一种晶体振荡电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种晶体振荡电路，包括NMOS管M1、连接在NMOS管M1源极和漏极之间的选频网络、连接在NMOS管M1栅极和选频网络之间的电阻R1和连接在NMOS管M1栅极和漏极之间的电阻Rf，以及NMOS管M1的漏极通过电流源ID连接电源VDD，源极接地，栅极依次串联滤波网络、放大器和输出驱动电路后输出信号。本实用新型专利技术在NMOS管的栅极串联了滤波网络和放大器，通过滤波网络对振荡频率进行交流取样，使得电流源ID无需很大的偏置电流，从而大大减少了电流源ID值，进而降低了功耗。另外，采样频率是通过XIN端采样，频率的频偏较好，再加上高通滤波处理，使信号更加干净，从而降低了频率的频偏。

Crystal oscillation circuit

The utility model discloses a crystal oscillator circuit, including NMOS M1, Rf resistance tube connected to the NMOS M1 source and drain electrode, the connection between the frequency selective network resistor R1 between M1 gate and frequency selective network in NMOS pipe and connecting pipe in NMOS M1 gate and drain, and drain through the current source ID VDD NMOS M1 tube is connected with the power source, grounding, gate series filter network, the amplifier and the output driver circuit output signal. The utility model in the gate of NMOS transistor series filter and amplifier, AC sampling of oscillation frequency through filtering network, makes the current source ID without bias current greatly, thereby greatly reducing the current source ID value, thereby reducing the power consumption. In addition, the sampling frequency is sampled by the XIN side, the frequency of the frequency deviation is better, coupled with high pass filtering, so that the signal is more clean, thus reducing the frequency offset.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体集成电路
，尤其涉及一种晶体振荡电路。
技术介绍
石英晶体本身具有压电效应，这种效应表明了石英晶体的力学性质和电学的结合；石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应做成的一种谐振器件，由于石英晶体具有非常高的品质因数，因此石英晶体振荡器能够产生频率准确而稳定的振荡波形，准确度可达10-5—10-4，广泛应用于频率要求较高的军工、工业、GPS等领域。如图1所示，是一种皮尔斯晶体振荡电路，图中的电容器C1，C2与石英晶体一起构成选频网络，NMOS管M1作为增益放大电路，电流源ID给NMOS管M1提供偏置电流，电阻Rf连接在XIN端和XOUT端之间，为正反馈电阻。当振荡电路满足小信号的条件，电流源ID给适当的电流值，由于选频回路的选频作用，它只选择本身谐振频率的信号，在正反馈的作用下，谐振频率的信号越来越强，从而产生振荡输出，XOUT端频率信号比较强，幅度较大，再通过输出驱动电路的整形，就可以产生一种比较准确和稳定的波形。由于这种电路结构中，若要XOUT端输出幅度较大的信号，就需要很大的电流源ID，从而导致电路的功耗很大；而且XOUT端虽然振荡幅度大于XIN端，但XOUT端谐振波形的频偏也较大；因此这种传统的晶振电路结构存在功耗和频偏较大的缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种晶体振荡电路，其可降低功耗并且减少频偏。为解决本技术的技术问题，本技术公开一种晶体振荡电路,包括NMOS管M1、连接在NMOS管M1源极和漏极之间的选频网络、连接在NMOS管M1栅极和选频网络之间的电阻R1和连接在NMOS管M1栅极和漏极之间的电阻Rf，以及NMOS管M1的漏极通过电流源ID连接电源VDD，源极接地，栅极依次串联滤波网络、放大器和输出驱动电路后输出信号。