← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2012第6期Clocking & PLLs0.18 μm CMOS
Electronic Temperature Compensation of Lateral Bulk Acoustic Resonator Reference
本文提出了一种用于横向体声波谐振器(LBAR)的电子温度补偿方法,通过串联调谐和寄生电容抵消技术实现频率调谐范围的扩展。
427 MHz和541 MHz谐振器,调谐范围分别提升至810 ppm和1,530 ppm,相位噪声性能影响可忽略
横向体声波谐振器电子温度补偿串联调谐寄生电容抵消CMOS振荡器
▸创新点1:串联调谐技术(方法创新) - 该论文首次在横向体声波谐振器(LBAR)中实现了串联调谐技术,通过三阶可调跨阻放大器(TIA)与谐振器接口,显著提升了振荡器的频率调谐范围,427MHz和541MHz振荡器的调谐范围分别达到810ppm和1530ppm。
▸创新点2:寄生电容抵消技术(电路创新) - 提出两种创新的寄生电容抵消方案:主动电感谐振法和单端负电容抵消法。后者尤其突出,通过生成与寄生电容等值的负电容,有效中和了谐振器端口的体电容效应,使调谐范围提升达12倍,且相位噪声性能几乎不受影响(1kHz偏移处-82dBc/Hz)。
▸创新点3:电子温度补偿系统(系统创新) - 集成2mW带隙基准温度补偿电路,采用二阶抛物线逼近算法,将427MHz振荡器的频率漂移从390ppm大幅降低至35ppm(10°C-70°C范围),同时保持相位噪声变化在5dB内(10kHz偏移以下)。
▸创新点4:CMOS工艺集成(工艺创新) - 在0.18μm 1P6M CMOS工艺上实现全系统集成,包含可调TIA、负电容生成电路和温度补偿模块,总功耗仅15mW,展示了高频率稳定性与低功耗的协同优化。
Abstract
e
Hossein Miri Lavasani , Member , IEEE, Wanling Pan , Member , IEEE, Brandon P . Harrington , Member , IEEE,
Reza Abdolvand, Member , IEEE, and Farrokh A yazi , Senior Member , IEEE
Abstract—This paper reports on the demonstration of
series tuning for lateral micro mechanical oscillators and
its application for electronic te mperature compensation of
piezoelectric lateral bulk acoustic resonator (LBAR) mi-
cromechanical oscillators. Tw o aluminum nitride-on-silicon
(AlN-on-Si) piezoelectric LBA