今天小编要和大家分享的是CMOS振荡器电路设计 CMOS振荡器特性，接下来我将从CMOS振荡器的电路设计，CMOS振荡器的特性，CMOS振荡器的参数，CMOS振荡器的注意事项，CMOS振荡器与MEMS振荡器的前景比较，这几个方面来介绍。
CMOS振荡器是基于CMOS（互补金属氧化物半导体）的一种基本的波形发生电路，在有些应用中，CMOS振荡器可以为那些要求严格的产品改善性能；而在另外一些应用中，通过它们就能够设计出全新的无线产品且避免使用非半导体器件。
CMOS振荡器的电路设计
CMOS振荡器电路的工作原理图如图所示。M1~M5,M7,M8,R1构成了单位增益缓冲器,使VolVref,决定了振荡器的充电电流基I1(I1=Vo/R1),在设计时可以调节R1的大小实现对充电电流基I1的调整。M10~M18构成了电压比较器,利用M18,M19电流镜产生单端输出Vout。由M25产生镜像电流I2,对时间常数电容C充电。随机电流充电电路由随机控制信号(V1~V4)随机打开M27~M30管,由于镜像的作用,电容C充电电流变大,加快电容C充电速度,即改变了振荡器的频率。在电路中M21~M24各管的宽长比比值设计为8B4B2B1,使振荡器的振荡频率可以完全覆盖某一频率范围,从而保证该振荡器在某一频率范围内连续随机变化。
当电容C上的电压Vc低于Vref时,电压比较器的输出为0;而当Vc高于Vref时,比较器的输出电压升高,直到比较器的输出电压高于整形电路(施密特触发器)的上阈值电压(VT+)时,Vc=Vout=V+,充电结束,a27T为1。电容上的电荷通过M31放电,比较器输出电压下降,当比较器输出端电压低于VT时,整形电路输出为1,完成一个周期的充放电工作.
因此,充放电的确切时间为:
式中:VT为施密特触发器正向翻转阈值;VT为施密特触发器负向翻转阈值。
即整形电路的输出为低电平的时间远远小于为高电平的时间。
二分频电路，将振荡器输出信号整形，实现方波输出。
由于t放约占（t放+t充）的1%，因此计算时可以忽略t放，在仿真时改变R1的大小，就可以达到预期的目标。整个电路输出时钟为：
CMOS振荡器的特性
CMOS振荡器的特性以IDT公司推出的全硅CMOS振荡器MM8202和MM8102为例。
这些集成电路满足小型化要求，在消费、计算和存储应用中无需使用石英谐振器和振荡器，为所有常见串行有线接口提供优异的链接性能，其中包括S-ATA、pCIe、USB2.0和USB3.0。产品提供的晶圆形式实现了板上芯片（CoB）和多芯片模块（MCM）组装设计，有效节省了空间。
MM8202和MM8102采用标准CMOS技术，无需任何机械频率参考，无论是石英或微机电系统，都为IDT用户提供了石英谐振器和振荡器完全集成的替代产品。此外，MM8202还是超薄消费设备的理想选择，如高容量SIM卡和USB闪存驱动器。
MM8102和MM8202提供优异的频率精度（MM8102低于300ppm）和高频运行（高达133MHz），是常见高带宽串行有线接口的理想选择。两款器件消耗的有源功率非常低（1.8V的典型值为2mA）。此外，在待机模式下，功耗降低至1uA。因没有任何移动元件产生电子频率，全硅单片器件还具有优良的抗冲击和抗振动特性。
MM8202/MM8102产品特性
1、优异的频率精度（MM8102低于300ppm）和高频运行（高达133MHz）；
2、有源功率非常低（1.8V的典型值为2mA）；
3、在待机模式下，功耗降低至1μA；
4、优良的抗冲击和抗振动特性；
5、多频率支持。
MM8102功能框图
MM8102应用电路图
CMOS振荡器的参数
·低压差工作：100%占空比
·输出电压低至0.6V
·1.33%输出电压准确度
·在开关引脚提供可编程转换率
·停机电流≤1μA
·可调开关频率高达4MHz
·内部或外部补偿
·可选脉冲跳跃/强制连续/具可调突发箝位的突发模式工作
·可选具内部补偿的有源电压定位
·通道间可选0°/90°/180°相移
·固定内部和可编程外部软启动
·准确的启动跟踪功能
·采用耐热增强型4×4mmQFN-24和TSSOp-24封装
CMOS振荡器的注意事项
1、器具应放置在较牢固的工作台面上，环境应清洁整齐，通风良好。
2、用户提供的电源插座应有良好的接地措施。
3、严禁在正常工作的时候移动机器。
4、严禁物体撞击机器。
5、严禁儿童接近机器，以防发生意外。
6、更换熔断器前应先确保电源已切断。
7、使用结束后请清理机器，不能留有水滴、污物残留。
CMOS振荡器与MEMS振荡器的前景比较
CMOS振荡器和MEMS振荡器的这两类振荡器发展前景各有千秋。相比而言，MEMS振荡器准确率更高，成本结构高，更适用于高性能应用领域。CMOS振荡器在同MEMS振荡器近似准确率时，功耗更低，而其单片、塑料封装等特点使其针对石英振荡器市场上更具竞争力。
关于CMOS振荡器,电子元器件资料就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。