一种基于0.5μmCMOS工艺的补偿型电流控制振荡器设计

提出了一种基于比较器的CMOS电流控制振荡器电路,该振荡器采用偏置电流对电容充放电,产生精准锯齿波,比较器及后续电路产生时序方波作为比较器输入,从而产生周期振荡。自偏置电路利用电阻和PNP管相反的温度系数产生PTAT、NTAT两路电流,叠加得到一路与温度无关的基准电流、实现了温度补偿;高摆幅共源共栅电流镜结构具有高PSRR实现了电源电压补偿。本设计采用0.5μmCMOS工艺,典型情况下,振荡器频率为1.224 MHz,占空比为50%,通过spectre仿真结果表明:该振荡器在3.3 V^5 V的工作电压下、-40~120℃温度范围内都具有较好的工作频率。

应用于电源监控芯片的高精度、低功耗RC振荡器设计

基于0.35μmBCD工艺,设计了一种应用于电源监控芯片的单比较器结构的高精度、低功耗RC振荡器。RC振荡器电路包括基准模块和RC电路产生模块。源于RC电路工作原理以及如何减少温度、电源电压的变化对振荡器频率的影响。引入新型电源电压补偿,减少了由电源电压变化引起的比较器迟滞时间的变化,导致振荡器频率发生改变。采用MOS管稳态导通电阻具有正温度系数特性,补偿多晶电阻负温度系数特性的线性补偿方式,抑制了振荡频率随温度的变化。同时设计了一种带5位译码器高精度、低功耗数字修调电路,有效提高了MOS管导通电阻的精度,克服了传统温度补偿电路补偿电阻阻值不精确的问题。Spectre仿真结果显示,电源电压在2.5 V~5.5 V范围变化,振荡周期误差范围为-0.8%~+0.14%,温度在-40℃~125℃范围变化,振荡周期误差范围为-0.3%~+0.79%。整个RC振荡器电路最大工作电流为5.1μA,其中RC电路产生模块最大工作电流为0.9μA。RC电路产生模块结构简单,降低了电路复杂性从而减少电路的实现成本,该电路结构已成功应用于高精度、低功耗电源监控芯片中。