东芝新CMOS振荡器提供全球最高等级精确度

东芝公司今天宣布，该公司已开发出一款采用标准CMOS技术制造的原型参考时钟振荡器，该振荡器达到了全球最高等级精确度。这款新设备用于代替传统的晶体振荡器，将为电子设备的微型化提供支持。

东芝将于6月13日在夏威夷檀香山举办的2014年超大规模集成电路技术及电路研讨会(Symposia on VLSI Technology and Circuits)上展示这项振荡器技术。

近年来，对于作为电子产品复杂功能来源的电子组件的微型化要求已经扩及振荡器，激发了对超小型振荡器的兴趣。

尽管传统的晶体振荡器具有优异的振荡频率精确度，但鉴于晶体的尺寸原因，晶体振荡器需要较大的封装。较小的CMOS振荡器虽已设计面世，但由于非常依赖温度，其振荡频率比晶体振荡器低得多。

东芝已经开发出一种技术，用于精确校准CMOS振荡器振荡频率的温度依赖性。与晶体振荡器相比，该技术的应用保证了高精度CMOS振荡器小于+/-100ppm(0.01%)的精确度。此外，利用CMOS的数字计算能力，东芝还实现了40Hz步幅下的大范围频率输出(2-40MHz)。而传统的晶体振荡器则是以固定频率进行输出。

在初始测试期间，CMOS振荡器的振荡频率是在多种温度条件下进行测量和校准，以获得高精确度。片上加热器可快速改变接点温度，从而实现低成本测试和高精度校准。东芝由此开发了一款采用热设计的高精度振荡器，这种热设计利用片上加热器并稳定振荡器附近的温度，以实现校准。测试期间计算并存储的数字校准数据被自动应用于实际运行中。

东芝计划在2至3年内将这款新CMOS振荡器商业化，并计划将其体积缩小到传统晶体振荡器的三分之一。东芝还将把这款振荡器整合到大规模集成电路系统中，例如微控制器(MCU)和特定用途集成电路(ASIC)。