振荡器电路制造技术

本文公开了一种用于晶体振荡器的集成电路放大器，所述集成电路放大器包括：晶体管；电压依赖型电容电路，其中，所述电压依赖型电容电路包括具有电压依赖型电容的器件以及所述电压依赖型电容的偏置电路；和节点；其中，所述节点与所述晶体管的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述晶体管的固有电容取决于所述节点处的平均电压；其中所述节点还与所述电压依赖型电容电路的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述节点的有效电容同时取决于所述晶体管的固有电容和所述器件的电压依赖型电容；其中，在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述电压依赖型电容电路使所述节点的所述有效电容的变化量减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振荡器电路
本专利技术的领域是提供用于晶体振荡器的电路。实施例提供了相比已知半导体放大器电路性能得以改善的半导体放大器电路的新设计。
技术介绍
石英晶体振荡器用作频率参考。它们被广泛用于各种应用中，例如精确定时、导航、无线电、电信和微处理器时钟。为了针对特定应用提供具有适当精度的振荡器，存在许多不同的振荡器实现方式，它们的区别在于大小和复杂度。石英振荡器所支持的最精确的应用在严格的温度控制环境中使用相对较大的低频晶体以及复杂的振荡保持电路。这些恒温晶体振荡器(ovencontrolledcrystaloscillator,OCXO)可以被设计为具有不同的精度，并且较小晶体的使用、温度隔离的放宽以及振荡器电子设备/电路的简化中的任一项都会降低成本，但也会降低性能。下一个精度范围通常由温度补偿晶体振荡器(temperaturecompensatedcrystaloscillator,TCXO)提供。对于这种振荡器，已知的自然振荡频率温度变化被用作校正电路的输入。性能最高的TCXO完全落入OCXO的历史范围，而较低性能的OCXO的制造成本可能比较高性能的TCXO便宜，但功耗更大。其他类别的晶体振荡器包括简单晶体振荡器(simplecrystaloscillator,SXO)，当作为预封装器件出售时其被称为SPXO。这些振荡器的应用包括适度精确的独立定时和短期稳定参考。也有相对简单的客户可调谐振荡器作为电子飞轮使用。这些振荡器的调谐控制通常是电压输入，它们通常被称为电压控制晶体振荡器(voltagecontrolledcrystaloscillator,VCXO)。对于所有振荡器的设计，通常在振荡器的精度、其他性能特征及振荡器的成本和/或复杂度之间折衷。对于给定的振荡器成本和/或复杂度，通常需要改善振荡器的性能。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于晶体振荡器的集成电路放大器，该集成电路放大器包括：晶体管；电压依赖型电容电路，其中，所述电压依赖型电容电路包括具有电压依赖型电容的器件以及所述电压依赖型电容的偏置电路；和节点；其中，所述节点与所述晶体管的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述晶体管的固有电容取决于所述节点处的平均电压；其中所述节点还与所述电压依赖型电容电路的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述节点的有效电容同时取决于所述晶体管的固有电容和所述器件的电压依赖型电容；其中，在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述电压依赖型电容电路使所述节点的所述有效电容的变化量减小。优选地，所述偏置电路被设置为根据所述节点处的所述平均电压来控制所述器件的所述电压依赖型电容。优选地，所述具有电压依赖型电容的器件是变容器或晶体管。优选地，所述具有电压依赖型电容的器件是用于提供电压依赖型电容的任何器件。优选地，所述偏置电路被设置为控制所述器件的所述电压依赖型电容，使得在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述器件的所述电压依赖型电容实质上使所述节点的所述有效电容的变化量最小化。优选地，所述集成电路放大器被配置为向所述晶体管供应偏置电流，并且在使用中，由于所述偏置电流出现电流供应不足，所述节点处的所述电压的振荡幅度受到限制。优选地，所述节点是/或连接到所述集成电路放大器的输出端子，其中，所述输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接。优选地，所述节点与所述晶体管的第一端子相连接，并且所述集成电路放大器还包括：电流源，所述电流源的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述晶体管的第二端子相连接；第一电容器，所述第一电容器的第一端子与所述晶体管的第三端子相连接并且第二端子与所述晶体管的所述第二端子相连接；和第二电容器，所述第二电容器的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述晶体管的所述第二端子相连接；其中，所述晶体管的第三端子是/或连接到所述集成电路放大器的第二输出端子，其中，所述第二输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接。