频率可调的环形振荡器设计

赵盼盼，韩 良

（哈尔滨工业大学（威海）微电子中心，威海264209）

频率可调的环形振荡器设计

赵盼盼，韩 良

（哈尔滨工业大学（威海）微电子中心，威海264209）

设计和仿真了一种环形振荡器，采用五级延迟单元输入输出相连接的方式产生振荡频率，延迟单元采用的是差分结构，可以有效避免噪声。同时对于延迟单元的尾电流源通过给予两种不同的基准电流，使得振荡器可以产生两种不同的振荡频率。在Smic 0.18μm工艺下进行仿真，得到振荡频率分别为400KHz和250KHz，同时使得这两种不同频率的低电平时间相等，使其可以很好的运用于PFM模式的升压DC-DC转换器中，性能满足设定要求。

环形振荡器；差分延迟单元；频率可调

1 引 言

电压模式PFM升压DC-DC转换器中，需要振荡器电路来实现其电路脉冲频率调制的功能。振荡器一般可以分为LC振荡器、晶体振荡器和环形振荡器，这三种结构各有优缺点［1］。其中LC振荡器一般可以产生较高的振荡频率，但是其结构比较复杂，需要大的电感和电容，因此占用的面积较大，而且不能由标准CMOS工艺实现。晶体振荡器精确度最高且不受温度和电源电压的影响，但是其成本太高，一般运用于对频率精确度要求很高的电路。环形振荡器结构比较简单，一般采用多个延迟单元输入输出相连，且可以用标准CMOS工艺实现，其芯片面积小，多用在中低频电路中，因此环形振荡器可以很好的运用于电压模式的PFM升压DC-DC转换器中。

环形振荡器的基本原理是将延迟单元输入输出相接，在一定条件下就可以产生振荡频率，延迟单元一般主要分为单端输入输出和差分两种结构。……