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基于可重配置环形振荡器的TSV诊断方法
1
作者 陈田 章云飞 +4 位作者 刘军 鲁迎春 吴大平 陈炜坤 邵宇寒 《微电子学与计算机》 2025年第3期92-99,共8页
硅通孔(Through Silicon Via,TSV)是堆叠形成三维芯片(Three-Dimensional Chips,3D ICs)的关键部件,因此在制造过程中检测出TSV故障是十分重要的。目前的测试方法存在测试成本较高、难以使用同一结构对TSV键合的全过程进行测试以及无法... 硅通孔(Through Silicon Via,TSV)是堆叠形成三维芯片(Three-Dimensional Chips,3D ICs)的关键部件,因此在制造过程中检测出TSV故障是十分重要的。目前的测试方法存在测试成本较高、难以使用同一结构对TSV键合的全过程进行测试以及无法分辨TSV故障的类型等问题。为此,提出了一种基于可重配置的环形振荡器结构的TSV检测方法。该方法能够在TSV制造的各个阶段同时测试多个TSV,并且根据键合前和键合后振荡周期的变化,判断TSV故障的类型,定位发生故障的TSV。HSPICE的仿真结果表明,所提结构可以有效检测并定位TSV各阶段的故障。 展开更多
关键词 三维集成电路 硅通孔 环形振荡器
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一种高鲁棒性低漏电亚谐波注入锁定环形振荡器电路设计
2
作者 盛旭阳 林敏 《工业控制计算机》 2025年第1期146-148,共3页
由于工作在射频频段的环形振荡器(Ring Oscillator,RO)存在漏电大和相噪性能差的问题,使其难以应用于高性能低功耗的片上电子系统中,提出了一种低漏电的射频环形振荡器电路架构,并利用亚谐波注入锁定(Subharmonic Injection Locking,SIL... 由于工作在射频频段的环形振荡器(Ring Oscillator,RO)存在漏电大和相噪性能差的问题,使其难以应用于高性能低功耗的片上电子系统中,提出了一种低漏电的射频环形振荡器电路架构,并利用亚谐波注入锁定(Subharmonic Injection Locking,SIL)技术提升其相噪性能。仿真结果表明,所提出的电路设计能确保环形振荡器在任意PVT变化下频率覆盖6.5~9 GHz,且亚谐波注入锁定后的相噪可降低至理论下限,最大漏电流与基准漏电流分为13μA与2.1μA,验证了所提电路架构的高性能与鲁棒性。 展开更多
关键词 环形振荡器 亚谐波注入锁定 低漏电 高鲁棒性
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锁相环中差分环形压控振荡器的性能设计与研究
3
作者 郭升伟 柴一峰 +2 位作者 王炳林 谭圣霞 朱中华 《电力系统装备》 2025年第2期25-27,共3页
基于TSMC180nm BCD CMOS工艺设计了一种差分环形压控振荡器。电路采用三级延时单元环形结构作为核心,结合Maneatis对称负载,显著提升了延时单元的线性度、对称性及稳定性。此外,设计中集成了偏置电路和缓冲电路,偏置电路的设计关键在于... 基于TSMC180nm BCD CMOS工艺设计了一种差分环形压控振荡器。电路采用三级延时单元环形结构作为核心,结合Maneatis对称负载,显著提升了延时单元的线性度、对称性及稳定性。此外,设计中集成了偏置电路和缓冲电路,偏置电路的设计关键在于提升输出阻抗,通过优化尾电流源来实现,从而加强电路稳定性与抗干扰性。缓冲电路则实现了0~1.8V电压输出,确保信号占空比接近50%,并增强了驱动能力以适应后续并转串模块的需求。使用Cadence Spectre在1.8V电源电压下的模拟仿真结果显示,该VCO具备180~795MHz的宽频率调节范围,在1MHz频偏处相位噪声达到–92.7534dBc/Hz,在典型工作频率600MHz时输出抖动低于1ps。这些性能指标表明,VCO具有更好的稳定性和噪声性能,适合高精度锁相环。 展开更多
关键词 环形压控振荡器 锁相环 延时单元 偏置电路
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一种用于锁相环的环形压控振荡器设计
4
作者 李娜 陆锋 +1 位作者 王星 张国贤 《中国集成电路》 2024年第3期36-39,49,共5页
