1引言当前，MCU芯片已被广泛应用在工业、医疗、汽车、通信等领域，高稳定性MCU的市场需求也随之增长。振荡器作为MCU芯片的核心部分，决定着芯片的系统时钟，其频率稳定性会影响整个系统环路，因此对振荡器的性能指标提出了越来越高的设计要求[1-2]。MCU时钟源又分为片内时钟源和片外时钟源，出于成本考虑，一般集成内部时钟[3]。RC振荡器因其成本低廉、结构简单、便于集成，在MCU芯片中得到了广泛的应用，但其输出频率会受工艺、温度和电源电压波动等因素的影响[4]。鉴于此，本研究尝试采用温度补偿技术和数字修调技术设计一种低温漂振荡器。2电路功能描述2.1整体电路设计新设计RC振荡电路基于对传统RC振荡器的理论分析，主要考虑电路温度特性，以及电源电压波动带来的影响，因其高精度、可校准的特点，适于用一种可校准的高精度低温漂RC振荡器的设计朱恒军，潘靖雪，康嘉浩，杨轲，徐正（齐齐哈尔大学通信与电子工程学院，齐齐哈尔161006）摘要:为满足MCU高速稳定工作的设计需求，提出了一种高精度、可校准RC高速振荡电路，为芯片内部提供稳定时钟源。电路利用二阶温度补偿方案，通过数字修调为电容充电提供零温漂基准电流；采用低压差线性稳压器提高振荡器对电源电压大幅度变化的抑制能力；采用数字校准的方式对电容充电电流进行调整，消除工艺带来的误差。电路基于HHGrace0.11μmCMOS工艺设计，采用CadenceSpectre和Hspice工具进行仿真。仿真得到RC振荡器在相关条件下的输出频率及输出频率变化率，与典型RC振荡器相比，稳定性有显著的提高。关键词：MCU稳定性；RC振荡器；二阶温度补偿；数字修调DOI：10.3969/j.issn.1002-2279.2023.02.004中图分类号:TN402文献标识码:A文章编号：1002-2279（2023）02-0013-06DesignofaCalibratableHighPrecisionLowTemperatureDriftRCOscillatorZHUHengjun,PANJingxue,KANGJiahao,YANGKe,XUZheng(CollegeofCommunicationandElectronicEngineering,QiqiharUniversity,Qiqihar161006,China)Abstract:Inordertomeetthedesignrequirementsofhigh-speedandstableoperationofMCU,ahigh-precisionandcalibratableRChigh-speedoscillationcircuitisproposedtoprovideastableclocksourceforthechip.Thecircuitusesthesecond-ordertemperaturecompensationschemetoprovidezerotemperaturedriftreferencecurrentforcapacitorchargingthroughdigitaladjustment.Thelowdropoutlinearregulatorisusedtoimprovetheoscillator's...
