應(yīng)用于移動(dòng)支付的片上高精度時(shí)序時(shí)鐘與低功耗休眠時(shí)鐘設(shè)計(jì).pdf

1、隨著便攜式移動(dòng)終端的飛速發(fā)展，移動(dòng)支付給人們的生活帶來(lái)了空前的便利，在日益增長(zhǎng)的信息消費(fèi)時(shí)代，手機(jī)SIM卡融合近場(chǎng)支付芯片必將掀起新的消費(fèi)浪潮，在引領(lǐng)人們生活方式的同時(shí)也在成為眾多通信企業(yè)的戰(zhàn)略落腳點(diǎn)。
　　本文基于智能手機(jī)中的近場(chǎng)支付應(yīng)用，完成芯片內(nèi)部?jī)蓚€(gè)模擬時(shí)鐘源的設(shè)計(jì)：休眠時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)低功耗管理，時(shí)序時(shí)鐘為眾多數(shù)字模塊提供時(shí)序，由系統(tǒng)協(xié)議規(guī)范兩者的頻率分別為32kHz和24MHz。通過(guò)眾多時(shí)鐘源實(shí)現(xiàn)方案的對(duì)比和論證，最終采用

2、了適用于中低頻、快啟動(dòng)、易集成的張弛振蕩器結(jié)構(gòu)。電路模塊包括電流源、充放電電路、比較器、施密特觸發(fā)器、推挽電路、緩沖級(jí)以及基本的門電路等。由于喚醒時(shí)鐘絕大部分時(shí)間處于工作狀態(tài)，因此要求具有很低的功耗，為此32kHz時(shí)鐘在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了精簡(jiǎn)，通過(guò)一種巧妙的電壓比較方法，減少了帶隙基準(zhǔn)、比較器和觸發(fā)器等單元的使用，進(jìn)而降低功耗。而為了確保近場(chǎng)支付的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性，24MHz時(shí)鐘需要具有良好的頻率特性和抗干擾能力，為此電路采用了

3、Voltage averaging feedback技術(shù)，大大減小了電源和溫度變化所引起的頻率波動(dòng)，同時(shí)這種反饋結(jié)構(gòu)還可以減小比較器延時(shí)和電流老化的影響。
　　項(xiàng)目采用SMIC0.13μm CMOS混合信號(hào)工藝。通過(guò)仿真結(jié)果表明，兩個(gè)時(shí)鐘均有較短的啟動(dòng)時(shí)間、上升時(shí)間和下降時(shí)間，輸出波形為占空比50％的方波。32kHz時(shí)鐘的功耗僅為8μW；24MHz時(shí)鐘具有良好的抗溫度抗電壓漂移特性，誤差范圍分別在±0.67%和±0.25%以內(nèi)。采