CMOS管振荡电路是一种具有非常广泛应用前景的先进电路。

它具有低延迟、高谐波抑制空间、低功耗要求、可实现多路操作等优点，因此可以在很多场合得到应用。

一种温度补偿的CMOS振荡器的研究与设计开题报告

一种温度补偿的CMOS振荡器的研究与设计开题报告一、研究背景现代电子技术发展日新月异，电路设计出现了越来越多的高集成度、小尺寸化和低功耗等需求。

其中，振荡器作为电路设计中的基础模块，在时钟信号生成、频率调制等领域中发挥着重要的作用。

然而，现实生活中各种温度环境下的振荡器，由于温度的影响而频率出现误差，从而影响了电路系统的性能和稳定性。

因此，为了解决这个问题，需要设计一种具备温度补偿功能的振荡器。

二、研究目的本研究的目的是设计出一种基于CMOS技术的温度补偿振荡器电路。

具体目标包括：1.实现对环境温度的检测和反馈控制。

2.设计出频率稳定性好、温度变化对频率的影响小的振荡器电路。

3.优化设计，减小功耗，并提高电路集成度。

三、研究方案本研究的设计方案如下：1.利用环境初始温度下的参考振荡器先验预测环境下的温度变化。

2.利用预测的温度变化对参考振荡器进行温度补偿，并根据反馈控制的结果进一步调整电路参数。

3.最终设计出基于CMOS技术的温度补偿振荡器电路。

四、预期结果本研究预期达到以下目标：1.设计出一款基于CMOS技术的温度补偿振荡器电路。

2.验证该电路在不同温度下的频率稳定性和温度变化对频率的影响。

3.通过实验和测试来对该电路进行优化，并评价其电路集成度和功耗。

五、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面：1.为解决现实生活中各种温度环境下振荡器频率误差问题提供了一种新的思路和方法。

2.可以提高电路系统的稳定性和性能。

3.这一新型电路的设计，可以被应用在电子制造和通信等领域。

CMOS 数控振荡器设计

CMOS 数控振荡器设计1 引言随着数字信号处理数字信号处理越来越广泛的应用，数字锁相环DPLL（Digital Phase Lock Loop）在现代集成电路设计中也越来越普遍，特别是在数字信号处理器DSP 和微处理器这类高性能数字电路应用中，数字锁相环更是一种必不可少的电路。

与传统的模拟锁相环（Analog Phase-Locked Loop）相比，由于数字锁相环较少采用高阻值电阻、电容以及电感等非线性器件，可以采用与高速数字逻辑电路相兼容的制造工艺来设计和制造，也更加容易在数字系统中应用。

一个典型的数字锁相环结构，数控数控振荡器振荡器DCO（Digital-Controlled Oscillator）是其中最关键和核心的部分。

数控振荡器DCO 输出了可变频率的振荡波形，决定了整个锁相环的噪声性能和功耗。

数字时间转换器（Time - to - DigitalConverter）输出了参考时钟和反馈来的输出时钟之间的相位差，一个数字环形滤波器（Digital LoopFilter）代替了模拟环形滤波器来控制DCO，由与参考时钟的相位差来控制DCO 输出或高或低的振荡频率，输出振荡信号由负反馈送到数字时间转换器，使相位差减小，最终让输出信号频率与参考时钟频率一致，即达到相位锁定。

整个DCO 因此不再需要含有电容或电感，同时也减少漏电流和电源噪音的问题。

图1 数字锁相环的基本结构2 电路结构和原理数控振荡器有多种实现结构，本文设计了一种完全采用静态CMOSCMOS 逻辑电路的DCO 结构，该DCO基于由CMOS 反相器构成的环形振荡器，其电路结构。

