介绍一种超低频振荡器
低功耗低频高精度RC振荡器设计文章教学材料
第三届“九同方”杯大学生集成电路设计大赛作品报告暨华中科技大学暑期生产实习报告比赛题目：A Low Power 48MHz Oscillator using XMC 55lp Process（本科生组）队名：姓名:学号：专业：目录1.题目要求 (3)2.设计思路 (3)2.1 引言 (3)2.2各个原件的参数特性单仿 (3)2.3 电路设计 (4)2.3.1 环形振荡器模块设计 (5)2.3.2 温度，电源补偿补偿模块 (10)2.3.3差分转单端输出以及正弦波变方波电路 (12)3.设计优化过程 (14)4.波形说明与性能分析 (21)4.1 输出电流，功耗分析 (21)4.2 输出尾对尾结构 (22)4.3 输出频率稳定性进行分析 (22)4.3.1 输出频率随输入电压变化波动性 (23)4.3.2 输出频率随温度变化波动 (26)4.3.3 输出频率随工艺变化产生波动 (28)4.4 起振时间分析 (31)5.性能总结 (32)6.心得体会 (33)7 参考文献 (34)8 附录 (34)1.题目要求Foundry: XMCProcess: 55lpSupply Voltage: 1.08~1.32VDie Temperature: -20~85COutput swing: rail to railOutput frequency: 48MHz; typical,<+-2% with trimming across process; (15%)<+-6% across supply voltage and temperature (30%)Duty cycle: 50%+-10% (15%)Operation current: typical 120uA (20%)Disable current: typical 0.5uA (10%)Startup time: typical 5us (10%)2.设计思路2.1 引言振荡器广泛应用于医学、航空、通讯和电子等领域。
超低功耗硅振荡器MAX7377在智能仪器中的应用
超低功耗硅振荡器MAX7377在智能仪器中的应用超低功耗硅振荡器MAX7377具有体积小、功耗低、频率稳定、温度适用范围广等特点，具有高速600kHz至10MHz振荡器、低速32kHz振荡器和一个时钟输入，时钟输出可随时在高速和低速之间进行无干扰切换，实现低功耗模式。
其应用于井下测试仪器中，具有结构紧凑、开发方便、在高温下输出稳定等优点。
标签：MAX7377；硅振荡器；井下测试仪器1 荡器MAX7377使用简介MAX7377带复位的双速率硅振荡器是陶瓷谐振器、晶体、晶体振荡器模块以及复位电路的替代品，该器件为3V、3.3V以及5V应用中的微控制器提供主时钟源与辅助时钟源。
MAX7377具有高速振荡器、32.768kHz振荡器和一个时钟选择输入。
时钟输出随时可以在高速时钟与32.768kHz时钟之间切换，实现低功耗工作模式。
切换由内部同步，时钟切换时不会产生脉冲干扰信号。
MAX7377使用逻辑输入引脚SPEED来设定时钟速率。
该引脚拉低时选择低速时钟率，拉高时选择高速率时钟速率。
SPEED输入可直接接至Vcc或GND 以选择高速或低速时钟速率，或者接至逻辑输出，从而在线改变时钟速率。
如果SPEED输入接到处理器端口上，且端口上电过程时为输入状态，则需在SPEED 输入端接入上拉或下拉电阻，以在上电过程中将时钟设定为所需的速率，通过电阻流入SPEED输入的漏电电流非常小，因此可使用高达500kΩ的电阻。
