振荡器的应用十分广泛,从诞生到至今一直充分应用在电子、通信、仪器仪表、航海航空以及医学装备等领域。随着集成电路工艺的发展,主流的CMOS制造工艺也在不断地进步,MOS管的尺寸从亚微米进一步减小到几十纳米的量级,集成电路的功耗和面积也在不断减小,振荡器作为开关电源中的核心组成模块,对其性能指标的要求变得越来越高,设计者在设计、分析和仿真过程中面临的问题和挑战也越来越多,为了满足使用的要求,电路设计者开始寻求在功耗、速度、噪声、稳定性等方面达到的平衡,这促使着对电路结构的不断改进。因此,在CMOS工艺上,通过优化电路结构和增加拓展功能实现电路性能的提升和完善具有十分重要的现实意义。本论文从上述角度出发,主要研究张弛振荡器的结构和功能。文中设计目标为：振荡器的中心频率为200kHz,温度在-40℃～125℃之间变化时,频率随温度的最大偏移量小于1%.外同步范围200kHz～1 MHz.具体研究内容和创新性成果如下：(1)当芯片的工作温度发生改变时,振荡器的频率也会受到影响。基于张弛振荡器的结构,分析频率精确度的主要影响因素。在一定温度范围内,分别对张弛电容的充电电流和比较器的门限电压进行温度补偿,并通过在比较器的结构上增加一个正反馈回路对比较器进行优化,实现了振荡器频率线性度和频率抖动的合理折衷,得到高精度和高稳定性的振荡器。(2)在温度补偿的振荡器结构上,对其功能进行拓展,拓展功能包括外同步功能、降频功能和展频功能。当芯片处于外同步工作状态下时,一方面通过外同步信号产生稳定的使能信号提供给芯片的其他模块使用,另一方面产生同步时钟信号,使芯片整个系统以外部时钟频率工作；当芯片发生短路时,振荡器会自动降频,通过降频降低了芯片在短路状态的功耗,并且当芯片从短路状态恢复时,由于软启动需要较长的时间,降频大大缩短了芯片重新进入正常工作状态的时间；最后本文采用两种方法实现展频功能,分别是周期性的改变振荡器的充电电容和门限电压的大小,通过频率扩展功能,抑制了电磁干扰。