一種頻率穩(wěn)定的改進(jìn)型CMOS環(huán)形振蕩器_第1頁
一種頻率穩(wěn)定的改進(jìn)型CMOS環(huán)形振蕩器_第2頁
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文檔簡介

1、一種頻率穩(wěn)定的改進(jìn)型CMOS環(huán)形振蕩器汪東旭, 孫藝（上海交通大學(xué)電子工程系, 上海200030）摘要:在分析傳統(tǒng)的環(huán)形振蕩器和一種改進(jìn)型CMOS環(huán)形振蕩器的基礎(chǔ)上，提出了一種線路簡單的環(huán)形振蕩器。它的振蕩頻率隨電源電壓的變化很小，線路簡單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。通過仿真，得到了電源電壓和振蕩頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，取得了滿意的結(jié)果。關(guān)鍵詞:模擬電路 CMOS 集成電路 環(huán)形振蕩器 仿真 振蕩頻率 工作原理1引言環(huán)形振蕩器因其結(jié)構(gòu)簡單而用于許多集成電路芯片的設(shè)計(jì), 但其振蕩頻率受電源電壓變化的影響很大, 當(dāng)電源電壓降低50%時(shí),頻率下降50%以上。用石英晶體穩(wěn)定振蕩頻率固然有效, 但要外接晶體且占用兩個(gè)管

2、腳,給芯片設(shè)計(jì)帶來面積和成本的增加。因此, 改進(jìn)環(huán)形振蕩器的頻率穩(wěn)定性就顯得十分有意義。用穩(wěn)壓電源通過穩(wěn)定電壓來達(dá)到穩(wěn)定振蕩頻率的方法是通常的想法, 但電路復(fù)雜性大大增加, 并且難以穩(wěn)定大的電壓變化范圍。本文提出一種簡便易行的方法, 改進(jìn)了傳統(tǒng)的CMOS環(huán)形振蕩器, 可大大改善因電源電壓變化較大時(shí)引起的振蕩頻率嚴(yán)重變化的現(xiàn)象, 有利于芯片中電子系統(tǒng)的穩(wěn)定工作, 在芯片設(shè)計(jì)中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。2原理傳統(tǒng)環(huán)形振蕩器原理傳統(tǒng)的環(huán)形振蕩器電路如圖1所示, 由奇數(shù)級(jí)有一定時(shí)延的反相器首尾相連組成。每級(jí)反相器都有一個(gè)負(fù)載電容 C, 以造成輸入和輸出間的時(shí)延。奇數(shù)級(jí)的時(shí)延造成的負(fù)反饋使電路產(chǎn)生振蕩。圖

3、2 （a）為CMOS環(huán)形振蕩器中的反相器及負(fù)載電容的電路。CMOS反相器對(duì)電容進(jìn)行充放電造成的時(shí)延可從上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間來分析。                                       

4、                                                          &

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