實時時鐘提供精確時間基準(zhǔn),在移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、智能電表等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。實時時鐘的頻率源為32.768kHz音叉石英晶體,其振蕩頻率在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍內(nèi)（-40℃-85℃）會產(chǎn)生±150ppm的時鐘偏差。在移動通信領(lǐng)域兩個節(jié)點進(jìn)行通信時,通信設(shè)備的時鐘精度過低會導(dǎo)致接收端丟失信息或者重讀信息,嚴(yán)重影響通信設(shè)備的性能和功耗。根據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于通信設(shè)備的時鐘精度最低為±4.6ppm,±150ppm的時鐘偏差無法滿足要求。在低功耗電路系統(tǒng)中,實時時鐘具有低功耗且精度相對較高的應(yīng)用需求,針對此需求,本文設(shè)計了一種應(yīng)用于低功耗實時時鐘的高精度溫度補(bǔ)償電路。本文介紹了石英晶體振蕩器的工作原理和物理特性,溫度傳感器的分類和指標(biāo)以及目前主流的溫度補(bǔ)償方法。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種應(yīng)用于低功耗實時時鐘的高精度補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu),電路主要包括兩部分:溫度傳感器和數(shù)字補(bǔ)償電路。溫度傳感器利用鎖頻環(huán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生隨溫度變化的頻率信號,然后把頻率信號通過計數(shù)器計數(shù)轉(zhuǎn)換成代表溫度的數(shù)字量。為了提高溫度傳感器的精度,鎖頻環(huán)結(jié)構(gòu)中采用斬波調(diào)制解調(diào)電路降低1/f噪聲和運放失調(diào)電壓的影響,同時采用gain booster結(jié)... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容和設(shè)計指標(biāo)
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 溫度補(bǔ)償電路的相關(guān)理論
    2.1 石英晶體振蕩器
        2.1.1 石英晶體振蕩器簡介
        2.1.2 石英晶體振蕩器原理
        2.1.3 石英晶體振蕩器頻率特性
    2.2 溫度傳感器
        2.2.1 溫度傳感器的分類
        2.2.2 溫度傳感器的特性
    2.3 溫度補(bǔ)償方法
        2.3.1 模擬溫度補(bǔ)償原理
        2.3.2 數(shù)字查找表溫度補(bǔ)償原理
        2.3.3 微處理器溫度補(bǔ)償原理
        2.3.4 數(shù)字調(diào)頻溫度補(bǔ)償方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 溫度傳感器的設(shè)計
    3.1 鎖頻環(huán)電路設(shè)計
    3.2 文式橋電路設(shè)計
    3.3 電流緩沖電路設(shè)計
    3.4 壓控振蕩電路設(shè)計
    3.5 溫度傳感器的仿真
        3.5.1 文式橋的仿真
        3.5.2 運放的仿真
        3.5.3 鎖頻環(huán)電路的仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 數(shù)字補(bǔ)償電路的設(shè)計
    4.1 數(shù)字調(diào)頻方法介紹
    4.2 數(shù)字補(bǔ)償電路設(shè)計
        4.2.1 偏差頻率產(chǎn)生電路
        4.2.2 小數(shù)累積電路
        4.2.3 抑制/注入控制電路
        4.2.4 延時電路
    4.3 數(shù)字補(bǔ)償電路的仿真
        4.3.1 數(shù)字補(bǔ)償電路的仿真驗證
        4.3.2 數(shù)字補(bǔ)償電路的功耗分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 版圖設(shè)計與后仿真
    5.1 版圖設(shè)計
        5.1.1 版圖設(shè)計規(guī)則
        5.1.2 整體電路版圖
    5.2 后仿真
        5.2.1 鎖頻環(huán)電路后仿真
        5.2.2 溫度傳感器后仿真
        5.2.3 溫度補(bǔ)償電路后仿真
    5.3 溫度補(bǔ)償電路功耗分析
    5.4 指標(biāo)對比與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]最小二乘法曲線擬合的RTC補(bǔ)償在智能電表中的應(yīng)用[J]. 王岳平,張道振,邱于保.  自動化儀表. 2017(04)
[2]基于C8051F007的微機(jī)溫度補(bǔ)償晶體振蕩器[J]. 路巍,路青起,周蕓.  電子測量技術(shù). 2006(05)
[3]一種新的適于集成的模擬溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的設(shè)計[J]. 梁珣,黃顯核,樊燕紅,譚峰,黎敏強(qiáng).  電子器件. 2005(03)

碩士論文
[1]晶體振蕩器的ADS仿真優(yōu)化與設(shè)計實現(xiàn)[D]. 韓金瑞.電子科技大學(xué) 2012
[2]數(shù)字同步網(wǎng)時鐘信號傳遞問題的研究[D]. 樊云燕.鄭州大學(xué) 2007



本文編號：3628039