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基于振荡器的静电反馈的高频振荡器设计
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2017-11-15
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硅基MEMS振荡器的频率温度系数高达-30 ppm/℃，是石英晶体振荡器的100倍以上，因此必须进行频率温度补偿。静电反馈是一种低功耗补偿技术，但是静电力小，对于频率较高的振荡器效果不理想。设计了一种具有高Q值的I2BAR结构的高频振荡器，通过优化振荡结构、制作纳米尺度间隙、采用高掺杂衬底来提高静电反馈的作用。建立了器件的机电耦合解析模型，并根据器件的物理结构和尺寸建立了包含寄生效应的等效电学模型，进行PSpice仿真。实验测得振荡器在30 Pa气压下具有48 000的Q值，当电压从IV增加到25 V，频率变化-1 194 ppm，频率温度特性为-14 ppm／℃，表明通过静电反馈能够补偿85℃范围内温度变化引起的频率偏移。
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