王慧丽，冯全源

（西南交通大学 信息科学与技术学院微电子研究所,四川 成都 611756）

带工艺修调的低温漂片内振荡器设计*

王慧丽，冯全源

（西南交通大学 信息科学与技术学院微电子研究所,四川 成都 611756）

针对片内CMOS振荡器频率稳定性不高的问题，提出了一种对温度和工艺的补偿方案。基准电压在正温度电阻上产生一路负温度系数的电流，将其与带隙基准产生的PTAT电流进行叠加得到零温度系数的电流对电容充电；采用数字修调网络对电容进行修调，振荡器频率的工艺漂移被显著降低。仿真结果表明：典型工作条件下，振荡器中心频率为1 MHz，占空比为 50%；当温度在-40℃～125℃范围内变化时，振荡器输出频率漂移仅为0.8%；对电容进行修调后，在三种不同的工艺角下，输出频率相对误差仅为1.23%。振荡器对温度和工艺偏差不敏感，表现出良好的稳定性。

振荡器；温度补偿；工艺漂移；电容修调

0　引言

近年来，随着消费电子的迅猛发展，对高效、稳定、低成本开关电源的需求也越来越大。作为开关电源的频率源，振荡器不仅影响着芯片的控制时序，同时也对系统的频率响应、转换效率等性能产生重要影响。因此，高精度、低成本、高稳定性成为片内振荡器的基本设计要求。RC振荡器由于成本低廉、便于集成等诸多优点被广泛应用于DC-DC电源管理芯片中。然而，RC振荡器输出频率受工艺、温度、电源电压等因素影响较大[1]，因此，如何保证时钟频率的稳定性，成为片内振荡器面临的主要挑战。……