本文基于SMIC 65nm标准CMOS工艺提出了一种用于锁相环的环形压控振荡器的电路设计。包括了环形振荡器和缓冲整形电路。该环形压控振荡器有四级延时单元,并且延时单元采用了Maneatis对称负载。该电路在Cadence Spectre进行了仿真。结果表... 本文基于SMIC 65nm标准CMOS工艺提出了一种用于锁相环的环形压控振荡器的电路设计。包括了环形振荡器和缓冲整形电路。该环形压控振荡器有四级延时单元,并且延时单元采用了Maneatis对称负载。该电路在Cadence Spectre进行了仿真。结果表明,在电源电压1.8V时,频率调整范围为0.277GHz~1.33GHz,具有良好的线性度。频偏为1MHz时的相位噪声为-92.46dBc/Hz@1MHz,有良好的噪声性能。缓冲整形电路将压控振荡器的输出波形转换为轨到轨电压,使占空比等于50%,并提高了驱动能力。振荡器的稳定频率分别为400/500MHz。 展开更多
关键词 环形压控振荡器 锁相环 延迟单元 比较器
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低功耗CMOS差分环形压控振荡器设计 被引量：11
5
作者 谢连波 桑红石 +2 位作者 方海涛 朱海博 高伟 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第5期104-107,共4页
提出了一个基于0.18μm标准CMOS工艺实现的四级差分环形压控振荡器.全差分环形压控振荡器采用带对称负载的差分延时单元.仿真结果表明,压控振荡器的频率范围在最坏情况为0.21～1.18GHz;偏离中心频率10MHz情况下,压控振荡器的相位噪声为-... 提出了一个基于0.18μm标准CMOS工艺实现的四级差分环形压控振荡器.全差分环形压控振荡器采用带对称负载的差分延时单元.仿真结果表明,压控振荡器的频率范围在最坏情况为0.21～1.18GHz;偏离中心频率10MHz情况下,压控振荡器的相位噪声为-118.13dB/Hz;1.8V电源电压下,中心频率为600MHz时,压控振荡器的功耗仅有4.16mW;版图面积约为0.006mm2,可应用于锁相环和频率综合器设计中. 展开更多
关键词 低功耗 CMOS差分环形压控振荡器 锁相环 相位噪声
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一种低电压低功耗的环形压控振荡器设计 被引量：14
6
作者 伍翠萍 何波 +1 位作者 于奇 陈达 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第5期69-72,共4页
提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有... 提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有良好的线性度,较宽的线性范围以及高的工作频率,在1.8V的低电源电压下,振荡频率的变化范围为402～873MHz,中心频率在635MHz,功耗仅为6mW,振荡在中心频率635MHz时的均方根抖动为3.91ps. 展开更多
关键词 环形压控振荡器 锁相环 交叉耦合晶体管对 均方根抖动
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一种基于频差自校准的高精度RC振荡器
7
作者 赵俊杰 顾洺潇 +3 位作者 徐宁 钟国强 周泽钊 常玉春 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期66-72,共7页
提出了一种基于频差自校准的高精度RC振荡器。通过对PTAT高频环形振荡器时钟计数,得到RC振荡器和参考时钟的计数偏差。数字自校准电路通过电阻阵列校准参考电压,减小计数偏差,进而得到稳定的振荡频率。参考时钟仅在工作前校准,实际工作... 提出了一种基于频差自校准的高精度RC振荡器。通过对PTAT高频环形振荡器时钟计数,得到RC振荡器和参考时钟的计数偏差。数字自校准电路通过电阻阵列校准参考电压,减小计数偏差,进而得到稳定的振荡频率。参考时钟仅在工作前校准,实际工作中不需要额外的参考时钟。该RC振荡器采用CSMC 0.18μm工艺,工作电压为1.8 V。仿真结果表明,该电路可以产生2 MHz的稳定振荡频率,整个系统的功耗为48.4μW,启动时间小于15μs。在-40~125℃温度范围内,振荡频率变化率小于±0.2%。在1.70~1.98 V供电电压范围内,振荡频率变化率小于±0.25%/V。 展开更多
关键词 RC振荡器 自校准 频差 PTAT环形振荡器
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一种频率稳定的改进型CMOS环形振荡器 被引量：9
8
作者 汪东旭 孙艺 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期370-373,共4页
在传统的环形振荡器基础上,提出了一种改进的CMOS环形振荡器。它克服了传统CMOS环形振荡器振荡频率随电源电压变化而严重不稳的缺点。通过仿真,得到了电源电压与振荡频率的对应关系。