优选地，所述晶体管是BJT。优选地，所述晶体管的所述第一端子是所述晶体管的所述集电极端子；所述晶体管的所述第二端子是所述晶体管的所述发射极端子；和所述晶体管的所述第三端子是所述晶体管的所述基极端子。优选地，所述晶体管是MOSFET。优选地，所述晶体管的所述第一端子是所述晶体管的所述漏极端子；所述晶体管的所述第二端子是所述晶体管的所述源极端子；和所述晶体管的所述第三端子是所述晶体管的所述栅极端子。优选地，所述晶体管是第一晶体管，所述节点与所述第一晶体管的第一端子相连接，并且所述集成电路放大器还包括：电流源；第二晶体管，其中所述第二晶体管的第一端子与所述电流源的端子相连接，所述第二晶体管的第二端子与所述节点相连接，和所述第二晶体管的第三端子与所述第一晶体管的第三端子相连接；第一电容器，所述第一电容器的第一端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接并且第二端子与所述电流源的所述端子相连接；第二电容器，所述第二电容器的第一端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接并且第二端子与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；所述集成电路放大器的第二输出端子，其中所述第二输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接，并且所述第二输出端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接；第三电容器，所述第三电容器的第一端子与所述第二晶体管的所述第一端子相连接并且第二端子与所述节点相连接；和第四电容器，所述第四电容器的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；其中，所述节点与所述电压依赖型电容电路之间的所述连接是到所述电压依赖型电容电路的输入端的连接，并且所述电压依赖型电容电路的输出端与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；其中，所述第一晶体管的主体与接地端子相连接；其中，所述第二晶体管的主体被相对于所述接地端子的DC电压所偏置；和其中，所述集成电路放大器可选地还包括第五电容器，其中，所述第五电容器的第一端子与所述第二晶体管的第一端子相连接，并且所述第五电容器的第二端子与所述第一晶体管的所述第二端子相连接。优选地，所述晶体管是第一晶体管，所述节点与所述第一晶体管的第一端子相连接，并且所述集成电路放大器还包括：具有正极端子和负极端子的DC电源；具有第一端子和第二端子的第一电阻器，其中所述第一电阻器的所述第一端子与所述DC电源的所述正极端子相连接，其中所述第一电阻器可选地是可变电阻器；具有第一端子和第二端子的第二电阻器，其中所述第二电阻器的所述第一端子与所述第一晶体管的第二端子相连接，所述第二电阻器的所述第二端子与所述DC电源的所述负极端子相连接，其中所述第二电阻器可选地是可变电阻器；第二晶体管，其中所述第二晶体管的第一端子与所述第一电阻器的所述第二端子相连接，所述第二晶体管的第二端子与所述节点相连接，并且所述第二晶体管的第三端子与所述第一晶体管的第三端子相连接；第一电容器，所述第一电容器的第一端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接并且第二端子与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于晶体振荡器的集成电路放大器，所述集成电路放大器包括：/n晶体管；/n电压依赖型电容电路，其中，所述电压依赖型电容电路包括具有电压依赖型电容的器件以及所述电压依赖型电容的偏置电路；和/n节点；/n其中，所述节点与所述晶体管的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述晶体管的固有电容取决于所述节点处的平均电压；/n其中，所述节点还与所述电压依赖型电容电路的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述节点的有效电容同时取决于所述晶体管的固有电容和所述器件的电压依赖型电容；/n其中，在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述电压依赖型电容电路使所述节点的所述有效电容的变化量减小。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 GB 1801161.91.一种用于晶体振荡器的集成电路放大器，所述集成电路放大器包括：
晶体管；
电压依赖型电容电路，其中，所述电压依赖型电容电路包括具有电压依赖型电容的器件以及所述电压依赖型电容的偏置电路；和
节点；
其中，所述节点与所述晶体管的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述晶体管的固有电容取决于所述节点处的平均电压；
其中，所述节点还与所述电压依赖型电容电路的端子相连接，并且所述集成电路放大器被配置为使得所述节点的有效电容同时取决于所述晶体管的固有电容和所述器件的电压依赖型电容；
其中，在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述电压依赖型电容电路使所述节点的所述有效电容的变化量减小。


2.根据权利要求1所述的集成电路放大器，其中，所述偏置电路被设置为根据所述节点处的所述平均电压来控制所述器件的所述电压依赖型电容。


3.根据权利要求1或2所述的集成电路放大器，其中，所述具有电压依赖型电容的器件是变容器或晶体管。


4.根据权利要求1所述的集成电路放大器，其中，所述具有电压依赖型电容的器件是用于提供电压依赖型电容的任何器件。


5.根据前述任一项权利要求所述的集成电路放大器，其中，所述偏置电路被设置为控制所述器件的所述电压依赖型电容，使得在使用中，当所述节点处的所述平均电压变化时，所述器件的所述电压依赖型电容实质上使所述节点的所述有效电容的变化量最小化。


6.根据前述任一项权利要求所述的集成电路放大器，其中，所述集成电路放大器被配置为向所述晶体管供应偏置电流，并且在使用中，由于所述偏置电流出现电流供应不足，所述节点处的所述电压的振荡幅度受到限制。


7.根据前述任一项权利要求所述的集成电路放大器，其中，所述节点是/或连接到所述集成电路放大器的输出端子，其中，所述输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接。


8.根据权利要求7所述的集成电路放大器，其中，所述节点与所述晶体管的第一端子相连接，并且所述集成电路放大器还包括：
电流源，所述电流源的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述晶体管的第二端子相连接；
第一电容器，所述第一电容器的第一端子与所述晶体管的第三端子相连接并且第二端子与所述晶体管的所述第二端子相连接；和
第二电容器，所述第二电容器的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述晶体管的所述第二端子相连接；
其中，所述晶体管的所述第三端子是/或连接到所述集成电路放大器的第二输出端子，其中，所述第二输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接。


9.根据前述任一项权利要求所述的集成电路放大器，其中，所述晶体管是BJT。


10.根据权利要求9所述的集成电路放大器，其中：
所述晶体管的所述第一端子是所述晶体管的所述集电极端子；
所述晶体管的所述第二端子是所述晶体管的所述发射极端子；和
所述晶体管的所述第三端子是所述晶体管的所述基极端子。


11.根据权利要求8所述的集成电路放大器，其中，所述晶体管是MOSFET。


12.根据权利要求11所述的集成电路放大器，其中：
所述晶体管的所述第一端子是所述晶体管的所述漏极端子；
所述晶体管的所述第二端子是所述晶体管的所述源极端子；和
所述晶体管的所述第三端子是所述晶体管的所述栅极端子。


13.根据权利要求7所述的集成电路放大器，其中，所述晶体管是第一晶体管，所述节点与所述第一晶体管的第一端子相连接，并且所述集成电路放大器还包括：
电流源；
第二晶体管，其中所述第二晶体管的第一端子与所述电流源的端子相连接，所述第二晶体管的第二端子与所述节点相连接，和所述第二晶体管的第三端子与所述第一晶体管的第三端子相连接；
第一电容器，所述第一电容器的第一端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接并且第二端子与所述电流源的所述端子相连接；
第二电容器，所述第二电容器的第一端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接并且第二端子与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；
所述集成电路放大器的第二输出端子，其中所述第二输出端子被设置为提供与晶体振荡器的晶体的连接，并且所述第二输出端子与所述第一晶体管的所述第三端子相连接；
第三电容器，所述第三电容器的第一端子与所述第二晶体管的所述第一端子相连接并且第二端子与所述节点相连接；和
第四电容器，所述第四电容器的第一端子与所述节点相连接并且第二端子与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；
其中，所述节点与所述电压依赖型电容电路之间的所述连接是到所述电压依赖型电容电路的输入端的连接，并且所述电压依赖型电容电路的输出端与所述第一晶体管的所述第二端子相连接；
其中，所述第一晶体管的主体与接地端子相连接；
其中，所述第二晶体管的主体被相对于所述接地端子的DC电压所偏置；和
其中，所述集成电路放大器可选地还包括第五电容器，其中，所述第五电容器的第一端子与所述第二晶体管的第一端子相连接，并且所述第五电容器的第二端子与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫德利·罗科斯，
申请(专利权)人：亿欧赛米有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB