一种低功耗高稳定性晶体振荡器芯片的设计

1、27卷第12期2010年12月Vol 27 No. 12Decc in I mt 2010微电子学与计算机MICROELECTRONICS & COMPUTER一种低功耗高稳定性晶体振荡器芯片的设计陈红梅，徐静平,钟德刚(华中科技人学电片科学与技术系.湖北武汉43(X)74)摘 要：分析了传统Pierce振荡器不足提出了改进型的振荡器结构，并基于0. 35 Pm CMOS XX,设计实现了 一 款低功耗高稳定性的晶体振荡器芯片.芯片有两种工作模式：正常工作模式和低功耗模式.测试结果表明，在电源 电压为5 V、振荡频率为30 MHz.负载电容15 pF时芯片消耗总电流低于5 mA,振荡电路消耗电

2、流仅为0.6 mA. 输出占空比为50士0.8%的方波信号，其频率随电源电压的变化率仅为0.5x IO6.引入低功耗模式振荡器消耗 电流降低至3UA以下，和传统结构相比，功耗降低了 60%,频率随电压稳定性提高了 10倍.关键词：Pierce晶体振荡器：低功耗；高稳定性；CMOSZ艺中图分类号：T N432文献标识码：A文章编号：1000- 7180(2010)12- 0105- 04Design of Crystal Oscillator Chip with Low Power and High StabilityCHEN H on7 mei, XL Jing-ping. ZH ON G D

3、e*gang(I)e|Mrtment of Electronics Science ami Technology.H uazhong University of Science and Technology, ulian 430074. China)AlKtract： A crystal os( illat or c hip u ith low pow er aixl high stability is presented()n t Iw lusis of analyzing the disadvant ages of the conventioiial Pierce crystal osci

4、llator a novel crystal oscillator struerture lias lieen proposed. The (hip can work under two m(xl rm al operating nuxle and pow er at ion mode. Based on 0.3 5 Mm C M OS process, the lest resu Its show that total consumption of the chip is less than 5 mA with power supply voltage of 5 oscillation fr

5、equency of 30 MHz. load capacitance of 15 pF and t he oscillator ci rcu it is on I y 0. 6 mA, out pul square w ave signal with dut y cycle of 50 土 0.8%, frequency stabilr I y () 5X 1 (y 6. By introducing t he jmwer dissipation mode, current consmn|)tion of t hr oscillation circuit is droppcl to 3 U

6、A Co in parcel w ith the convtMitional struduru the |M)wer(lissi|ation lias been rrductxl 60% , f requemj stability mised t- ppm acruracy | J|. IEEE Transal ions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, 1997. 5(4): 410- 416.5 Tan J Y J. Ng K A, Xu Y P. An integrated low |Mwer one- pin cn stal

7、 osf illat or C/ IEEE Asia Pacific Con* ferenee on (Circuits and Systems M a(aao: IEEE Press, 20)& 1352- 1355.6 髙明伦.胡永华，李丽.深亚微米芯片设计中相位噪声的讨论I JI微电子学与计算机.2(X)2. 19(9)： 57 - 60.|7 RazaviB.模拟CMOS集成电路设计M.西安：西安 交通大学出版社，2000.作者简介：陈红梅 女.(1986-)，硕I：研究生.研究方向为模拟 CMOS集成电路设计.徐静平 男J 1958-)，教授，M L生导师.研究方向为集成 电路设计与

8、器件丁艺.荐系统中得到了较好的应用.同时，实验结果表明对 J：局部较为密集而整体稀疏的用户项冃偏好矩阵. 改进后的算法提高了算法精确性.参考文献：1 M amis Pa|)iigelis. Dim it ris Phousakis Q unlil alive anu 卜 ysis of user- based and item - based prediction algcr ritlims for rramnuuklation agents) J | Engineering A |r plicat ions of A rt ificial Intelligence 2005( 18): 782- 784.2吴发靑.贺木梁复薇薇.等.一种呈于用户兴趣局部相似性 的推荐算法(J|.计算机应用.2008.28(8):1981- 1984.|3|高风荣，杜小勇，王珊.种堆于稀疏矩阵划分的个性化 推荐算法I J.微电子学与il算机,2004.21( 2):59- 60.|4熊僚王卫平,叶跃祥.棊于概念分层的个性化推荐算法 | J.计算机应用.2005.25( 5): 1006.I 51张晓敏，王茜.基于概念展次树的个性化推荐算法J. 计算机工程,2007