关键词 模拟电路 CMOS集成电路 振荡器 环形振荡器
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一种频率稳定的集成CMOS环形振荡器 被引量：14
9
作者 胡二虎 汪东旭 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期259-261,共3页
　在分析传统的环形振荡器和一种改进型CMOS环形振荡器的基础上,提出了一种线路简单的环形振荡器。它的振荡频率随电源电压的变化很小,线路简单,具有很强的实用性。通过仿真,得到了电源电压和振荡频率的对应关系,取得了满意的结果。
关键词 模拟电路 CMOS 集成电路 环形振荡器 仿真 振荡频率 工作原理
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具有温度补偿的16MHz CMOS环形振荡器设计 被引量：2
10
作者 李琦 冯春燕 +4 位作者 李海鸥 张法碧 陈永和 黄平奖 杨年炯 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期91-96,114,共7页
设计了一种在一定温度内具有频率稳定性的高精度互补金属氧化物半导体(CMOS)环形振荡器。该电路利用带隙基准源为后续电路提供稳定电流,实现温度补偿。采用延时迟滞技术控制延时反相器充放电电流和反相器跳变电压,改善频率随电源电压变... 设计了一种在一定温度内具有频率稳定性的高精度互补金属氧化物半导体(CMOS)环形振荡器。该电路利用带隙基准源为后续电路提供稳定电流,实现温度补偿。采用延时迟滞技术控制延时反相器充放电电流和反相器跳变电压,改善频率随电源电压变化的缺点,提高频率稳定性。基于0.5μm标准CMOS工艺,用Spectre软件进行仿真。结果表明,在电源电压为5 V,室温27℃时,该振荡器输出频率为16 MHz。温度为-35~125℃时,频率的最大偏移为±2.95%。当电源电压为4~5.5 V时,频率的最大偏移为2.04%~0.02%,满足DC/DC电路的设计要求。 展开更多
关键词 环形振荡器 带隙基准源 温度补偿 延时迟滞 频率稳定性
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基于高速环形振荡器的皮秒量级事件计时测量 被引量：3
11
作者 卜朝晖 毛涛 +2 位作者 梁志强 陈之纯 江贤峰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期47-56,共10页
研究设计基于高速环形振荡器的皮秒量级事件计时器。利用代表事件的信号上升沿去触发高速环形振荡器,产生与事件同步的时钟脉冲信号,对正弦参考信号采样,再通过全相位FFT算法处理,大幅提高事件计时测量的精度。实验结果表明,在正弦参考... 研究设计基于高速环形振荡器的皮秒量级事件计时器。利用代表事件的信号上升沿去触发高速环形振荡器,产生与事件同步的时钟脉冲信号,对正弦参考信号采样,再通过全相位FFT算法处理,大幅提高事件计时测量的精度。实验结果表明,在正弦参考信号中心频率f=10 MHz,全相位FFT运算点数N=8192,ADC的量化位数b=14 bits,采样频率f=140 MHz的情况下,事件计时器能够获得约3.16 ps rms的单次测量精度,时间稳定性优于±0.31 ps/h,实验结果与基于理论分析的误差范围一致,达到皮秒量级事件计时测量。 展开更多
关键词 事件计时 环形振荡器 全相位FFT 计时模糊度
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门电路环形振荡器仿真研究 被引量：3
12
作者 周宦银 马果花 田彦军 《现代电子技术》 2008年第2期43-45,共3页
在测量门电路的传输延迟时间时,通常用门电路环形振荡器,但门电路环形振荡器振荡频率较高,对实验仪器设备的要求也较高,用仿真实验的方法有直观明了的优点,所以在数字电路教学中常用仿真的方法来进行实验。然而,在用仿真方法进行实验分... 在测量门电路的传输延迟时间时,通常用门电路环形振荡器,但门电路环形振荡器振荡频率较高,对实验仪器设备的要求也较高,用仿真实验的方法有直观明了的优点,所以在数字电路教学中常用仿真的方法来进行实验。然而,在用仿真方法进行实验分析时,实验结果和实物实验或理论分析会存在一些差异。分别用EWB的2种版本仿真软件EWB 5和Multisim 9对门电路环形振荡器进行仿真,分析出现差异的原因,指出在用仿真方法进行数字电路仿真分析和设计时要注意的问题。 展开更多
关键词 门电路 环形振荡器 EWB 5 MULTISIM 9
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环形腔2.05μm单谐振KTP晶体光参量振荡器研究 被引量：2