图2 电路结构图，每一级环形振荡器均是5 个CMOS反相器串联，并构成闭环负反馈回路，每个反相器的输出也与下一级环形振荡器对应的反相器输出相连。

根据巴克豪森准则：振荡器要产生振荡，那么环路增益必须大于等于一且总相移有360°。

因此环路中进行反相的次数必须是奇数，三个以上的奇数个CMOS 反相器串联闭环回路，在一个微小的激励下都能够产生振荡。

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2.改进低频振荡器原理框图
恒定电流
充放电电路
触发器
触发器不会消耗静态电流，有效降低功耗
2.触发器产生振荡信号电路图
触发器内部具有参考阈值电压，所以取代了比较器和参考电压选择电路，减小了面积和功耗
此外，触发器电路只有当电源到地同时导通时，才会有电流消耗，进一步减小了功耗但本设计受温度影响较大
1.1低频振荡器电路结构图
通过改变Iref和Ibias的比值来控制占空比
版图面积大，功耗高
1.1改进低频振荡器电路
用MOS管替代电阻，有效减小面积，但功耗仍然较高
1.2基于内部迟滞比较器的RC 振荡器
两条反馈路径:一条是通过M1和M2的共源节点的电流串联负反馈;另一条是通过M6 和M7栅漏交叉耦合的正反馈。比较器的迟滞特性要求正反馈系数大于负反馈系数, 即M6(M7)的宽长比一定要大于M3(M4)的宽长比。
:
传统环形振荡器传统环形振荡器虽然可产生比较稳定的方波信号，且版图面积较小，但电源电压以及环境温度的变化对振荡器输出频率影响较大在环形振荡器输出后接施密特触发器, 可以对振荡波形进行整形, 并可增加电路的抗干扰性能。
电压控制的环形振荡器
时钟频率可调
Id由Vcontr决定。当Vcontr《Vtn，则f=0. 当Vcontr=Vdd，f达到 max。
2.改进温度特性的低频振荡器电路图
利用正负特性电阻R1， R2抵消温度影响,且阻值较小，面积低 R1是具有正温度系数的 N阱电阻 R2是具有负温度特性的多晶硅电阻
2.利用基准电压源抵消电源对振荡器稳定性的影响
利用对温度正负特性的电阻R1，R2产生对温度特性相反的电流，叠加以产生对温度相对稳定的基准源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CMOS振荡器调研报告
报告人：胡宗杰
单位：中科院深圳先进院中国科学技术大学
功耗
面积
频率
振荡器占空比多通道输出
振荡器基本原理
VIN +
放大器
VOUT
正反馈回路反馈环路
和三相必必必个位须须须基条具有有本件有正工条 ︒选反作件频馈稳网回定络路且使增电益路足满够足大特的定放频大率器下振幅 (1) (2) (3) ; ,
1.2基于内部迟滞比较器的 RC振荡器
环路
在输出端加上负载电容,并短接输出端和反相输入端VN,同相输入端 VP接基准源,即得到RC振荡器。电阻R不在充放电通路里,而在偏置产生电路中。负载电容用NMOS 电容
1.2基于内部迟滞比较器的RC振荡器
为了得到边沿陡峭的方波振荡波形,可在迟滞比较器的输出端再加一级输出级和施密特触发器并且采用数字电路选择高低两种振荡频率。结构简单,面积小,成本低，频率可调，但稳定度不高。
f osc
Id 1 N (t1 t2 ) NCtotVdd
受Vdd和温度影响较大
RC环形多谐振荡器
OUT
C R
频率主要由R，C决定，可实现低频。占空比则由反相器阈值电压决定。
受VDD和温度影响较大
f RC (ln
1 VDD VDD ln ) VT VDD VT
施密特多谐振荡器
R OUT
Z
C
频率主要由C，R决定，可实现低频。占空比由施密特触发器阈值电压决定。受VDD和温度影响较大。
1 f VDD VT VT RC (ln ln ) VDD VT VT
1.常用低频振荡器原理框图
恒定电流
充放电电路
-比较器 +
参考电压选择
控制信号