其中，所述选频网络为三点式选频网络，包括晶体振荡器、电容C1和电容C2，所述晶体振荡器两端分别连接电容C1和电容C2。其中，所述滤波网络为RC高通滤波网络，包括相互串联的电阻R2和电容C3。其中，所述放大器为单端放大器。其中，所述输出驱动电路用于对波形进行整形增大驱动处理。其中，所述NMOS管M1在正常工作时是处于饱和区，用于提供放大增益。其中，所述电阻R1是防静电保护电阻，所述电阻Rf是反馈电阻。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术在NMOS管的栅极串联了滤波网络和放大器，通过滤波网络对振荡频率进行交流取样，使得电流源ID无需很大的偏置电流，只需满足起振的条件下的偏置电流就可以，从而大大减少了电流源ID值，进而降低了功耗。另外，采样频率还通过放大器进行放大，因为采样频率是通过XIN端采样，频率的频偏较好，再加上高通滤波处理，使信号更加干净，从而降低了频率的频偏。附图说明图1是现有技术的晶体振荡电路结构图；图2是本技术的晶体振荡电路结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术作进一步详细说明。如图2所示，为本技术的晶体振荡电路结构图，本技术的晶体振荡电路，包括NMOS管M1、连接在NMOS管M1源极和漏极之间的选频网络、连接在NMOS管M1栅极和选频网络之间的电阻R1和连接在NMOS管M1栅极和漏极之间的电阻Rf，以及NMOS管M1的漏极通过电流源ID连接电源VDD，源极接地，栅极依次串联滤波网络、放大器和输出驱动电路后输出信号。具体地，选频网络为三点式选频网络，由晶体振荡器、电容C1和电容C2构成。晶体振荡器两端分别连接电容C1和电容C2。晶体振荡器、电容C1和电容C2均是位于芯片外部的分立元件。电阻Rf是反馈电阻，连接在XIN端和XOUT端之间。XIN端是NMOS管的栅极，XOUT端是NMOS管的漏极。其中，XIN端和XOUT端都可产生波形信号，但是XOUT端的波形信号的幅度与频偏均大于XIN端的波形信号。电阻R1是防静电保护电阻，连接在XIN端和电容C1之间，起到防止静电的作用。NMOS管M1是驱动管，在正常工作下是处于饱和区，为振荡电路提供放大增益。电阻R2和电容C3串联构成RC高通滤波网络，连接在XIN端，用于对XIN端的波形信号进行滤波和采样处理。放大器是单端放大器，连接RC高通滤波网络，用于对滤波后的波形信号进行放大处理。输出驱动电路用于对经放大器放大后的波形信号进行整形增大驱动处理。以下详述本实施例的工作过程，当电源VDD上电后，电流源ID提供必要的起振电流偏置，当满足晶体振荡器的起振条件后，通过NMOS管M1放大电路和Rf反馈电阻，使电路起振振荡，并通过RC高通滤波网络对XIN端的波形信号进行频率滤波和采样，再通过放大电路对滤波的信号进行幅度放大，最后通过输出驱动电路进行整形处理，就可以输出一个高稳定，高准确的信号。综上所述，本技术在NMOS管的栅极串联了滤波网络和放大器，通过滤波网络对振荡频率进行交流取样，使得电流源ID无需很大的偏置电流，只需满足起振的条件下的偏置电流就可以，从而大大减少了电流源ID值，进而降低了功耗。另外，采样频率还通过放大器进行放大，因为采样频率是通过XIN端采样，频率的频偏较好，再加上高通滤波处理，使信号更加干净，从而降低了频率的频偏。以上举较佳实施例，对本技术的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内，本技术所主张的权利范围应以技术申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体振荡电路，其特征在于，包括NMOS管M1、连接在NMOS管M1源极和漏极之间的选频网络、连接在NMOS管M1栅极和选频网络之间的电阻R1和连接在NMOS管M1栅极和漏极之间的电阻Rf，以及NMOS管M1的漏极通过电流源ID连接电源VDD，源极接地，栅极依次串联滤波网络、放大器和输出驱动电路后输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种晶体振荡电路，其特征在于，包括NMOS管M1、连接在NMOS管M1源极和漏极之间的选频网络、连接在NMOS管M1栅极和选频网络之间的电阻R1和连接在NMOS管M1栅极和漏极之间的电阻Rf，以及NMOS管M1的漏极通过电流源ID连接电源VDD，源极接地，栅极依次串联滤波网络、放大器和输出驱动电路后输出信号。2.如权利要求1所述的晶体振荡电路，其特征在于，所述选频网络为三点式选频网络，包括晶体振荡器、电容C1和电容C2，所述晶体振荡器两端分别连接电容C1和电容C2。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓春坛，刘俊秀，刘敬波，
申请(专利权)人：深圳艾科创新微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44