适用于MCU的低功耗、高精度RC振荡电路设计

摘要：

随着物联网、智能家居等行业的发展,对低功耗微控制单元(MCU)产品的需求日益增加.针对低功耗MCU产品的要求,提出了一种可降压、频率可调、低功耗、高精度的16 MHz RC振荡电路.利用CMOS亚阈值区工作特性设计电路,有效地减小了工作电流.MCU低功耗设计大多支持降压操作,为保证降低工作电压时振荡电路输出频率的精度,内置低功耗、低压差线性稳压器(LDO)为RC振荡电路提供稳定的工作电压.此外,因工艺、温度、电压以及寄生效应其实际输出频率偏差较大,RC震荡电路配备了8位调频控制位,可通过调频控制位调回理想频率.该电路基于0.11 μmCMOS工艺进行设计,使用Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果显示,工作电压在1.6～3.6V的范围内变化,振荡电路输出频率的精度偏差范围为-0.48％～+0.2％,温度在-40～85℃范围内变化,其输出频率的精度偏差范围为-0.24％～+0.18％,稳定工作后其总电流为82.2 μA,功耗最低仅为131.5 μW,频率可调范围为-32.84％～+33.47％.仿真结果表明该RC振荡电路具有低功耗、高精度、频率可调等优点,非常适合集成于低功耗MCU芯片之内.

关键词：RC振荡电路、MCU、低功耗、高精度

所属期刊栏目：20

分类号：TN433(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：江苏省科技成果转化高性能实时微处理器系列产品研发及产业化项目BA2019012

在线出版日期：2020-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：34-40