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随着国家物联网战略的推行,智能汽车、智能家居等新概念也相继被提出。作为一种发展趋势,物联网给了我们很大的想象空间。物联网的发展离不开射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)——一种利用射频信号空间耦合实现非接触式信息传递的技术。无源UHF RFID标签正是运用了这种技术,才发挥出其识别距离远,准确性高,同时可识别多个目标等受市场青睐的特点。无源UHF RFID标签芯片模拟前端和数字基带能否良好的连接是非常关键的,因此,作为标签芯片内连接二者的“桥”——时钟电路就显得尤为重要。本文主要针对UHF RFID标签芯片的功能需求,提出三种时钟电路的设计,即环形振荡器(Ring Oscillator)和弛豫振荡器(Relaxation Oscillator)及改进版驰豫振荡器,通过严格的公式推导,并对电路中所有细节做出了具体分析,深入研究了三种电路结构及工作原理,最后都给出相应的仿真结果,验证电路的功能和性能。首先设计出一款新型的环形振荡器,公式推导出频率的表达式,从振荡器频率表达式可以看出,时钟频率的稳定对工作电压和电流的要求很高。其电路结构主要包括:核心电路三级环形振荡器,通过寄生电容的充放电形成正弦信号,并保持稳定;电平转换电路,提高由环形振荡器产生的信号幅度;二分频电路,调节信号的占空比,是频率稳定。在其前端的基准电路中加入一个校准电路,可对频率进行校准,改善因工艺引起的偏差。设计一个简单的弛豫振荡器,在实现该电路功能的前提下,对电路进行具分析,为之后新版本打下基础。该驰豫振荡器结构简单,且在功能和性能上也有可取之处,例如温度抑制能力和功耗方面都优于环形振荡器。通过公式推导,可以知道,当电容两端的电压和基准电流之比为常数时,频率跟基准电流无关。改进版驰豫振荡器是针对上一版本做出的改进的一款电路,通过提高电路对电源电压、基准电流和温度的抑制能力来改善电路。本文设计了七位电阻比例自校准电路,通过数字部分的逻辑运算,可以准确校准时钟频率,确保时钟校准精度要求的同时,克服了由于工艺的原因造成时钟的偏差。这样最终设计出电流电压温度抑制能力强、频率精度高、偏差小的弛豫振荡器,满足了UHF RFID芯片系统的要求。