[發(fā)明專利]一種晶體振蕩器電路及芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210029224.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103248321A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁仁光;胡勝發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安凱(廣州）微電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03B5/06
• 分類號(hào): H03B5/06
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶體振蕩器電路及芯片。

背景技術(shù)

晶體振蕩器作為一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，能夠?yàn)楦鞣N電子系統(tǒng)提供高度精確的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，被廣泛應(yīng)用于各類手持設(shè)備和便攜式電子產(chǎn)品中。

在現(xiàn)有技術(shù)所提供的振蕩器電路中，采用了一個(gè)簡(jiǎn)單的反相器，并通過(guò)一個(gè)大阻值的反饋電阻來(lái)確定反相器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時(shí)組成一個(gè)負(fù)反饋環(huán)路，從而使晶體振蕩器正常起振，并穩(wěn)定工作。然而，為了保證晶體振蕩器能夠在惡劣的工作條件下正常起振，現(xiàn)有技術(shù)中的反相器的尺寸會(huì)做得很大，雖然這樣能使晶體振蕩器穩(wěn)定工作，但是卻會(huì)使整個(gè)振蕩器電路的功耗過(guò)大；同時(shí)，由于反饋電阻無(wú)法控制反相器的增益，從而使晶體振蕩器的輸出頻率的精準(zhǔn)度低。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在輸出頻率精準(zhǔn)度低且功耗過(guò)大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種晶體振蕩器電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的輸出頻率精準(zhǔn)度低且功耗過(guò)大的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種晶體振蕩器電路，與直流電源相連接，所述晶體振蕩器電路包括：

晶振，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)；

振蕩響應(yīng)單元，具有輸入端和電壓調(diào)節(jié)端，所述輸入端接所述晶振的第一端，用于根據(jù)所述晶振的振蕩幅度調(diào)整所述電壓調(diào)節(jié)端的電壓；

偏置電流供給單元，輸入端和輸出端分別接所述直流電源的輸出端和所述振蕩響應(yīng)單元的電壓調(diào)節(jié)端，用于為所述振蕩響應(yīng)單元提供偏置電流；

NMOS管Mn1，柵極接所述振蕩響應(yīng)單元的電壓調(diào)節(jié)端，源極接等電勢(shì)地，用于根據(jù)所述振蕩響應(yīng)單元的電壓調(diào)節(jié)端的電壓變化調(diào)節(jié)其內(nèi)部導(dǎo)通電流；

電流鏡像單元，輸入端接所述直流電源的輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別接所述晶振的第二端和所述NMOS管Mn1的漏極，用于將NMOS管Mn1的導(dǎo)通電流進(jìn)行鏡像處理；

負(fù)反饋單元，第一端與第四端均接所述晶振的第二端，第二端與第三端均與所述晶振的第一端相連接，用于根據(jù)所述電流鏡像單元的第一輸出端輸出的鏡像電流產(chǎn)生負(fù)反饋以調(diào)整所述晶振的振動(dòng)幅度。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種包括所述晶體振蕩器電路的芯片。

在本發(fā)明中，通過(guò)采用包括所述晶振、所述振蕩響應(yīng)單元、所述偏置電流供給單元、所述NMOS管Mn1、所述電流鏡像單元以及所述負(fù)反饋單元的晶體振蕩器電路，實(shí)現(xiàn)了在所述晶振正常起振后能夠自動(dòng)調(diào)整其振動(dòng)幅度以降低功耗，同時(shí)在所述晶振振蕩異常時(shí)亦能夠自適應(yīng)調(diào)整其振動(dòng)幅度以達(dá)到正常起振的目的，從而保證了所述晶振輸出頻率的高精準(zhǔn)度，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的輸出頻率精準(zhǔn)度低且功耗過(guò)大的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶體振蕩器電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的晶體振蕩器電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)采用包括晶振、振蕩響應(yīng)單元、偏置電流供給單元、NMOS管Mn1、電流鏡像單元以及負(fù)反饋單元的晶體振蕩器電路，實(shí)現(xiàn)了在晶振正常起振后能夠自動(dòng)調(diào)整其振動(dòng)幅度以降低功耗，同時(shí)在晶振振蕩異常時(shí)亦能夠自適應(yīng)調(diào)整其振動(dòng)幅度以達(dá)到正常起振的目的，從而保證了晶振輸出頻率的高精準(zhǔn)度。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的晶體振蕩器電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

晶體振蕩器電路100與直流電源200相連接，該晶體振蕩器電路100包括：

晶振101，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。

振蕩響應(yīng)單元102，具有輸入端和電壓調(diào)節(jié)端，該輸入端接晶振101的第一端，用于根據(jù)晶振101的振蕩幅度調(diào)整該電壓調(diào)節(jié)端的電壓。

偏置電流供給單元103，輸入端和輸出端分別接直流電源200的輸出端和振蕩響應(yīng)單元102的電壓調(diào)節(jié)端，用于為振蕩響應(yīng)單元102提供偏置電流。

NMOS管Mn1，柵極接振蕩響應(yīng)單元102的電壓調(diào)節(jié)端，源極接等電勢(shì)地，用于根據(jù)振蕩響應(yīng)單元102的電壓調(diào)節(jié)端的電壓變化調(diào)節(jié)其內(nèi)部導(dǎo)通電流。

電流鏡像單元104，輸入端接直流電源200的輸出端，第一輸出端和第二輸出端分別接晶振101的第二端和NMOS管Mn1的漏極，用于將NMOS管Mn1的導(dǎo)通電流進(jìn)行鏡像處理。