微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微波和射频技术 > RFIC设计学习交流 > 你们设计的OSC,精确吗?

你们设计的OSC,精确吗?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
各位同仁,我现在设计了一个OSC电路模块,频率正比于RC,但由于R和C在工艺方面误差很大,所以真正做出来的OSC不准确,有相当大的偏差。
不知各位对RC振荡电路有什么更好的改进方法。至少目前到为止,我还没有看到哪一电路结构能把RC振荡电路做到很准确。

正比于RC?

1/√LC 1/RC ?

频率应该是反比与rc吧

一般来说会有20%的误差,这个是业界允许的,也比较容易做到,如果发现设计和测试的相差很大,建议你在设计的时候做成可调类型的,这些测试的时候挑一个最准确的。

只能做TRIMMing

谢谢各位我
我弄错了,是反比RC
我现在就是想知道,RC振荡电路除了做些修调,我们可以从其它方面考虑,使得RC的工艺误差对结果无影响。比如,其振荡周期为KR1C1/R2C2,不知这样的电路结构能否实现。
不知各位同仁,可想过这方面的问题。我们把RC振荡电路的精确性不依赖于工艺。大家开动脑筋吧,要不然,这OSC总是不准确,不是个办法。

设计oco,关注的不应该是绝对频率随工艺的偏差,因为要求精度的oco都会有trimming,tapeout后进行调整。事实上我们更关注随温度波动的相对误差。这个似乎更重要些

看起来你好像用的是RC充放电电路,这种本身对于Process coner要求高,此外受电源电压变化的影响也大。我想从结构上,决定了你的OSC精度不可能会高,通常业界内做到20%很容易,要精度更高一些,建议采取Case code电流源对电容充电的方式。通常这种做法只会受Process coner的影响。

最近我调了一个300Mhz osc, 连上bandgap和外置电阻,process 变化只有2M , 在不同温度,工艺角,电源电压的情况下是 -5% to +5% , 就看流片的结果如何了

牛人能解释一下么?

其实RC充放电电路,电流对其固然没有影响,不知你所说的是采取什么方式。

如果用RC电路生成ramp,电容的充电电流由(Vcc-Vc)/R决定,所以它会随着Vcc的变化而变化,除非你有Regulator给OSC单独供电。
用电流源给Capacitor充电,那么无论Vcc如何变化,无论Vc如何变化,电流不会改变,可以精确的控制Capacitor的充电速率,从而控制了时间。
误差来源主要来自于Current source和RC的process误差,这是我们设计无法决定的,建议将current source采取共源共栅的结构,RC在Layout的时候也要小心,电容的宽度进可能宽,电容进可能作成正方形。
我不是专业做OSC的,只不过作系统的时候用过,因此我的观点也不一定对,仅供参考!

其实,我们有一种结构,只与RC的工艺有关,与其电路中的电压和电流无关。但工艺,我们无法控制,在现工艺条件下,只能寻求新的结构,才能到达很精确的RC振荡电路

什么结构?

可以把R端的电压做为参考,这样频率只与工艺有关。

后仿之后数据更可靠一些

OSC结构对精度影响也不小
有本书对结构的演进写得很详细

赞同,我们也曾经这么做过。不过不知道你有没有遇到这样一个问题,如果拿R段的电压作为参考,那么比较器的响应时间会随着电源电压变化(通过参考电压的变化),如果把比较器做成高速比较器,那么功耗会相对大一些。这个其实有点困扰。


能说一下书名么?

做trim fuse 也許可以解決

Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design
第11章

是这样的

开关电容,如此一来电路中需要两个clock,一个很快的做开关电容,不需要精确;另一个就是你要的clock,这太不现实了。

1. Build an I_CTAT (current source, Constant to Absolute Temperature) from Bandgap Vref.The bias current of the CTAT current source is subject to resistor's Rsh (sheet resistance) change over process corner.
2. Build an oscillator, use this I_CTAT to charge or discharge the capacitor associated with the oscillator.
V = I_CTAT * T / C
f = 1 / T = I_CTAT / (C * V)
V has to be derived from Bandgap Vref.
For instance, Bandgap Vref = 1.210 V.
V = 90/121 * Vref = 0.9 V
This V is almost constant over temperature, process and power supply.
3. Use switches to decode (i.e. select) the needed capacitance to get the desired oscillation frequency.On-chip MiM or PiP capacitor is subject to +/-10% capacitance variation over process corner, but will have excellent (i.e., extremely small) temperature and voltage coefficient.
Once the desired capacitance (based on frequency measurement) is determined, the oscillation frequency will have low temperature, process and power supply drift.
Step 3 is called "trimming."
This design approach can achieve < +/-2% frequency variation over [0 degrees C, 85 degrees] temperature range.

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top