应用于MCU的低功耗高稳定度RC振荡器设计

发布时间：2020-06-09 05:06

【摘要】：时钟电路负责驱动整个芯片工作,是芯片不可缺少的组成部分。在常用的时钟电路中,RC振荡器面积小成本低,方便集成,被广泛用作芯片时钟源。传统的RC振荡器振荡频率容易随着温度和电源电压变化,达不到芯片对时钟稳定性的要求。本文的目标是设计一款低功耗高稳定度的RC振荡器。本文采用松弛振荡器作为振荡器的主体电路,保证振荡产生16MHz的振荡频率,主要工作包括:(1)分析振荡频率随电源电压、参考电压和温度的稳定性;(2)设计基准电流源电路驱动比较器和放大器。混合正负温度系数的电阻,保证基准电流随温度的稳定性;(3)为了使振荡频率不受比较器延时的影响,采用由积分器构成的平均电压反馈回路,补偿比较器延时引起的振荡周期的变化;(4)设计参考电压控制电路,通过混合不同温度系数的电阻,产生随温度变化的参考电压,用来补偿振荡频率随温度的偏差,保证振荡频率随温度的稳定性。同时通过调整参考电压的大小,调整振荡频率随工艺的偏差。本文基于GF 0.13mm工艺完成了振荡器的版图设计和后仿真验证。仿真结果表明:当温度从-40℃变化到85℃时,振荡器振荡频率的变化为0.37%;当电源电压从2.7V变化到3.3V时,振荡器振荡频率的变化为0.44%。在工艺角为TT、温度为25℃、电源电压为3V的条件下,消耗的电流为1.71mA/MHz。
【图文】：

图 3-25 振荡器关键节点的瞬态仿真波形小结是 RC 振荡器的电路设计。首先给出了整体振荡器的电路结构，接着阐述了各针对传统 RC 振荡器存在的主要问题，本文采用了 VAF 的电路思想，使得 RC

图 4-2 振荡器关键节点的瞬态仿真波形荡频率随电源电压变化的后仿真 RC 振荡器来说，，不仅需要在电源电压 3V 下正常工作，还必须考虑到电源电压的电压发生变化时能够正常工作，而且振荡频率不能偏差太大，以保证振荡频率随
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN752

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王文博;;基于MCU的低频信号发生器的设计[J];山东工业技术;2017年20期

2 赵海;谢兴华;孙洋;;一种适用于超低功耗MCU的振荡器设计[J];电子与封装;2017年10期

3 刘树聃;王琳;;基于MCU和CPLD的脉冲发生器[J];微计算机信息;2012年09期

4 吴江波;公茂法;乔鑫;夏文华;徐新源;杨兴;;基于MCU和FPGA的三相高精度程控电源[J];电子质量;2011年07期

5 王羽平;;置爱母牌MCu功能性宫内节育器375例临床观察[J];右江医学;2010年03期

6 周成松;彭煈;;基于MCU的三相功率检测设计[J];中国西部科技;2010年33期

7 郝淑平;;630例爱母牌MCu功能性宫内节育器临床效果观察[J];青海医药杂志;2009年07期

8 马小云;张志红;孙超英;;MCu宫内节育器用于紧急避孕26例报告[J];现代预防医学;2008年22期

9 胡晓燕;;基于FPGA和MCU的函数波形发生器设计[J];电子测试;2008年12期

10 鲍学良;梁伟;周红贵;;多MCU武器检测系统设计[J];弹箭与制导学报;2008年04期

相关会议论文 前10条

1 张谦;杜少雄;;基于MCU的智能控制器的计算机辅助设计[A];'99系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];1999年

2 于振国;;基于MCU技术的漏电断路器[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2007年

3 倪凤贤;王跃红;李军;韩芳;巴福荣;谢桂珠;鲁淑兵;符君;李欣萍;;置入MCu功能性宫内节育器2100例临床报告[A];纪念卓越的人民医学家林巧稚大夫诞辰100周年——全国妇产科高级学术论坛论文集[C];2001年

4 毛江;张逸;李晓龙;王少琨;;基于MCU的闪电信号采集系统设计[A];贵州省气象学会2013年学术年会论文集[C];2013年

5 杨爱琴;;MCU应用系统中改善电磁兼容性能的软件技术[A];浙江省电子学会2008年学术年会论文集[C];2008年

6 陶灿辉;吴文婷;宋志平;徐萌萌;刘志勇;郭志刚;;基于MCU与PC104的飞行控制系统设计[A];聚焦应用 支撑创新——船舶力学学术委员会测试技术学组2016年学术会议论文集[C];2016年

7 陈耀;陆杰;陆华;徐安;;通用嵌入式系统模拟软件在MCU教学中的应用[A];中国电子教育学会高教分会2012年论文集[C];2012年

8 钱伟康;刘洪模;钱建秋;梁利娟;;基于嵌入式MCU的通用监控模块的设计[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

9 王诗忠;;通督强脊手法治疗颈椎病的MCU研究[A];第三届中西医结合脊柱及相关疾病学术年会论文集[C];2009年

10 冯美;李平;杜涛;;一种基于数模混合MCU设计的仿真验证方法[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前9条

1 计红梅;华中科技大学摘取瑞萨MCU“车王”桂冠[N];科学时报;2010年

2 本报记者 顾鸿儒;自动驾驶推高MCU市场 安全实时要求考验厂商实力[N];中国电子报;2018年

3 钟云;摩托罗拉推出新MCU系列[N];科技日报;2003年

4 陈炳欣;2020年MCU市场将创新高[N];中国电子报;2018年

5 记者 孙文博 李映;瑞萨科技：鏖战MCU市场[N];中国电子报;2005年

6 本报记者 陈炳欣;物联网大潮下的MCU[N];中国电子报;2016年

7 本报记者 徐恒;新势能带动MCU发展 40nm渐成主流[N];中国电子报;2018年

8 本报记者 陈炳欣;华虹宏力：优化拓展工艺平台 助力中国MCU市场发展[N];中国电子报;2018年

9 中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长 何小庆;走向竞争前沿 国产MCU任重而道远[N];中国电子报;2018年

相关博士学位论文 前1条

1 徐斌;线粒体单向转运孔在高血压发生中对钙离子运转的作用及机制研究[D];中国人民解放军医学院;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 王佳;基于FPGA、DSP和MCU混合嵌入式架构的密室逃脱设计[D];厦门大学;2017年

2 朱俊;基于MCU的分布式光纤传感器PGC数字解调系统研究[D];中国计量大学;2017年

3 胡二洋;应用于MCU的低功耗高稳定度RC振荡器设计[D];东南大学;2018年

4 杨刚;视频会议系统MCU的研究[D];北京邮电大学;2011年

5 席筱颖;8位MCU设计验证及测试向量故障覆盖率分析[D];哈尔滨理工大学;2007年

6 陈大新;基于FPGA和MCU模式的新型超声波明渠流量计设计[D];东南大学;2005年

7 杨兆瀚;MCU芯片测试系统研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2015年

8 姜作毅;MCU分离在视频会议系统中的研究与实现[D];大连海事大学;2005年

9 罗恒辉;基于客户竞争力提升的MCU市场开发策略研究[D];福州大学;2013年

10 王U

本文编号：2704201