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一种低功耗低温度系数的张弛振荡器

微电子学 2024年

作者：李胡超冯全源西南交通大学微电子研究所

针对传统张弛振荡器振荡频率易受温度影响的问题，同时为了满足低功耗应用的需求，设计了一种低功耗低温度系数的张弛振荡器。通过对传统张弛振荡器电路结构进行简化，并采用工作在亚阈值区的MOSFETs来产生基准电流和电压，以降低电路... 详细信息

针对传统张弛振荡器振荡频率易受温度影响的问题，同时为了满足低功耗应用的需求，设计了一种低功耗低温度系数的张弛振荡器。通过对传统张弛振荡器电路结构进行简化，并采用工作在亚阈值区的MOSFETs来产生基准电流和电压，以降低电路的功耗。为了提升振荡频率的温度稳定性，通过正、负温度系数电阻的串联得到一个正温度系数的电阻来补偿负温度系数的比较器延时。该振荡器基于CADENCE平台，采用0.18 μm CMOS工艺进行设计，仿真结果表明，在1.2 V电源电压，该振荡器的振荡频率167.4 kHz，功耗为170.8 nW；并实现了对振荡频率的温度补偿，在-40℃～125℃的温度范围内，振荡频率的温度系数为63×10-6/℃。

关键词：低功耗低温度系数张弛振荡器温度补偿

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一种适用于能量收集系统的低功耗张弛振荡器

微电子学 2023年第1期53卷 44-49页

作者：袁宇杰韦保林韦雪明徐卫林段吉海桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室广西桂林541004

为满足微小能量收集系统的低电压、低功耗应用需求,设计了一种低温度系数的低功耗、小面积的张弛振荡器。使用自偏置Cascode复合晶体管结构分别代替传统倍增电流偏置电路中的大电阻和振荡器核心电路中在比较器输入端生成电压参考的大电... 详细信息

为满足微小能量收集系统的低电压、低功耗应用需求,设计了一种低温度系数的低功耗、小面积的张弛振荡器。使用自偏置Cascode复合晶体管结构分别代替传统倍增电流偏置电路中的大电阻和振荡器核心电路中在比较器输入端生成电压参考的大电阻,实现低功耗,同时达到减小电路面积,提高集成度的目的。采用0.18μm CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,该振荡器可在0.8~1.2 V的电源电压下正常工作,在工作频率为2.2 kHz时,功耗为30 nW,工作频率的温度系数TC可达1.03×10^(-4)/℃,芯片面积相对于同类电路至少减小了70%。

关键词：张弛振荡器低温度系数低功耗

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一种低温漂张弛振荡器设计

半导体技术 2023年第1期48卷 31-36,72页

作者：危林峰李文昌尹韬刘剑张天一中国科学院半导体研究所北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

针对传统张弛振荡器输出频率的稳定性易受温度影响的问题,设计了一种结构简单的低温漂张弛振荡器。将MOS管的阈值电压作为参考比较电压,无需考虑比较器偏移电压的影响,偏置电流电路提供与阈值电压有关的电容充电电流,可以抵消参考比较... 详细信息

针对传统张弛振荡器输出频率的稳定性易受温度影响的问题,设计了一种结构简单的低温漂张弛振荡器。将MOS管的阈值电压作为参考比较电压,无需考虑比较器偏移电压的影响,偏置电流电路提供与阈值电压有关的电容充电电流,可以抵消参考比较电压温度系数对振荡器输出频率的影响,最终使其对温度的稳定性只受电阻温漂的影响。设计中电阻采用相反温度系数的串/并联复合的拓扑结构,能有效降低电阻温漂对输出频率温度稳定性的影响。该振荡器采用0.35μm BCD工艺实现,已集成应用于一款温度传感芯片,振荡器单元尺寸为0.25 mm×0.3 mm,电源电压为3.3 V,功耗约为15μW。测试结果表明,当电源电压在3~3.6 V变化时,输出频率变化小于0.34%;当温度从-55℃变化到125℃时,输出频率的温度系数为83.6×10^(-6)/℃。

