可修调高稳定性RC振荡器设计

设计了一种广泛应用于开关电源的可修调高稳定性单边锯齿波RC振荡器。采用芯片内部5 V线性稳压电源供电,用外部电阻电容确定振荡频率,加入电阻修条技术以调整由于工艺容差引起的振荡电路放电时间的变化。在输入电压为4.9～5.1 V,温度范围为-55℃～125℃,以及三个电阻工艺容差的情况下,进行了HSpice仿真,结果表明,同一工艺条件下振荡器周期的最大偏差为2.8。使用1μm双极工艺流片,振荡电路测试结果表明,频率偏差仅为1.8。     

低功耗低温漂的RC张弛振荡器

针对在物联网设备中使用的电阻电容(RC)张弛振荡器低功耗低温漂的需求,通过将RC张弛振荡器中的参考电压产生电路和自偏置电流产生电路复合使用,简化电路结构,减小供电电压和偏置电流,降低电路的功耗.采用水平级联的共栅共源结构、反相器链及时钟电压自举结构,减少温度变化对延时及振荡频率的影响.采用串并联电阻网络减少因电阻工艺偏差导致的影响,并将该电阻网络配置成正温度特性,以平衡RC时间常数和比较器延时的温度依赖性,提高振荡频率的温度稳定性.仿真结果表明:本文RC张弛振荡器的振荡频率为1.2 kHz,功耗和温漂系数分别为1.351 nW和139×10-6/℃,与典型RC张弛振荡器相比,其功耗和温漂性能均有显著的提升.     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

一种用于无源RFID的新型低压低功耗振荡器

采用中芯国际180 nm混合信号工艺,设计了一种新型低压低功耗环形振荡器.基于反馈理论,采用放大器完成从电源电压到环振工作电压的降压稳压转换,实现环振工作电压稳定性优化,同时降低其功耗;环振输出经幅度变换电路,实现高摆幅振荡信号输出;振荡器工作频率电流受控,抑制了电源噪声,降低了电源电压波动对输出频率的影响.结果表明,1 V电源电压下,输出频率2.737 MHz,功耗约0.8μW,1 MHz频点处相位噪声-108.7 dB;0.9～2.1 V电压范围内,输出频率波动小于0.23%,适于无源芯片设计.     

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。     

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。     

一种新型低压低功耗伪差分环形压控振荡器设计

基于交叉耦合技术提出了一种新型低压低功耗伪差分环形压控振荡器(VCO).电路整体包括新型伪差分环形压控振荡器、输出整形缓冲(buffer)电路两个部分.在VCO电路中采用了尾电流源控制的反相器为基本延时单元,实现了一种新型低压低功耗伪差分环形振荡器设计,并采用线性化技术改善调节线性度.利用输出buffer对VCO输出波形进行整形,消除了这种结构下输出摆幅受到尾电流源影响而不能达到轨到轨摆幅的限制.基于0.13μm标准CMOS工艺,利用cadence spectre进行仿真验证,前仿真结果表明在电源电压为1.2V时,该VCO相位噪声为-100.58dBc/Hz@1 MHz,功耗为0.92mW,在0.45~1V的电压范围内,频率调谐范围宽达0.303~1.63GHz,具有非常好的调节线性度,在电源电压为1V时仍然能正常工作.     

高精度低功耗快速启动带隙基准电路设计

提出一种能够明显减小电流失配误差的新颖带隙基准核心结构,结合低功耗设计方法和一种全新的启动方式,实现了整个带隙基准电路超低功耗和快速启动的功能.基于JAZZ BCD 0.5μm工艺库模型,采用Spectre仿真器进行了仿真验证,结果显示,在电源电压VCC工作范围2.5~6.0 V内,带隙电压的变化为0.06mV;在VCC=3.6 V,温度范围为-25~100℃时,带隙电压精度为17.5μV/℃;典型工作状态下(VCC=3.6V,t=25℃),整个电路静态电流仅为3.71μA,启动时间为23μs.     

超低功耗数字雨量计的设计

超低功耗数字式雨量计是以MSP430为控制处理核心,针对不同模块采用相应的硬件和软件控制的系统,讨论了超低功耗数字雨量计的功能、组成和特点,阐述了它的软硬件设计思想及应用。     

一种低功耗通用型的有毒气体检测器设计

有害气体的实时监测具有重要的安全意义,针对低功耗通用型的应用需求,采用电化学传感器设计了一种新型气体检测器,详细介绍了设计原理、设备结构、关键参数选型和配置流程。低静态电流的ADP2503+LT1763+ADR291为检测器供电,传感器+带可编程电阻器的IV转换+低通滤波检测各种类型的气体浓度并转换为电压信号,AD7798+ADT7310+ADuCM3027采样电压和温度数值并计算带温度补偿的气体浓度,带隔离的通信接口把气体浓度传输给上位机显示,可用于设备测试和未来的拓展应用。采用COH-A2传感器,以CO为检测对象进行了测试,结果表明设备具有良好的稳定性,能够满足应用需求。     

一种可调占空比的RC振荡电路

分析了一种RC振荡电路来产生一定频率的振荡波形,并加入了占空比调制电路来增加高电平持续时间,最终产生750 Hz的固定振荡频率.克服了只用RC振荡电路产生的频率随电压改变,占空比不可改变的弊端.     

基于Saber的高精度振荡器设计与仿真

本论文利用Saber电路仿真分析软件完成电容三点式振荡器电路的设计和分析。通过仿真进行振荡器参数灵敏度分析,对影响振荡器振荡频率的因素进行了探讨,并在分析结果的基础上,对振荡器电路的关键设计参数进行选择,完成振荡器电路的最终设计。仿真结果表明,该振荡器设计方案满足设计要求,易于起振,振荡频率稳定度高。     

低功耗高精度Sigma-Delta调制器的建模与设计

为提升Sigma-Delta调制器精度的同时降低其功耗,本文设计一款改进型二阶单环CIFF结构Sigma-Delta调制器,通过采用运放共享技术降低由噪声整形滤波器个数引入的额外功耗;提出浮动系数迭代思想应用于调制器在MATLAB下的建模,最终确定满足精度需求的各项参数具体值,通过引入非理想因素对所得参数仿真验证满足最...     

一种采用全MOS器件补偿温度和沟调效应的电流控制振荡器

本文提出一种全MOS器件补偿温度和沟调效应电流控制振荡器补偿方法,以减小医疗导联系统通信时钟恢复电路的振荡器的震荡频率偏移。与传统的振荡器相比,该振荡器采用全MOS器件设计温度和偏置电流补偿电路,在增强可靠性的情况下降低了温度和沟调效应引起的频率偏移。电路采用.35um标准MOS工艺设计,通过与传统的振荡器性能进行仿真比较,该方法的震荡频率的偏移量得到明显改善。     

一款新型超低功耗可控增益放大器的研究与设计

设计了一种新型超低功耗可控增益放大器,对其构成及工作原理进行分析。考虑到不同于常用的可控增益放大器,设计需要满足系统在恶劣环境下稳定运行;且系统超低功耗的要求。因此对可控增益放大器采用了休眠-唤醒机制、高线性度电阻衰减电路以及亚阈值电路设计方法;并通过搭建仿真平台对设计的可行性进行验证。仿真结果表明,接收器可在温度-40℃—125℃,电源电压2.3 V—5 V的环境下可靠工作,且在该工作范围内超低功率运行。     

一种低功耗电子系统的设计

根据设计电子式多用户水表等电子系统的实践，阐述了低功耗电子系统的设计中出现问题解决的思路。对于如何降低单片机系统的功耗，本文给出了设计的电子式多用户水表的硬件解决方案和降低功耗的软硬件措施，这一硬件方案和降耗措施，可应用于其他多种低功耗仪器的设计。     

具有最佳功率输出特性的耿氏振荡器设计

振荡器的振荡频率和输出功率是所用器件的等效电路参量的函数。通过对实验振荡器的频率和功率的测量，并应用最小二乘法作曲线拟合，即可提取器件的等效电路参量，从而为设计具有最佳功率输出特性的耿氏振荡器奠定了基础。该设计应用了包含非线性电导的等效电路，因此所设计的振荡器能在给定频率下输出最大功率。一个试验ＭＩＣＧｕｎｎ介质腔振荡器（ＤＲＯ）在Ｘ波段输出功率大于１００ｍＷ，频率稳定度达２．２ｘ１０－６／℃。     

低功耗高精度数字温度计的设计

数字温度计设计主要从硬件选型和软件设计两方面着手,可有效降低功耗,延长工作时间,提高测量精度。软件设计采用间歇式工作模式,在保证系统性能要求的情况下缩短CPU的工作时间,使系统较长时间工作在低功耗模式下,有效地降低了系统的能耗;同时,使用集成于单片机内部的Slope A/D转换器,并采用多点校准技术和线性插值方法,提高温度采样的精度。     

谈RC桥式振荡器的正弦输出及频率的稳定问题

RC桥式振荡器,当其同相,放大倍数为Au=3附近时,才能保证正弦输出,否则将以指数规律衰减,理由以方程解可以解释。频率的稳定度以组成电路元作的F稳定值为准。元件位越稳定,频率愈稳定。