一种高精度数字可调片上振荡器设计

在室温下对流片电路进行了频率和数字修调测试，测试时EN1选通，可配置数字寄存器从00H变化到FFH状态，频率可调范围为3．828～4．162 MHz，振荡器输出频率fOSC=4．001 MHz，最大可微调步长为O．005 MHz／LSB，调节精度为O．125％；EN2选通，寄存器00H～FFH的可调范围为1．942～2．054 MHz，振荡器的输出频率fOSC=2．000 2 MHz，微调步长为O．002 MHz／LSB，调节精度为O．1％。对流片电路进行了温度和电压特性测试。
3．1振荡器的温度特性
振荡器在00H，80H，FFH状态下随温度的变化特性曲线如图6所示。

当VDD=5 V，温度范围为-40～+125℃，频率为4 MHz时，振荡器的频率变化为138 ppm／℃；频率为2 MHz时，振荡器的频率变化为94 ppm／℃。
3．2 振荡器的电源电压变化特性
图7是2 MHz，4 MHz在00H，80H，FFH状态下振荡器频率与电源电压关系图。当t=25℃，电源电压为3～6 V，频率为4 MHz时，振荡器的频率变化为2．3％；当频率为2 MHz时，振荡器的频率变化仅为0．56％。表1总结了室温下测得的振荡器特性参数。

4 结 语
基于0．5μm CMOS工艺设计一种频率为2 MHz，4 MHz数字可调高精度振荡器。经流片测试表明，该振荡器在3～5 V工作电压下，-40～+125℃温度范围内都具有较稳定的工作频率，4 MHz数字修调精度可达±0．125％；2 MHz数字修调精度可达±O．1％，该电路可嵌入到数字系统钟作为片内时钟，亦可单独作为时钟芯片。所设计的振荡器已应用于LED驱动芯片中，并且具有极其广泛的应用前景。