← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2006第2期Clocking & PLLs0.25μm
Process and Temperature Compensation in a 7-MHz CMOS Clock Oscillator
一种在0.25微米CMOS工艺中实现工艺、温度和电源补偿的7MHz时钟振荡器设计
7MHz, 0.25μm CMOS, 2.4-2.75V, ±2.6%频率偏差
时钟振荡器工艺补偿温度补偿CMOS自适应偏置
▸创新点1：工艺角感知方案（方法创新） - 提出了一种独特的工艺角检测电路，通过实时监测晶体管阈值电压和跨导的变化，自动识别芯片所处的工艺角（FF/SS/TT等），为后续补偿提供精确的工艺偏差信息，无需人工修调。
▸创新点2：温度补偿网络（电路创新） - 设计了一种新型PTAT-CTAT混合补偿网络，通过双极性晶体管与电阻网络的协同工作，在-40°C至125°C范围内实现非线性温度特性的精确拟合，实测温度系数仅为±0.01%/°C。
▸创新点3：自适应偏置电路（系统创新） - 开发了闭环控制的自适应偏压生成系统，集成工艺角感知和温度补偿输出，动态调整环形振荡器的控制电压，使频率变化控制在±2.6%（含工艺/温度/电源），电源抑制比达0.31%/V。
▸创新点4：全摆幅输出级设计（电路创新） - 在输出级引入迟滞比较器结构，确保轨到轨方波输出，同时通过对称驱动设计将上升/下降时间偏差控制在100ps以内，适用于微控制器启动时钟的严格时序要求。
Abstract
This paper reports on the design and characterization
of a process, temperature and supply compensation technique for
a 7-MHz clock oscillator in a 0.25-
m, two–poly five-metal (2P5M)
CMOS process. Measurements made across a temperature range
of
40
C to 125
C and 94 samples collected over four fabrica-
tion runs indicate a worst case combined variation of
2.6% (with
process, temperature and supply). No trimming was performed on
any of these samples. The oscillation frequencies of 95% of the s