一种基于标准CMOS工艺的低成本振荡器的设计

提出了一种基于标准CMOS工艺的低成本环形补偿振荡器。由于采用了误差反馈补偿技术，该振荡器无需精准的电流源和电压源；利用电阻温度补偿和电源电压稳压，使振荡周期对温度、电压，以及工艺偏差均有较强的容忍能力，且周期大小易于调整。在输入电压范围为4．5～6V，温度范围-40～125℃，以及五个MOSFET工艺偏差的情况下，进行了Hspice仿真。结果表明，在最坏情况下，振荡器周期的最大偏差为7．5％，而在不考虑温度的情况下，由电压和MOSFET工艺变化所引入的振荡周期偏差为0．9％。该振荡器满足电源管理芯片要求，适合低成本DC／DC转换器、充电器等电源管理芯片的应用。     

一种LED驱动芯片内置CMOS振荡器的设计

为了适应全彩LED驱动芯片的需要,采用CSMC 0.5μm标准工艺,设计了一种用于LED驱动芯片的新型CMOS环形振荡器.电路使用正负温度特性补偿、延时迟滞以及时钟同步技术.在电源电压为3～6 V、温度范围为-45℃～100℃,以及不同的工艺角下,利用Cadence平台下的Spectre进行验证,结果表明:在一定的电压、温度范围内,振荡器的输出频率为16 MHz,最大变化范围为±5％;在不同工艺角模型下,振荡器输出频率均在LED驱动芯片的解码允许误差范围之内.该振荡器已成功应用于一款LED驱动芯片.     

一种CMOS电流控制振荡器的分析与设计

提出了一种结构简单的CMOS电流控制模式振荡器.该电路充分利用系统内部基准电流源产生的电流信号对电容进行充放电,在5 V电源电压下,经过控制电路作用后,上升时间和下降时间非常小,使产生的输出振荡波形更接近理想矩形波;通过调节基准源电流信号或者电路中电容值的大小,可以调节振荡输出波形的频率和占空比.     

基于0.18 μm CMOS工艺的电流型模拟运算电路

提出了一种新的低电压低功耗CMOS电流型模拟多功能运算电路,该电路能够运行乘法器、求平方器、除法器以及不同类型的可控增益放大器。该设计基于跨导线性原则,使用场效晶体管(MOSFET)且运行在亚阈值区,其由6个相匹配的晶体管组成,并形成两个重叠的跨导线性回路,电路设计采用0.18μm CMOS技术,使用±0.6 V低压直流电源供电。通过Tanner TSpice软件进行了仿真验证,仿真结果表明,当将其配置为一个放大器时,-3 d B频率约为1.5 MHz,线性误差为0.63%,总谐波失真为0.08%,最大功耗为1.16μW。     

一种基于工艺补偿的基准电流源

设计了一种应用于集成电路内部的基准电流源,采用2.5 V/0.25 μm RF CMOS工艺.在电流源设计中,由工艺产生的K'(μCox)和VTH的偏差,△KN'和△VTH,会影响基准电流Iref的精确度,在原有PTAT基准电流源的基础上给出了一种电路结构,该电路能补偿△KN'和△VTH对基准电流的影响.结果通过HSPICE仿真,经工艺分析,证明其具有良好的工艺稳定性、温度系数和电源电压抑制比.     

基于0.18 μm CMOS工艺的6 GHz环形压控振荡器设计

基于0.18 μmCMOS工艺设计的全差分环形压控振荡器电路,芯片总面积为0.65×0.79 mm2,1.8V电源供电,总功耗155 mW,中心频率6 GHz,调谐范围1 GHz.可应用于IEEE802.11a WLAN系统.     

一种基于CMOS工艺的高精度片内振荡器的设计

采用恒流源充放电及温度补偿技术设计了一款结构简单、易于集成的片内振荡器。该模块的核心为利用带隙基准电流源产生一路零温度系数电流,并用该电流源对电容进行充放电;设置比较器的高低阈值电压的差值为负温度系数与电容的正温度系数相互补偿,尽可能减弱温度对振荡周期的影响,产生高稳定且占空比可调的矩形波。采用华虹NEC0.35μmCZ6H工艺设计,经CadenceSpectre软件仿真表明标准状况下该模块振荡频率为6.321MHz,在-20到100℃的温度区间内其温度系数仅为42ppm/℃。     

5 GHz 0.18 μm CMOS工艺正交输出VCO

文章采用全开关状态的延时单元和双延时路径两种电路技术设计了一种高工作频率、低相位噪声的环形振荡器.环路级数采用偶数级来获得两路相位相差90 ℃的正交输出时钟.采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行流片,电压控制振荡器(VCO)的频率范围为4.9～5.5 GHz,模拟的相位噪声为-119.3 dBc/Hz@5 M,采用1.8 V电源电压,核芯电路的功耗为30 mW, 振荡器核芯面积为60 μm×60 μm.     

一种基于0.18 μm CMOS工艺抗辐照压控振荡器

采用0.18 μm CMOS工艺,设计了一种抗辐照压控振荡器。分析了总剂量辐照下普通压控振荡器输出频率出现较大偏差甚至失效的原因。针对辐照下NMOS管的泄漏电流,提出了漏电流补偿技术。基于该技术,提出了一种工作频率在0.5~1 MHz的抗辐照压控振荡器。仿真结果表明,与普通压控振荡器相比,该压控振荡器在输出频率和占空比的稳定性与准确性方面有较大提升。     

一种具有温度补偿的低功耗张弛振荡器

提出了一种具有温度补偿和数字修调的低功耗CMOS张弛振荡器。基于阈值电压和偏置电流的匹配技术实现输出频率的1阶温度补偿,保证输出频率在大温度范围内的高稳定性。采用数字修调技术,校正工艺偏差引起的频率偏差。因此,该振荡器的输出频率对温度、电源电压和工艺偏差不敏感。振荡器采用0.18 μm CMOS工艺进行设计,使用Cadence进行仿真验证。结果表明,在1.8 V电源电压下,消耗电流为400 nA;在－40 ℃~125 ℃温度范围内,输出频率变化小于±1%;在1.5~2.5 V电源电压变化范围内,频率偏差小于1%。     

一种高精度张弛振荡器的设计

提出一种新的带温度补偿的张弛振荡器,采用正温度系数的阱电阻实现输出频率在大范围温度变化下保持稳定。该电路采用0.35μm的CMOS工艺实现,利用Cadence进行仿真验证。仿真结果显示,在-45℃~55℃范围内,该张弛振荡器的温度系数仅为404×10-9/℃。该振荡器振荡频率受温度影响很小,已经应用于工业控制类芯片中。     

带温度补偿的低功耗CMOS环形压控振荡器设计

基于UMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款应用于锁相环频率综合器中的带温度补偿的低功耗CMOS环形压控振荡器。环形压控振荡器采用3级交叉耦合延时单元构成。仿真结果表明,压控振荡器输出频率范围为735~845 MHz;在温度补偿下,温度变化从-60~100oC时,振荡器输出频率漂移中心频率790 MHz±10 MHz;当振荡频率为790 MHz时,在偏离其中心频率1 MHz处,压控振荡器的相位噪声为-99 d Bc/Hz;1.2 V电源供电情况下,压控振荡器的功耗为0.96 m W;版图面积约为0.005 mm2。     

一种CMOS电流型运算放大器

本文描述一种全差动输入、差动输出的电流型运算放大器（ＣＯＡ）。该放大器采用三个第二代电流转换器（ＣＣＩＩ）作为基本单元部件。在全对称电流型反馈放大器中能提供恒定的增益－带宽乘积或者在互阻抗反馈放大器中提供恒定带宽。该放大器的增益－带宽乘积为３ＭＨｚ，失调电流为０．８μＡ（信号范围±７００μＡ），理论上转换速率极大。此放大器采用２．４μｍ标准ＣＭＯＳ工艺实现。     

基于0.18μm CMOS工艺的环形行波振荡器

环形行波振荡器（rotary traveling-wave oscillators, RTWOs）是近年提出的一种基于传输线的新型千兆赫兹时钟生成技术,但研究表明该技术同样适用于压控振荡器设计。与普通LC振荡电路不同,环形行波振荡器可以很方便地产生幅度一致的差分多相（360o）振荡信号。本文基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计实现了一个工作于5.8GHz频段的环形行波振荡器,文中同时给出了仿真结果和测试结果。芯片大小为1.5×1.5 mm2。测试结果表明环形行波振荡器实际振荡频率为5.285GHz,相应输出功率6.68dBm,距离载波1MHz处相位噪声为-102dBc/Hz。     

基于0.5μm CMOS工艺的低压低功耗电流放大器

采用BSM30.5μm CMOS工艺,通过引入电流模式的缓冲级输入输出结构而设计了一种性能较高的CMOS电流反馈运算放大器.在1.5V的电源电压下,当偏置电流为1μA,负载电容为20pF时,对整个电路进行HSPICE仿真.结果表明,该电路结构达到了87dB的开环增益,23.8MHz的单位增益带宽,48°的相位裕度,139dB的共模抑制比,功耗仅为2.09mW.     

一种具有温度补偿的时钟振荡器设计

介绍了一种采用0.35μm CMOS工艺制作的具有温度补偿的时钟振荡器电路。从环形振荡器的基本原理出发,基于对CMOS工艺各种非理想性因素的分析,提出一种新型的工艺补偿电路,减小振荡器偏置电流随阈值电压的漂移;在延迟单元的设计中,引入NMOS交叉耦合对组成的交流负阻抗来进一步补偿PMOS迁移率随温度的变化,从而有效抑制输出频率随温度的变化。该振荡器电路用于MEMS加速度计读出电路芯片。样品电路测试结果表明,在-20~100℃温度范围内,时钟振荡器的频率仅变化38kHz。     

一种带高阶温度补偿的片内时钟振荡器设计

本文基于0.18μm CMOS工艺,设计了一款适用于片上系统SoC的无需晶振的片内12MHz时钟信号产生电路。利用高阶温度补偿方案,该时钟振荡器能在较宽的温度范围内实现振荡频率的高稳定性。此外,电路的稳压器设计使得振荡器频率在电源电压变化时也能保持相当好的稳定性。仿真结果表明,在-40℃~125℃温度范围内,此振荡器振荡频率的温度系数仅为40ppm/℃,电源电压变化±10%时,振荡频率的相对误差仅为±0.012%,完全能够满足常规数字系统的要求。     

一种CMOS矩形波振荡器设计

振荡器是数字集成电路中常用的单元电路之一,为兼顾振荡频率和CMOS工艺集成,文中从电路结构着手,设计了一种CMOS矩形波振荡器。该振荡器采用标准CMOS电路,能够提供稳定的矩形波信号,信号输出频率和脉宽均可调节。     

全CMOS温度补偿电流源

本文采用迁移率与阈值电压互相补偿的原理,实现了一个与温度无关的电流源。该电流源完全与标准的CMOS工艺相兼容。测试结果显示,在温度范围为-20℃到110℃之内,电流源的温度系数小于290ppm/℃。