【摘要】：時(shí)鐘電路是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的重要組成部分,它為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、精確的時(shí)鐘基準(zhǔn)。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,集成化的時(shí)鐘芯片也成為時(shí)鐘電路的主流。但溫度變化會(huì)影響集成電路的性能,時(shí)鐘芯片也存在這樣的問(wèn)題。本文采用HHNEC 2.5um CMOS工藝,設(shè)計(jì)了一款采用石英晶體做為振蕩元件,具有高精度和高穩(wěn)定性的溫度補(bǔ)償時(shí)鐘芯片。本文完成了溫補(bǔ)時(shí)鐘芯片的完整設(shè)計(jì)流程,包括方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、測(cè)試和調(diào)試。首先,本文從需求角度分析并確定了項(xiàng)目中時(shí)鐘芯片的核心參數(shù),進(jìn)而給出芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)。從系統(tǒng)層面上將芯片分為RTC功能模塊和溫度補(bǔ)償模塊,并將溫度補(bǔ)償模塊作為本文的重點(diǎn)內(nèi)容。其次,本文對(duì)RTC功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,這包括振蕩器、總線接口及協(xié)議、以各類(lèi)寄存器為核心的計(jì)時(shí)、鬧鐘和定時(shí)器模塊。該部分還包括了低壓檢測(cè)、振蕩波檢測(cè)和POR等輔助電路。再次,本文介紹了數(shù)字溫度補(bǔ)償機(jī)制。文章從分析石英晶體諧振頻率的溫度特性入手,確定了通過(guò)調(diào)節(jié)振蕩器負(fù)載電容來(lái)穩(wěn)定振蕩器諧振頻率的數(shù)字溫度補(bǔ)償方案。根據(jù)該溫補(bǔ)方案,提出了溫度補(bǔ)償模塊中的幾個(gè)模擬電路的設(shè)計(jì)方法,包括:溫度檢測(cè)電路、基準(zhǔn)電路和SAR ADC。最后,文章給出了流片后的樣片調(diào)試和測(cè)試結(jié)果,其中溫補(bǔ)時(shí)鐘的調(diào)試方法也是論文的重點(diǎn)�；诖罅繕悠臏y(cè)試結(jié)果,文章做了總結(jié),并得出了影響樣片成品率的主要原因在于封裝對(duì)石英晶體的損傷。雖然樣片沒(méi)能達(dá)到商用要求,但文章仍然總結(jié)出了一個(gè)完整的溫補(bǔ)時(shí)鐘設(shè)計(jì)流程。樣片在不考慮商用性的情況下可以保證精度在?10ppm以內(nèi),并保證較高的成品率。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN402

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本文編號(hào)：2575907