设计应用

应用于电源监控芯片的高精度、低功耗RC振荡器设计

作者：尚林林，周盼，赵鹏

发布日期：2022-10-12

来源：2022年电子技术应用第10期

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常见的DC-DC电源、电源监控等电源芯片，一般会使用振荡器电路产生时钟信号，用于延迟、监控等。而完全集成的RC振荡器具有较好的温度变化性能，可以用来取代晶体振荡器，以减少电源芯片的尺寸和成本^[1-3]。RC振荡器的频率和功耗是其主要的性能指标^[4-5]。但是RC振荡器的频率易受到电源电压、温度的影响，传统RC振荡器结构中的比较器迟滞时间也会给振荡器频率带来误差^[6]。

如何减少温度、电源电压对振荡器周期的影响是设计高精度RC振荡器的主要难点。当前RC振荡器电路温度补偿的诸多方案中，常见采用正负温度系数线性电阻叠加，产生不受温度影响的充电电流^[7-8]，具有结构简单、容易实现等优点，但是也存在线性补偿的电阻阻值易受温度、电源电压发生较大的变化，阻值精度不够等缺陷。对于电源电压补偿的方案中，主要利用电源到地的分压电阻产生与电源电压成比例的翻转电平^[9]，虽然这种结构可以有效地消除电源电压变化对振荡器周期的影响，但也存在不足之处，很难产生与电源电压相关而与温度无关的充电电流。对于比较器的迟滞时间带来的误差，一般采用的是对称结构的双比较器结构^[10]，可以有效消除比较器迟滞时间带来的误差，但是也存在电容和比较器的失配造成的误差^[11]，同时会增加电路的复杂程度，增加功耗和电路实现成本。

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作者信息：

尚林林，周盼，赵鹏

（深圳市国微电子有限公司，广东深圳 518000）

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RC振荡器温度补偿电源电压补偿数字修调电路

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