电子与封装 ›› 2020, Vol. 20 ›› Issue (11): 110301 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1106
张键,尹志强,杨晓刚
ZHANG Jian,YIN Zhiqiang,YANG Xiaogang
摘要: 随着物联网、智能家居等行业的发展,对低功耗微控制单元(MCU)产品的需求日益增加。针对低功耗MCU产品的要求,提出了一种可降压、频率可调、低功耗、高精度的16 MHz RC振荡电路。利用CMOS亚阈值区工作特性设计电路,有效地减小了工作电流。MCU低功耗设计大多支持降压操作,为保证降低工作电压时振荡电路输出频率的精度,内置低功耗、低压差线性稳压器(LDO)为RC振荡电路提供稳定的工作电压。此外,因工艺、温度、电压以及寄生效应其实际输出频率偏差较大,RC震荡电路配备了8位调频控制位,可通过调频控制位调回理想频率。该电路基于0.11 μm CMOS工艺进行设计,使用Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果显示,工作电压在1.6~3.6 V的范围内变化,振荡电路输出频率的精度偏差范围为-0.48%~+0.2%,温度在-40~85范围内变化,其输出频率的精度偏差范围为-0.24%~+0.18%,稳定工作后其总电流为82.2 μA,功耗最低仅为131.5 μW,频率可调范围为-32.84%~+33.47%。仿真结果表明该RC振荡电路具有低功耗、高精度、频率可调等优点,非常适合集成于低功耗MCU芯片之内。
中图分类号: