控制晶体振荡器的电路和方法技术

本发明专利技术题为“控制晶体振荡器的电路和方法”，本发明专利技术公开了一种晶体振荡器电路，该晶体振荡器电路可被控制以用于快速启动和高效操作。该控制包括调节施加到晶体管的体端子的电压，以便控制该晶体振荡器的放大。该放大可以在启动时相对于晶体振荡器的运动电阻而增加，以减少振荡所需的启动时间。该放大也可以减小，以便在启动后更高效地保持振荡。在一些实施方式中，用于控制的晶体管是全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)晶体管，其适应宽范围的体偏置电压。

Circuit and method of controlling crystal oscillator

【技术实现步骤摘要】
控制晶体振荡器的电路和方法
本公开涉及晶体振荡器，并且更具体地说，涉及用于开始和保持晶体振荡器的振荡的电路和方法。
技术介绍
晶体振荡器用于为电路提供稳定的信号(例如，时钟信号)。晶体振荡器可以被设计成主要在电磁频谱的千赫或兆赫部分内的谐振频率振荡。在晶体振荡器的核心处是包括压电晶体材料(例如，石英)的谐振器。当谐振器在反馈回路中与放大器连接时，可以生成(即，启动)和维持(即，保持)在晶体谐振器的谐振频率处的振荡信号。振荡的快速启动很重要，尤其是对于可以在待机模式和活动模式之间转换的电子器件应用。例如，一些低电压(即，LV)或低功率(即，LP)应用可以通过在待机模式期间关闭振荡器来节省能量。当待机模式结束时，晶体振荡器快速启动并返回到活动(即，正常操作)模式。晶体振荡器的启动受称为运动电阻的晶体谐振器的参数(即，等效串联电阻，ESR)的影响。运动电阻对应于晶体谐振器的内部等效电阻(即，振荡损耗)，并且可以大幅变化(例如，50-80％)。典型地，为了开始振荡，放大器的跨导增益(即，gm)超过取决于晶体谐振器的损耗(即，运动电阻)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡器电路，包括：/n电流镜，所述电流镜包括第一晶体管和第二晶体管，其中，通过所述第二晶体管的电流是所述电流镜的输出；/n晶体振荡器，所述晶体振荡器耦接到所述电流镜的所述输出，并且包括在带有晶体谐振器的反馈回路中的放大器，所述放大器具有对应于通过所述第二晶体管的所述电流的跨导增益；以及/n体偏置电路，所述体偏置电路耦接到所述晶体振荡器和所述电流镜，并且被配置为在启动周期期间向所述第二晶体管的体端子施加体偏置电压，以增加通过所述第二晶体管的所述电流。/n

【技术特征摘要】
20181219 US 16/226,0541.一种振荡器电路，包括：
电流镜，所述电流镜包括第一晶体管和第二晶体管，其中，通过所述第二晶体管的电流是所述电流镜的输出；
晶体振荡器，所述晶体振荡器耦接到所述电流镜的所述输出，并且包括在带有晶体谐振器的反馈回路中的放大器，所述放大器具有对应于通过所述第二晶体管的所述电流的跨导增益；以及
体偏置电路，所述体偏置电路耦接到所述晶体振荡器和所述电流镜，并且被配置为在启动周期期间向所述第二晶体管的体端子施加体偏置电压，以增加通过所述第二晶体管的所述电流。


2.根据权利要求1所述的振荡器电路，还包括耦接到所述第一晶体管的偏置电流源，所述偏置电流源生成通过所述第一晶体管的电流。


3.根据权利要求1所述的振荡器电路，其中，所述第二晶体管是全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)技术晶体管或绝缘体上硅(SOI)技术晶体管。


4.根据权利要求3所述的振荡器电路，其中，所述第一晶体管的体端子连接到供电电压，并且所述第二晶体管的所述体端子耦接到所述体偏置电路，使得在所述启动周期期间，通过所述第一晶体管的所述电流不等于通过所述第二晶体管的所述电流。


5.根据权利要求3所述的振荡器电路，其中，放大器是由通过所述电流镜的所述第二晶体管的所述电流偏置的晶体管，以在所述启动周期期间提供第一跨导，并且在所述启动周期之后提供第二跨导，所述第一跨导高于所述第二跨导，并且其中，所述第一跨导和所述第二跨导高于所述晶体谐振器的运动电阻。


6.根据权利要求1所述的振荡器电路，其中，所述体偏置电路包括：
体偏置控制器，所述体偏置控制器耦接到所述晶体振荡器的所述输出，并且包括至少一个触发器，所述触发器被配置为分频电路，以对振荡的循环进行计数来确定所述启动周期。


7.根据权利要求6所述的振荡器电路，其中，所述体偏置控制器包括：
体偏置发生器，所述体偏置发生器耦接到所述体偏置控制器，并且被配置为根据由所述体偏置控制器确定的所述启动周期输出所述体偏置电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿米得，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US