交叉耦合结构集成石英晶体振荡器相位噪声与稳定性研究

通过对相位噪声进行频域分析,构建Lesson噪声优化模型,优化电路参数;并分析预抑制电路的小信号模型,优化其元器件参数,研究带RC滤波器的CMOS交叉耦合结构振荡器的相位噪声和稳定性.基于NUVOTON 0.35 μm工艺,采用Cadence完成电路设计、优化与仿真,版图设计与后仿真,并最终完成流片、测试.结果表明:在电源电压为3.3 V时,该振荡器的输出信号频率为20 MHz,相位噪声分别为-135 dBc/Hz@1kHz,-156.4 dBc/Hz@10 kHz,-169.2 dBc/Hz@1MHz.当电源电压在±10%范围变化时,频率波动小于81×10-6;在工作温度-25 ℃至85 ℃范围内,频率波动小于71×10-6.     

一种频率与温度无关的片内RC振荡器设计

文章基于SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)工艺，设计了一种频率与温度无关的片内电流模RC振荡器，该振荡器采用1.8 V电源供电，输出频率为100 MHz,振荡器主要由温度补偿电流源、开关电容充放电回路、反相器比较延时单元以及时钟输出单元组成。通过Cadence Spectre仿真验证表明：在-40～125℃范围内，TT工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为100.06～100.16 MHz,频率随温度变化为0.10%,用温度系数表示为6.06×10^-6℃^-1;SS工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为99.90～100.23 MHz,频率随温度变化为0.33%,用温度系数表示为20.00×10^-6℃^-1;FF工艺角条件下，振荡器的输出频率范围为99.96～100.07 MHz,频率随温度变化为0.11%,用温度系数表示为6.67×10^-6℃^-1。     

介质腔稳频振荡器的一种计算机辅助设计方法

介绍了一种采用微波软件包 (TOU CHSTN )来设计介质振荡器 (DRO)的方法 ,通过计算机优化设计、实验调试 ,得到中心频率为 75 13.195 MHz、输出功率 >15 m W、频率稳定度 <± 6× 10 - 5 (- 2 0～ 6 0℃ )的介质振荡器 .     

光纤通信 SDH 系统用石英晶体振荡器的研制

介绍了压控石英晶体振荡器的原理、设计特点和性能,针对光纤通信ＳＤＨ系统上的时钟频率源的基本原理和ＳＤＨ的网同步对网络单元时钟的要求,采用了适当频率温度曲线的谐振器、变容二极管移相器、高性能的放大电路、波形转换电路．振荡器具有高的稳定度、良好的调谐范围和占空比．当环境温度在０～７０℃范围内变化时,作为网络单元时钟的压控振荡器的频率漂移优于±１０－６,秒稳优于２．５×１０－９．     

光纤通信SDH系统用石英晶体振荡器的研制

介绍了压控石英晶体振荡器的原理,设计特点和性能,针对光纤通信ＳＤＨ系统上的时钟频率源的基本原理和ＳＤＨ的网同步对网络单元时钟的要求,采用了适当频率温度曲线的谐振器,变容二极管移相器,高性能的放大电路,波形转换电路,振荡器具有高的稳定度,良好的调谐范围和占空比,当环境温度在０～７０℃,范围内变化时,作为网络单元时钟的压控振荡器的频率漂移优于±１０＾－６ｍ,秒稳优于２．５×１０＾－９。     

适用于DC-DC开关电源的锯齿波振荡器设计

基于恒流源技术设计了一种适合于DC-DC开关电源的锯齿波振荡器,并基于CSMC 0.5μm混合标准CMOS工艺对所设计电路进行了仿真验证。在4 V电源电压及27℃条件下,电路获得了振荡频率为246.61 kHz的锯齿波信号;当温度在0～70℃变化时,锯齿波信号振荡频率在244.14～247.4 kHz变化,最大偏差仅为±1%;当电源电压在3～6 V变化时,锯齿波信号振荡频率在245.94～247.89 kHz变化,最大偏差仅为±0.52%。仿真结果显示,该锯齿波振荡器具有非常好的线性度,适用于DC-DC开关电源。     

一种具有高输出精度及电源电压抑制能力的CMOS环形振荡器的设计

振荡器是许多电子系统的主要部分,相对于晶体振荡器.基于CMOS工艺的环形振荡器具有良好的抗震动及抗电磁干扰性能,在车载系统等震动及电磁干扰条件较为严酷的应用场合表现出优势.本文介绍了一种频率为8 MHz的CMOS环形振荡器的设计,工作电压范围是2.7～5.5 V,工作温度范围是-40～125℃.该振荡器对CMOS环形振荡器的固有缺点进行了针对性的设计,设计中使用的改进的延时单元以及激光校准电路克服了CMOS环形振荡器输出频率片间偏差较大的缺点;使用内部电压源以及电源电压无关的电流源,克服了其易受电源电压影响的弱点.该CMOS振荡器使用HSPICE软件仿真工具设计,并采用UMC 0.6μm工艺制作,测试验证结果表明,电源电压从2.7 V变化到5.5V,振荡器输出频率最大变化范围为士4%.     

压电陶瓷变压器高压稳压电源

本文介绍一个利用压电陶瓷变压器的高压稳压电源,电源的输出电压为2000伏。利用串联稳压系统,并采取了使陶瓷变压器的工作频率跟踪谐振频率以及温度补偿等措施,使电源的稳定性有大幅度的提高,该电源的主要特点是:在宽温度范围内,具有较高的稳定度,在-50℃～+65℃的范围内,输出电压的相对漂移<0.3%,当电源的输入电压改变±10%时,输出电压的相对变化<0.3%;电源具有负阻特性,空载输出电压低于有载输出电压;体积小、重量轻,整机重量<1Kg。     

共振吸收谱仪测量系统的研制

讨论了共振吸收谱仪测量系统的设计.由于频率越高,信号越微弱,同时要求的AD的采样速度也越高,因而限制了测量频率和精度的提高.通过高速低相差ADC及大功率低噪音放大器的研制,使测量频率范围达到1×10-3～5×102Hz,变频精度达到0.05%;内耗测量精度达到5×10-6,为固体振动能吸收谱的研究提供了必要工具.     

一种用于锂离子电池管理芯片的时钟产生电路

设计了一种应用于锂离子电池管理芯片的时钟产生电路.针对应用要求,设计了一个环形振荡器,分析了影响振荡频率精度、输出波形及噪声的因素,并设计了一个无电阻的亚阈值电流偏置电路.电路采用0.6μm UMC数字电路工艺实现.Hspice模拟结果表明:振荡器的输出标准频率为1.975 kHz;在各种工艺极限情况下,温度为-40~85℃,电源电压1.5~8 V时,振荡频率在1~3 kHz间,满足时钟精度要求.典型情况下,该时钟产生电路的电流消耗仅为340~375nA.     

一种基于变容管偏置的温度补偿LC振荡器

文章介绍一种用于在宽温度范围内产生稳定时钟信号的温度补偿振荡器。该振荡器基于温度对控制电压的影响改变偏置变容管的容值，补偿因温度变化引起的振荡器频率变化，使整个振荡器的温度系数(temperature coefficient, TC)为0。另外，在通过分频产生几十兆赫兹频率的同时，振荡器的相位噪声性能得到进一步优化。该文在SMIC 180 nm CMOS工艺下完成整体电路的设计与仿真。后仿真结果显示，在1.8 V电源下整体功耗为7.12 mW,中心振荡频率2.400 2 GHz处的频率漂移可达到8.68×10^-6℃^-1,经过分频后得到的30 MHz信号在10 kHz偏移下的相位噪声大小为-112.923 dBc/Hz。     

一种带有迟滞比较器的新型RC振荡器

为了提高振荡器对电源电压波动的抑制能力,在分析传统振荡器的基础之上,提出一种新型的RC比较器,该新型电路采用迟滞窗口可变的迟滞比较器,可以降低电路对电源变化的敏感性。其中比较器可以根据电源电压的变化动态改变迟滞窗口的位置,保证比较器正常工作,从而达到降低电路对电源变化敏感性的目的。基于上华工艺,完成对电路的仿真和流片测试工作。仿真测试结果表明振荡器受电源电压波动影响较小可以提供稳定的频率。电路用于实际芯片设计中,能够满足芯片的工作要求为芯片提供稳定时钟。     

