BICMOS工艺下高性能振荡器设计与稳定性分析

本文主要探讨了基于BICMOS工艺的高性能振荡器的设计与实现。BICMOS（双极互补金属氧化物半导体）工艺是一种集成度高、功耗低、速度较快的半导体制造技术，特别适用于高频和高精度应用。振荡器作为集成电路中的核心组成部分，其性能直接影响整个系统的稳定性和效率。 研究者刘振华针对通讯工业的快速发展，特别是无线通信技术的需求，选择了张弛振荡器作为设计基础。张弛振荡器因其结构简单、稳定性强而被广泛应用。本文设计的振荡器电路主要包括迟滞比较器、恒流源充放电电路和二分频电路。迟滞比较器采用高速OTA（运算放大器）和分压电阻，有效抵消了输入失调电压的影响，保证了电路的精度。恒流源部分通过单个开关管设计，降低了沟道注入效应，确保了电流的稳定输出。 经过Hspice软件的验证，当电源电压为3.3V时，该振荡器在-40℃到85℃的宽温范围内的频率误差保持在2%以内，占空比在91.81%到93.84%，显示出了优秀的温度稳定性和启动性能。此外，当电源电压在2.6V到5.5V之间，电路的频率偏差保持在±5%，占空比保持在90%到94%，显示出良好的电压适应性。 这篇论文不仅完成了既定的设计目标，还提出了一个在BICMOS工艺下具有高度集成、稳定性和成本效益的高性能振荡器解决方案。这种设计对于缩小电子系统尺寸、提高性能和降低成本有着显著的意义，具有广泛的潜在应用，如在电压转换芯片和其他模拟和数模混合信号集成电路中。通过严谨的理论分析和实验验证，该研究为高性能振荡器的设计实践提供了有价值的经验和技术参考。