关键词：张弛振荡器低温漂并/串联复合电阻阈值电压比较器

基于电流模式施密特触发器的CCCII±张弛振荡器

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微电子学与计算机 2007年第1期24卷 147-149页

作者：彭良玉张春熹黄满池何怡刚北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083 湖南师范大学物理与信息科学学院湖南长沙410081 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

提出了一种基于电流模式施密特触发器的CCCII±张弛振荡器。该电路的振荡信号周期可由接地电容线性改变,而频率则与CCCII±的偏置电流成正比,PSPICE仿真结果与理论分析相符。

关键词：电流模式电流控制传送器施密特触发器张弛振荡器

基于电流模施密特触发器的OTA-C张弛振荡器及其PSPICE仿真研究

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微电子学 2001年第1期31卷 31-33页

作者：马云辉中山学院电子系广东中山528402

提出了基于电流模施密特触发器的 OTA—C张弛振荡器。该电路的振荡信号周期可由接地电容线性改变 ,而频率则与 OTA的跨导成正比。经 PSPICE仿真模拟。

关键词：施密特触发器跨导运算放大器电流模张弛振荡器 PSPICE仿真

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基于张弛振荡器和最小二乘法的量化方法

仪表技术与传感器 2012年第4期 100-103,110页

作者：王树森杨艳段其昌济源职业技术学院河南济源459000 重庆大学自动化学院重庆400030

用软件设计替代部分硬件设计,降低硬件系统复杂度,提高系统性价比。设计了一款简化张弛振荡器,对电路系统进行理论分析和实际测试。采用最小二乘法对测试数据进行拟合。对拟合结果进行对比分析。采用分段拟合方法,有效降低了拟合多项式... 详细信息

用软件设计替代部分硬件设计,降低硬件系统复杂度,提高系统性价比。设计了一款简化张弛振荡器,对电路系统进行理论分析和实际测试。采用最小二乘法对测试数据进行拟合。对拟合结果进行对比分析。采用分段拟合方法,有效降低了拟合多项式的幂次数和拟合误差,提高了数据拟合度,优化了基于简化张弛振荡器的量化数学模型。在温度检测系统中得到应用,系统运行稳定,误差小于0.1℃.

关键词：张弛振荡器最小二乘法多项式拟合误差分段数学模型

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一种具有温度补偿的低功耗张弛振荡器

微电子学 2018年第3期48卷 386-389页

作者：杨艳军杨洁胡红博张成彬遵义师范学院物理与电子科学学院贵州遵义563006 中国科学院微电子研究所北京100029

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... 详细信息

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0.18μm CMOS工艺进行设计,使用Cadence进行仿真验证。结果表明,在1.8V电源电压下,消耗电流为400nA;在-40℃~125℃温度范围内,输出频率变化小于±1%;在1.5~2.5V电源电压变化范围内,频率偏差小于1%。

关键词：张弛振荡器低功耗温度补偿 CMOS

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一种单电源低功耗OTA-C张弛振荡器

微电子学 2005年第3期35卷 311-313页

作者：邹雪城余国义陈卫兵刘三清华中科技大学电子科学与技术系湖北武汉430074

提出了一种基于电流模施密特触发器的单电源低功耗OTA-C张弛振荡器。该振荡器可以在3.3V和5V单电源下工作,功耗小于35μW,其频率可以由OTA的偏置电流近似线性调整,振幅可以由控制电流Ictrl近似线性调整,而频率几乎不变。该电路已成功地... 详细信息

提出了一种基于电流模施密特触发器的单电源低功耗OTA-C张弛振荡器。该振荡器可以在3.3V和5V单电源下工作,功耗小于35μW,其频率可以由OTA的偏置电流近似线性调整,振幅可以由控制电流Ictrl近似线性调整,而频率几乎不变。该电路已成功地集成到AMI705/706/707/708/813L系列芯片中。

关键词：施密特触发器跨导运算放大器张弛振荡器

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一种高精度张弛振荡器的设计

电子器件 2014年第3期37卷 412-415页

作者：柯志强张涛武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081

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... 详细信息

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。

关键词：张弛振荡器延时温度补偿 CMOS