一种多谐振荡器的优化设计

时间:2022-05-18 11:30:03 公文范文 浏览次数:

方案

2.1调节周期,以提高频率的稳定性

对电阻以及电容的大小进行调整,将振荡周期范围进行确定,可以保证振荡器工作的稳定性[2]。通过对电路中的倒相器以及或非门中的POMS与NMOS的宽长比进行细调,来达到对R1与R2的调节,根据公式(3)T=0.7C(R1+R2) ,可以得出周期在通过对R1以及R2的调节来实现改变。

2.2调节占空比,以达到振荡周期

占空比大小的调节,是通过倒相器是对倒宽长比的调节来进行设计的,能够降低电路中的驱动电流,进而完成时间的延时,保证时间到达振荡周期。根据多谐振荡器的工作原理分析,可知电源电压会影响到占空比。除此之外,倒相器Inv1、Inv2也会对占空比造成很大的影响。占空比的调节可以通过对倒相器的NMOS与POMS的长宽比进行调整来获得[3]。当将其长宽比降低时,则导通电阻的阻值也会增大,进而降低电路中的电流大小,从而延长电容C的放电时间,最终将电容放电时间t2降低即输出低电压的时间降低,因此占空比下降。但是将长宽比进行单方面的调整,容易出现电路的不稳,因此可以同时对其温度以及电压进行调整。占空比大小是随着宽长比的增大而增大的,所以,可以通过对倒相器中的MOS管宽长比进行占空比的调节。

2.3调节功耗,降低电阻功耗

3优化模拟结果

因为以上三个调解是相互影响的,因此必须通过模拟方式的来完成,这三种调节是三个优化方面的最优化选择与调配[4]。通过对各种因素进行调整,选用不同的调解方案,采用上华0.8uSPSM工艺来完成模拟。模拟结果如表1所示。

由表1分析可得,电压为2.7V时,平均功耗以及占空比比较低,但是频率变化范围比较大,不稳定;电压为3V时,平均功耗与占空比出于适中状态,频率变化的范围比较小,在温度为250C时,频率变化为0.0,非常稳定;电压为3.5使,平均功耗、占空比以及频率变化都比较大。至于选用何种优化方案,应该根据具体应用情况进行具体分析。

4结语

在多谐振荡器的工作原理分析上,已经比较透彻,但是振荡器的参数指标设计依然存在不少问题,我们应该综合分析各项指标,从而将最佳的方案确定出来。设计的原则是降低功耗、降低占空比以及提高频率的稳定性。

参考文献

[1]赵振刚,刘晓为,王鑫 等.基于555多谐振荡器检测的碳纳米管湿敏传感器[J].光学精密工程,2011,19(1).

[2]王文新.二滩电厂发电机转子一点接地保护原理探讨及改进措施[J].继电器,2000,28(7).

[3]李红霞,刘三清.一种基于多谐振荡器的电压/频率转换器[J].微电子学,2003,33(4).

[4]罗春娅,马智超.基于多谐振荡器的AT89S51单片机温度控制[J].喀什师范学院学报,2008,29(6).

收稿日期:2015-09-23

作者简介:努尔波拉提·马米(1963—),男,哈萨克族,新疆省吉木乃县人,理学,副教授,电子技术方向。

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