13
作者 谢小兵 李世光 +3 位作者 朱小磊 马秀华 董怡静 谢伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期24-29,共6页
针对大气CO_2浓度探测差分吸收激光雷达的应用需求,采用稳定环形腔和模式匹配设计,搭建了一套单纵模1 064nm激光泵浦的单谐振KTP晶体光参量振荡器,获得高斜率转换效率、基横模的2.05μm波长纳秒激光脉冲输出.在8字形环形行波稳定腔中,将... 针对大气CO_2浓度探测差分吸收激光雷达的应用需求,采用稳定环形腔和模式匹配设计,搭建了一套单纵模1 064nm激光泵浦的单谐振KTP晶体光参量振荡器,获得高斜率转换效率、基横模的2.05μm波长纳秒激光脉冲输出.在8字形环形行波稳定腔中,将2块II类相位匹配KTP晶体以走离补偿方式放置,在20Hz重复频率下,当泵浦单脉冲能量达到11mJ时,获得了单脉冲能量为2.4mJ的2.05μm信号光输出,脉宽约24ns,斜率效率达到53%.2.05μm信号光光束质量因子在x、y方向分别为1.3和1.2. 展开更多
关键词 非线性光学 光参量振荡器 环形腔 2μm激光器 KTP晶体
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一种低压低功耗的环形压控振荡器设计 被引量：2
14
作者 胡锦 刘清波 +1 位作者 刘观承 黑花阁 《宇航计测技术》 CSCD 2010年第3期53-56,共4页
设计了一种低压低功耗的环形压控振荡器,它由电压电流转换（V to I）电路及5级延迟单元（delay cell）组成。单位延迟单元采用改进型差分结构,提高了上升及下降速度。同时总的延迟环路采用电容滤波技术,进一步改善了相位噪声性能。分析... 设计了一种低压低功耗的环形压控振荡器,它由电压电流转换（V to I）电路及5级延迟单元（delay cell）组成。单位延迟单元采用改进型差分结构,提高了上升及下降速度。同时总的延迟环路采用电容滤波技术,进一步改善了相位噪声性能。分析了环形VCO的相位噪声。电路采用SMIC13V33 1P6MLOGIC工艺,电源电压为1.2 V,仿真结果显示：VCO中心频率为350 MHz,调谐范围为（200-500）MHz,谐振在350 MHz时相位噪声位为-89.5 dBc/Hz@10 kHz,输出波形峰值为0.7 V,功耗为1.2 mW。该VCO可以应用于系统时钟锁相环中。 展开更多
关键词 压控振荡器 环形 相位噪声
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低电压环形振荡器设计 被引量：3
15
作者 江金光 李天望 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期62-65,73,共5页
提出了一种新的两级环形振荡器结构,通过控制PMOS的衬底电压,来降低PMOS管的阈值电压,从而使新的环形振荡器可以在低电压下工作到很高的频率。仿真结果表明,在电源电压为1V,调节电压在0～1V范围内变化时,振荡器的频率为300MHz～4GHz。
关键词 低电压 环形振荡器 调节范围
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一种基于SiGe工艺的ECL环形振荡器 被引量：1
16
作者 何峥嵘 向飞 +1 位作者 谭开洲 肖伟 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期377-380,共4页
介绍了一种基于SiGe平面集成电路工艺制作的ECL环形振荡器,采用15级反相器闭环结构,能够产生280 MHz高频振荡信号,振荡周期为3.58 ns,平均每级反相器延迟为119 ps。该电路结构简单、易集成、成本低,可广泛移植于各类片上系统,用作时钟... 介绍了一种基于SiGe平面集成电路工艺制作的ECL环形振荡器,采用15级反相器闭环结构,能够产生280 MHz高频振荡信号,振荡周期为3.58 ns,平均每级反相器延迟为119 ps。该电路结构简单、易集成、成本低,可广泛移植于各类片上系统,用作时钟信号源等。 展开更多
关键词 SIGE ECL 环形振荡器 反相器
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创新单级环形振荡器的研制 被引量：1
17
作者 彭杰 张峥 +2 位作者 范涛 黄强 袁国顺 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1144-1147,共4页
