一种结构简单的低功耗振荡器电路设计
整个电路的反向器和RS触发器的延迟时间比较小，因此在理论计算时可以忽略。振荡器输出端out的高电平由电容C1的充电时间决定，而低电平由电容C2的充电时间决定。在电路结构对称的情况下，改变电容C1、C2的比值，就可以改变振荡器输出波形的占空比，其占空比为：
。本电路的设计电压Vdc为5 V，将各个参数代入公式可得：
△t1=12．223RC1 (12)
根据电路的对称性，可得到电容C2的充电时间为：
△t2=12．223RC2 (13)
振荡器的周期为：
T=△t1+△t2 (14)
若选取C1=C2=769．356 fF，R=481．763 kΩ，则振荡器的周期为：
T=2△t1=2×12．223×481．763×103×0．769356×10-12=9．06μs
3 结果分析
基于0．35 μm BCD工艺，并采用Cadence Spectre仿真工具对图2所示电路进行仿真的振荡器电路输出电压波形如图3所示。通过图3可以看出，振荡器的起振时间非常短，在一个周期内就能有稳定的输出；振荡周期为10．02 μs，而理论计算值为9．06 μs。理论值与之相比偏小的主要原因有两个：一是计算过程中忽略了环路中的反相器和RS触发器等的延迟时间以及电容的充电时间；二是在电容充电过程中，充电电流并不是恒定值。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/175964.htm
图4所示为图2所示振荡器电路的电源电流仿真波形。由图4可得其最大峰值电流约为4 mA，而平均电流仅为57.9 μA，电路的平均功耗为0．29mW。
4 结语
本文设计了一种结构简单的低功耗振荡器电路，该电路具有起振速度快、波形稳定、功耗低等特点，另外还可以通过调节电容C1、C2的比值来调节输出波形的占空比。由于其电阻和电容全部可以片上集成，因而结构简单，面积小，可作为各类中／低频数字集成电路或数模混合集成电路中的时钟产生电路。
评论