一種高精度數字可調片上振蕩器設計

在室溫下對流片電路進行了頻率和數字修調測試，測試時EN1選通，可配置數字寄存器從00H變化到FFH狀態，頻率可調范圍為3．828～4．162 MHz，振蕩器輸出頻率fOSC=4．001 MHz，最大可微調步長為O．005 MHz／LSB，調節精度為O．125％；EN2選通，寄存器00H～FFH的可調范圍為1．942～2．054 MHz，振蕩器的輸出頻率fOSC=2．000 2 MHz，微調步長為O．002 MHz／LSB，調節精度為O．1％。對流片電路進行了溫度和電壓特性測試。
3．1 振蕩器的溫度特性
振蕩器在00H，80H，FFH狀態下隨溫度的變化特性曲線如圖6所示。

當VDD=5 V，溫度范圍為-40～+125℃，頻率為4 MHz時，振蕩器的頻率變化為138 ppm／℃；頻率為2 MHz時，振蕩器的頻率變化為94 ppm／℃。
3．2 振蕩器的電源電壓變化特性
圖7是2 MHz，4 MHz在00H，80H，FFH狀態下振蕩器頻率與電源電壓關系圖。當t=25℃，電源電壓為3～6 V，頻率為4 MHz時，振蕩器的頻率變化為2．3％；當頻率為2 MHz時，振蕩器的頻率變化僅為0．56％。表1總結了室溫下測得的振蕩器特性參數。

4 結 語
基于0．5μm CMOS工藝設計一種頻率為2 MHz，4 MHz數字可調高精度振蕩器。經流片測試表明，該振蕩器在3～5 V工作電壓下，-40～+125℃溫度范圍內都具有較穩定的工作頻率，4 MHz數字修調精度可達±0．125％；2 MHz數字修調精度可達±O．1％，該電路可嵌入到數字系統鐘作為片內時鐘，亦可單獨作為時鐘芯片。所設計的振蕩器已應用于LED驅動芯片中，并且具有極其廣泛的應用前景。