2 荡器MAX7377与传统晶体或陶瓷谐振器的比较振荡器能够替代大多数微控制器时钟电路中的晶体和陶瓷谐振器。
除了其抗振动、抗冲击及抗EMI等优点外，硅定时器件比晶体和陶瓷谐振器更小且更容易使用。
如果用硅振荡器代替晶体或陶瓷谐振器，首先可以去掉和振荡电路相关的所有元件。
这通常包括一到两个电阻和两个电容，如果它们未被包含在谐振器封装内。
振荡器可以安装在适当的位置，然后将其时钟输出引到微控制器时钟输入引脚。
低频振荡基本介绍
可知：K5、K6与运行工况有关 。 K6总为正 。 在发电机负荷较小时， K5 为正；在负荷较大时，因 δ增 大，K5为负。
3 低频振荡数学模型的建立
由此构建的K1~K6模型：
M m M e TJ s 0 s
K3 K3 K 4 E Ede ' ' 1 K3Td 0 s 1 K3Td 0 s
同步转矩——维持发电机同步运行 阻尼转矩——总是阻止发电机转子偏离同步速 度。 阻尼转矩包括：发电机的机械阻尼转矩、电气 阻尼转矩、阻尼绕组的阻尼转矩、PSS的阻尼转 矩。 （1）机械阻尼转矩：
TD.m D( 1) D
4 电力系统低频振荡产生机理
（2）阻尼绕组的阻尼转矩 阻尼绕组的阻尼可以考虑在D中，或考虑在发电 机模型中。 （3）发电机的电气阻尼转矩 近似计算 假设励磁系统是一个高放大倍数、快速控制系统 ，其传递函数为：
可知： K3总为正；K4与运行工况有关，一般条件下K4为正。
3 低频振荡数学模型的建立
发电机端电压的动态线性化方程：
U K K E ' 5 6 q G ' UX d U qG 0 UX qU dG 0 sin 0 cos 0 K 5 ' U G 0 X q X e U G0 X d X e U qG 0 X e K 6 ' U X G0 d Xe
K1
Mm
+
1 M TJ s
D
s
0
K5
K2
K4
Eq
K3 1+K3Td0 s
晶振频率和对应的应用
晶振频率和对应的应用
晶振频率指的是晶体振荡器的工作频率，一般用赫兹（Hz）
作为单位。
晶振频率决定了振荡器所生成的信号的频率，不同频率的晶振器在不同应用中具有不同的作用。
以下是几种常见的晶振频率和对应的应用：
1. 3
2.768 kHz：这是一种超低频晶振，通常用于实时钟或手表
等需要较低精度时间计量的应用。
2. 4 MHz：这是一种常见的低频晶振，适用于一些低速微控制器、嵌入式系统和传感器等应用。
3. 8 MHz：这是一种适中频率的晶振，常见于较快的微控制器、嵌入式系统和一些通信设备等应用。
4. 16 MHz：这是一种高频晶振，常见于大多数常规微控制器、计算机、通信设备和一些高速数据传输应用。
5. 25 MHz：这是一种较高频率的晶振，适用于某些高性能计
算机、计算设备和一些数据处理应用。
需要注意的是，某种晶振频率适用于特定的应用，但并非所有的应用都必须使用晶振，有些应用也可以使用其他类型的时钟源。
此外，在实际应用中，根据系统要求和设计需求，也可以使用其他频率的晶振。
超低抖动MEMS振荡器
集成 的频 率裕 量设定 功能 使客 户能够 进 程 和 优 化 系 统 性 能 。４ Ｈ Ｍ ＥＭ Ｓ 振 具 有 出 色 的 抗 冲 击 和 抗 振 性 ，这 使 ４ Ｈ
采用一个技 术技巧作 为 “ 额 外 ＰＰＭ时 动 器 适 用 于 多 种 封 装 尺 寸 ， 包 括 更 小 Ｍ ＥＭＳ 振 荡器成 为传统的基于 石英振