提出了一款创新的单级环形振荡电路。该电路通过采用交叉耦合结构,制造额外的极点,使单级放大电路的相位交点总是发生在增益交点之前,此时根据巴克豪森准则,电路在环路相移为180°时增益仍然大于1,因此电路可持续振荡。此外,为了验... 提出了一款创新的单级环形振荡电路。该电路通过采用交叉耦合结构,制造额外的极点,使单级放大电路的相位交点总是发生在增益交点之前,此时根据巴克豪森准则,电路在环路相移为180°时增益仍然大于1,因此电路可持续振荡。此外,为了验证该振荡器的实用性,设计了一款以该振荡器作为VCO的可编程锁相环。电路采用标准0.5μm CMOS工艺制造,流片结果显示该电路最高能工作在1.005 GHz,此时相位噪声达到-81 dBc/Hz@1 MHz. 展开更多
关键词 环形振荡器 单级 低功耗 交叉耦合 相移
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1μm栅HEMT DCFL门电路及环形振荡器的设计与实验研究 被引量：1
18
作者 吴英 陈效建 +1 位作者 陈培杕 林金庭 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 1990年第1期13-21,共9页
利用作者提出的HEMT DCFL倒相器直流传输特性及瞬态特性计算机分析的模型,设计并制成了HEMT DCFL门电路及环形振荡器.在电路设计中,重点讨论了E/D NEMT倒相器的电路性能与器件的主要参数(栅长、栅宽、阈压)间的理论关系.工艺研究中,建... 利用作者提出的HEMT DCFL倒相器直流传输特性及瞬态特性计算机分析的模型,设计并制成了HEMT DCFL门电路及环形振荡器.在电路设计中,重点讨论了E/D NEMT倒相器的电路性能与器件的主要参数(栅长、栅宽、阈压)间的理论关系.工艺研究中,建立了挖栅时沟道饱和电流Is′与阈压值V_(t^h)间关系的理论曲线,并改进了传统化学湿法刻蚀工艺的阈压均匀性及E,D器件电流匹配的控制精度.实验制作了栅长为1μm的增强型和耗尽型HEMT.在1×1mm范围内,阈压偏差小于50mV,E/D倒相器的传输特性为:V_(OH)≈V_(DD),V_(OL)<0.1V,高、低电平转换范围仅0.1V,噪容达0.3V左右.研制的9级、17级环形振荡器,在V_(DD)为0.5V到3.5V范围内都观察到正弦波振荡波形. 展开更多
关键词 HEMT DCFL 门电路 环形振荡器
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一种环形反射板结构同轴虚阴极振荡器 被引量：1
19
作者 王洪广 刘纯亮 李永东 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1151-1154,共4页
为了提高同轴虚阴极振荡器的能量转换效率,提出了一种环形反射板结构,在阳极箔末端采用一个环形反射板,利用自反馈微波对电子束进行预调制,增强了波-束互作用,提高了能量转换效率.2.5维粒子模拟表明,微波输出功率随反射板的位置呈周期... 为了提高同轴虚阴极振荡器的能量转换效率,提出了一种环形反射板结构,在阳极箔末端采用一个环形反射板,利用自反馈微波对电子束进行预调制,增强了波-束互作用,提高了能量转换效率.2.5维粒子模拟表明,微波输出功率随反射板的位置呈周期性变化.经过对结构参数的优化,采用距离阴极发射面左端20mm、内径为25 mm的环形反射板,微波输出功率最高.在外加600 kV电压条件下,模拟得到了1.13 GW微波输出功率,其能量转换效率达到8%,频率为4.85 GHz,频谱特性好. 展开更多
关键词 同轴虚阴极振荡器 环形反射板 粒子模拟
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CMOS环形振荡器相位噪声仿真分析 被引量：1
20
作者 谭晓昀 周贤中 刘晓为 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期24-26,共3页
通过分析环形振荡器的一阶线性模型,得到环形振荡器相位噪声的功率谱的近似表达式。为了分析相位噪声的时域特征,引进谱综合法,并利用快速傅立叶变换(FFT),求出了相位噪声的时域采样信号。并进一步分析了相位噪声的采样信号的自相关序列... 通过分析环形振荡器的一阶线性模型,得到环形振荡器相位噪声的功率谱的近似表达式。为了分析相位噪声的时域特征,引进谱综合法,并利用快速傅立叶变换(FFT),求出了相位噪声的时域采样信号。并进一步分析了相位噪声的采样信号的自相关序列,发现相位噪声是一个长记忆过程,具有非平稳的特征。采用Yule-Walker功率谱估计法,分析了相位噪声的采样信号的功率谱密度,其仿真结果进一步验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 环形振荡器 相位噪声 功率谱估计
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