高性能的RC文氏电桥振荡电路研究

本文从理论上系统地分析如何提高RC电桥正弦振荡器的性能,并以所得的结论为依据设计了实用电路。实验证明其指标达到:室温下,连续工作4小时,频率漂移为△f/f≤3×10~(-5);频率的温度系数为△f/℃≤3×10~(-5)/C°幅度的稳定度为△U/U/℃=1×10~(-3)/℃;失真度小于0.1％。 文中提出稳定振荡幅度的新方法,以新的稳幅方法可以使得一个振荡器的主要指标(频率、幅度、失真),有可能同时获得良好的性能。     

一种频率线性可调的正交正弦波振荡器

设计了一种用于MEMS传感器电容读出的频率可调的正弦波振荡器。振荡器采用OTA-C结构,通过调节工作于线性区的MOS管的漏源电压来改变OTA的gm,从而实现对频率的调节。振荡器可输出四路相位分别为90°,180°,270°和360°的振荡信号。芯片在0.5μm 2P3M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在5V电源电压下振荡频率在180KHz~1.2MHz之间线性可调,振荡频率对于电源电压变化的灵敏度为8.1%/V。     

一种频率线性可调的正交正弦波振荡器

设计了一种用于MEMS传感器电容读出的频率可调的正弦波振荡器。振荡器采用OTA-C结构,通过调节工作于线性区的MOS管的漏源电压来改变OTA的g_m,从而实现对频率的调节。振荡器可输出四路相位分别为90°,180°,270°和360°的振荡信号。芯片在0.5μm2P3MCMOS工艺下设计并流片,测试表明在5V电源电压下振荡频率在180KHz～1.2MHz之间线性可调,振荡频率对于电源电压变化的灵敏度为8.1%/V。     

我省已公布的专利简介(四)

实用新型名称:一种连续改变激光脉冲频率的电源分类号:HO1S3/10GG85201364这是一种连续改变激光脉冲频率的电源。它用连续可调振荡器和可变信频器来替代脉冲激光器中的固有频率振荡器,并由连续可调振荡器控制电光调制器来调制脉冲激光器,从而得到频率连续可调的激光脉冲。     

带温度补偿、低g-振动灵敏度的小型声表面波微波源

描述了一种采用模拟温度补偿技术用于声表面波微波源 ,其工作频率为 2 .2 GHz,器件在工作温度为 - 35℃～ + 5 5℃范围内 ,频率变化从两百多 ppm改善到小于± 30 ppm之内 ,使器件在90℃的温度范围内频率随温度变化的性能改善约 10倍。其 g-振动灵敏度小于 10 - 1 0 /g。尺寸仅6 0 m m× 2 5 mm× 15 mm。     

带温度补偿,低g—振动灵敏度的小型声表面波微波源

描述了一种采用模拟温度补偿技术用于声表面波微波源 ,其工作频率为 2 .2 GHz,器件在工作温度为 - 35℃～ + 5 5℃范围内 ,频率变化从两百多 ppm改善到小于± 30 ppm之内 ,使器件在90℃的温度范围内频率随温度变化的性能改善约 10倍。其 g-振动灵敏度小于 10 - 1 0 /g。尺寸仅6 0 m m× 2 5 mm× 15 mm。     

CO2监测分析仪在监测过程中对桥室温度的恒温控制

CO2监测分析仪在监测过程中,CO2监测值的精度是由CO2监测分析仪的桥室参比温度是否恒定而决定的.老式监测分析仪桥室温度是采用断续的双位恒温调节,其温度调节误差大,一般只能在±1℃左右,所以CO2监测值的精度低.采用微机交流调压的CO2监测分析仪桥室恒温调节,其温度调节器采用PID调节,使桥室温度误差可控制在±0.2℃,提高了CO2监测值的监测精度.     

一种分辨率为9位的高速CMOS比较器

一种高速ＣＭＯＳ比较器,采用二级正反馈结构和一级推挽输出结构,通过优化传输速度和增益,在３μｍ工艺中,模拟表明它的最小分辨率±ＬＳＢ为±４．９ｍＶ,输入动态范围为±２．５Ｖ（±２．５Ｖ电源电压）,相应于９位比较精度,而工作频率达３０ＭＨｚ．用单层金属、双层多晶硅ＣＭＯＳ工艺实现,版图面积为２９５μｍ×２６６μｍ,功耗９．７２ｍＷ．