相位抖动 （ １ Ｏ Ｏ ｆ ｓ ＠１ ． ８ ７ ５ — ２ ０ ＭＨｚ ￣ 亚 它们 会 在 达 到 ６ ２ ５ ＭＨｚ 的 任 何 基 础 频 率 高 频 率 源 。它 提 供 了 优 于 石 英 产 品 ４ ０ ３ ０ ０ ｆ ｓ ＠１ ２ ｋ Ｈｚ ２ ０ Ｍ ＨＺ ） ，满 足 高 性 选 择 之 后 — — 甚 至 在 最 终 生 产 系 统 中 倍 的 可 靠 性 ， 无 扰 动 、 无 零 时 故 障 、 能 网络应 用对 低抖 动芯 片组的 需要 。 产 生 。 这 使 得 设 计 人 员能 够 加 快 开 发 对 电磁 干 扰 （ Ｅ ＭＩ ） 有 更 高抖 动 阻 力 ，并
基于统一平台的高清机顶盒系统级芯片
Ｓ Ｔ ｉ Ｈ２ ５ ３ 全功能数字视频广播芯片 理 器集 成 丰 富 的 功 能 ，可 提 高 终 端 中 间件 栈 。新 产 品丰 富 了 意 法 半 导 集成一个Ｄ ＶＢ － Ｔ ２ 解调器 ，让设备厂商 产 品 的 设 计 效 率 。 这 个 稳 健 的 处 理 体现 有的通用 Ｉ Ｐ（ ＳＴｉ Ｈ２ ０ ７ ）、有线 能够研发高集成度的地面机顶盒 。另一 器 引 擎 让 运 营 商 能 够 使 用 低 成 本 存 ／ 地 面高 清 （ ＳＴｉ Ｈ２ ７ ３ ）和 卫星 高清 款新增的机顶盒芯片Ｓ Ｔｉ Ｈ２ ７ １ ＥＬ 特 别 储 器 的 同时 ，满 足 最 新 的 低 功 耗 目
大电容大电感组成超低频振荡器
大电容大电感组成超低频振荡器（原创版）目录1.超低频振荡器的组成2.大电容在超低频振荡器中的作用3.大电感在超低频振荡器中的作用4.超低频振荡器的应用正文超低频振荡器是一种能够产生极低频率信号的电路，通常由大电容和大电感组成。
在这种振荡器中，大电容和大电感共同作用，产生一个稳定的振荡信号。
接下来，我们将详细讨论大电容和大电感在超低频振荡器中的作用，以及这种振荡器的应用。
首先，让我们来看看超低频振荡器的组成。
超低频振荡器主要由大电容、大电感和一个放大器组成。
大电容通常使用铝电解电容器，它的内部是用两层铝箔加一层绝缘材料绕起来的。
这种结构使得电容器具有一定的电感作用。
大电感通常是一个线圈，它具有较高的电感值。
放大器负责放大振荡信号，以便将其传递给负载。
接下来，我们来探讨大电容在超低频振荡器中的作用。
在超低频振荡器中，大电容的主要作用是滤除低频信号。
由于大电容具有一定的电感作用，所以在低频时，它的阻抗较小。
这意味着低频信号可以通过大电容，而高频信号则被阻隔。
因此，大电容能够有效地滤除低频信号，使振荡器产生稳定的超低频信号。
然后，我们来看看大电感在超低频振荡器中的作用。
大电感在超低频振荡器中的主要作用是通低频阻高频。
由于大电感具有较高的电感值，所以在低频时，它的阻抗较大。
这意味着低频信号可以通过大电感，而高频信号则被阻隔。
因此，大电感能够有效地通低频信号，使振荡器产生稳定的超低频信号。
最后，我们来讨论一下超低频振荡器的应用。
超低频振荡器广泛应用于各种电子设备中，例如通信设备、广播电视设备、导航设备等。
这种振荡器产生的超低频信号可以用于同步数据传输、信号调制和解调等。
此外，超低频振荡器还可以用于地震探测、生物医学研究和无线通信等领域。
总之，超低频振荡器是由大电容和大电感组成的电路，能够产生稳定的超低频信号。
大电容在超低频振荡器中的作用是滤除低频信号，而大电感则负责通低频阻高频。