東芝公司今天宣布，該公司已開發(fā)出一款采用標準CMOS技術制造的原型參考時鐘振蕩器，該振蕩器達到了全球最高等級精確度。這款新設備用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的晶體振蕩器，將為電子設備的微型化提供支持。

東芝將于6月13日在夏威夷檀香山舉辦的2014年超大規(guī)模集成電路技術及電路研討會(Symposia on VLSI Technology and Circuits)上展示這項振蕩器技術。

近年來，對于作為電子產品復雜功能來源的電子組件的微型化要求已經(jīng)擴及振蕩器，激發(fā)了對超小型振蕩器的興趣。

盡管傳統(tǒng)的晶體振蕩器具有優(yōu)異的振蕩頻率精確度，但鑒于晶體的尺寸原因，晶體振蕩器需要較大的封裝。較小的CMOS振蕩器雖已設計面世，但由于非常依賴溫度，其振蕩頻率比晶體振蕩器低得多。

東芝已經(jīng)開發(fā)出一種技術，用于精確校準CMOS振蕩器振蕩頻率的溫度依賴性。與晶體振蕩器相比，該技術的應用保證了高精度CMOS振蕩器小于+/-100ppm(0.01%)的精確度。此外，利用CMOS的數(shù)字計算能力，東芝還實現(xiàn)了40Hz步幅下的大范圍頻率輸出(2-40MHz)。而傳統(tǒng)的晶體振蕩器則是以固定頻率進行輸出。

在初始測試期間，CMOS振蕩器的振蕩頻率是在多種溫度條件下進行測量和校準，以獲得高精確度。片上加熱器可快速改變接點溫度，從而實現(xiàn)低成本測試和高精度校準。東芝由此開發(fā)了一款采用熱設計的高精度振蕩器，這種熱設計利用片上加熱器并穩(wěn)定振蕩器附近的溫度，以實現(xiàn)校準。測試期間計算并存儲的數(shù)字校準數(shù)據(jù)被自動應用于實際運行中。

東芝計劃在2至3年內將這款新CMOS振蕩器商業(yè)化，并計劃將其體積縮小到傳統(tǒng)晶體振蕩器的三分之一。東芝還將把這款振蕩器整合到大規(guī)模集成電路系統(tǒng)中，例如微控制器(MCU)和特定用途集成電路(ASIC)。