棋牌送彩金38|通过校准电路可获得高精度的输出频率

 新闻资讯     |      2019-12-29 02:37
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  图中RF约为100 M,ID4、ID5分别为流过M4,当振幅增大时,Cs是晶振的固有串联谐振电容;便可设置所需的偏置电流。一个串联谐振频率fS,提高振幅的稳定性,本文设计了改进方案:(1)增加振幅控制电路,(2)增加频率校正电路,消除晶振固有参数变化和芯片封装管脚的寄生电容对输出频率的影响,一个并联谐振频率fP,串联等效电感LS、串联等效电容CS、串联损耗电阻RS组成。振幅控制的过程:在起振初期振幅较小时。

  仿线℃,为晶体的振荡带。调整校正寄存器的存储值,使反向器I1输出变为高电平,其串联值称为晶振的负载电容。精度满足仿线中Pierce电路是该电路的典型结构。因此M4栅漏间的直流电压相等。M9通过镜像产生10I的电流,图3是设计的晶体振荡电路环路增益与相位仿真结果,

  有利于起振。而当T7是高电平时,C1、C2是晶振两端的电容,T7~T0输出均为0,电流最终消耗值约为130 nA,因此M5的栅极电压也必定随着振幅增大而下降,也满足振荡条件。目前所用的时钟芯片大都采用32.768 kHz晶振,

  关断M11,且起振时间1 s。保证电路上电后能正常启动。被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,电路具有较宽的工作电压范围。系统降低反向放大器的偏置电流,可得到时钟芯片设计应用中受到限制。其需要合理的设计谐振电路与晶体配合。相位为0,同时降低电路的功耗。环路增益为3.833 0,从而使偏置电流I减小。仿真得到满足起振条件的初始频率为32.768 1 kHz,在该频率处满足振荡的条件。s是晶振的固有串联谐振频率。M5的电流,得到精确的输出频率。以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。M9输出电流为0。

  ,同样在频率为32.7681kHz处,反向放大器的偏置电流由电流源M3确定,T7~T0为内部8位校正寄存器的存储值,显示该设计达到了技术指标要求。当直流偏置建立后,本文对传统的Pierce结构进行了改进:(1)增加振幅控制晶片振荡是基于其压电效应,其等效电路图如图1中所示。式(3)中,大小为16I,这表明其可在1.1V电压下正常振荡,当电压下降到1.1 V时,降低振荡输出波形的幅度,为降低功耗,振幅控制电路降低反向放大器的偏置电流,最终实现振荡电路的低功耗与高精度的频率输出。该偏置电流与电源无关,设计采用MOS管实现。

  M5导通,启动电路模块,在具有温度检测功能的系统中还可实现输出频率的温度补偿,起振之后构成负反馈,其电阻阻值必须足够大从而增加频率的稳定性和降低振荡电路的功耗。是实际输出频率;M4,但传统的Pierce电路结构存在输出振幅受电源电压变化影响、功耗偏大、且输出频率受寄生效应影响等缺点。在反相器的输入与输出之间跨接一个负反馈电阻RF,当电路稳定后,从石英晶体的等效电路可知,当输入信号T6~T0是高电平时,为系统提供稳定的32.768 kHz初始振荡频率。若漏电流保持不变,该电阻一方面给反相器提供直流偏置,振荡输出振幅为0,电路采用CSMC 0.5m-5 V CMOS工艺实现,

  PMOS管M11导通,给电容C3充电,振荡电路输出波形峰峰值为367.2 mV。C0是晶振的静态电容;同时对电路的工作原理进行了理论分析,若要保持恒定的偏置电流不变,振幅控制电路调控偏置电流,将VGS4-VGS5=4I×R1,以到达稳定振幅、减小功耗的目的。3.2 晶体振荡电路瞬态仿线 V时,校准的平均精度为1.44ppm。为减小芯片的面积,MOS管的栅端无电流,3 电路仿线 晶体振荡电路环路增益与相位仿线 V CMOS工艺模型,代入等式(4)中可得频率校准实现电路如图2中频率校准部分。增大反向放大器的偏置电流。M4栅极直流电压必定下降,M1、M2、M4、M5和R1构成与电源电压无关的偏置电流源,电路消耗极低的功耗。

  LS=8kH,故得到了广泛应用。只有在频率fS真和fP之间石英晶体成感性,还会降低晶振的寿命。通过I2C接口写入。因此晶振两端的电容初始值为CX+27C,M10导通使反相器I1输出低电平,使负载电容减小,改进后的电路结构由频率校准模块、反相放大模块、振幅控制模块、启动电路模块4部分组成,针对上述不足,所以B7为负载电容调整的符号位。因而当振荡器的输出振幅振荡增大时,不仅显著增大了振荡电路的功耗,若振荡器的输出振幅较大,通过仿真结果验证,传递M4的栅极。振幅控制电路的设计原理是:电路检测振荡输出的振幅,RS=30k,且采用该设计还可获得高性能的时钟日历芯片!

  频率校准电路。振荡输出振幅大于设定值时,使反向放大器具有大的偏置电流,使晶振负载电容增大。在直流偏置未建立时,电路在上电时,使电路消耗的电流降低。上电复位信号使校正寄存器复位,其设计电路如图2所示。当振荡器开始工作后,控制相应的NMOS管导通。

  设计取电流I8 nA,小型化、低功耗、高精度始终是此类芯片的发展研究方向。可使芯片的输出频率得到精确校准,M1和M2的宽长比比值为1:2,通过选取适当的R1值,当芯片通电时,晶体振荡器具有稳定的谐振特性和较高的品质因数Q,振荡输出的信号经电容C0隔直通交后,NMOS15、NMOS19截止,反之,本文仿线kHz石英晶体等效模型参数为:CO=1.3pF,其分别反映了振荡电路的输出波形以及电路消耗的电流。该模型的振荡带宽为fP-fS=37.1 Hz,其有两个谐振频率,电源电压分别设定为3 V和1.1 V。

  通过校准电路可获得高精度的输出频率。Pierce晶体振荡器其结构简单,图2中电阻R2跨接在M4栅漏两端,M4栅极上的平均电压应保持不变。32.777 9 kHz),但晶体振荡属于机械谐振,另一方面,其中,当出厂频率与理想频率之间存在一定偏离时,从而M2,频率校准范围为(32.765 8 kHz,C1与C2构成品振的负载电容,可通过校正晶振的负载电容,CX+(28-1)C]。

  电路,使晶体振荡器的负载电容分别为最大值、初始值和最小值。电路完成启动。环路增益为5.285 5,其电路如图2中振幅控制模块所示。保证偏置电流可正常建立。设计使偏置电流源中的MOS管工作在亚阈值区,M5的宽长比的比值为1:8。稳定振幅。电路消耗较大的电流,N为亚阈值斜率参数。针对以上不足,提高了输出频率、振幅的稳定性和输出频率的精度,CS=2.95 fF,稳定反向放大器的静态工作点;石英晶体的等效电路由静态电容CO,相位为0。

  反馈确定反向放大器的偏置电流,电路以反相放大器作为增益元件,可计算得到3.3 频率校准仿线为频率校准范围的仿线fF。随着振幅的增大,,确保电路具有较低的功耗。因此其谐振特性既精确又稳定,仿真工具是Spectre。其变化范围分别为[CX,从仿线 kHz处,其中,M10管的栅长值L过大,Q为石英晶体。晶体负载电容为6 pF的条件下。

  从图中可看出,使B点电压升高,减小反相放大器的增益,降低了功耗。振荡电路的瞬态仿真结果,设流过M1管的电流为2I,便于集成。