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

1、隨著便攜式移動終端的飛速發(fā)展，移動支付給人們的生活帶來了空前的便利，在日益增長的信息消費時代，手機SIM卡融合近場支付芯片必將掀起新的消費浪潮，在引領(lǐng)人們生活方式的同時也在成為眾多通信企業(yè)的戰(zhàn)略落腳點。
　　本文基于智能手機中的近場支付應(yīng)用，完成芯片內(nèi)部兩個模擬時鐘源的設(shè)計：休眠時鐘可以實現(xiàn)低功耗管理，時序時鐘為眾多數(shù)字模塊提供時序，由系統(tǒng)協(xié)議規(guī)范兩者的頻率分別為32kHz和24MHz。通過眾多時鐘源實現(xiàn)方案的對比和論證，最終采用

2、了適用于中低頻、快啟動、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、緩沖級以及基本的門電路等。由于喚醒時鐘絕大部分時間處于工作狀態(tài)，因此要求具有很低的功耗，為此32kHz時鐘在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了精簡，通過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。而為了確保近場支付的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性，24MHz時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，同時這種反饋結(jié)構(gòu)還可以減小比較器延時和電流老化的影響。
　　項目采用SMIC0.13μm CMOS混合信號工藝。通過仿真結(jié)果表明，兩個時鐘均有較短的啟動時間、上升時間和下降時間，輸出波形為占空比50％的方波。32kHz時鐘的功耗僅為8μW；24MHz時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