[发明专利]低功耗宽电压的晶振电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及晶振电路，具体是指一种低功耗宽电压的晶振电路。

背景技术

随着电子技术的发展，在很多数字集成电路中都要用到RTC，而晶体振荡电路就是确保RTC工作计时准确的关键部分，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理产生时钟信号和为特定的系统提供基准信号。压电振荡器由于频率稳定性、小型轻量，价格低等，被应用于手机等通讯设备以及类似石英钟表的民用设备中。其中，补偿了压电振子的频率温度特性的温度补偿型压电振荡器，在需要频率稳定型的手机等中被广泛应用。

图1为传统的振荡电路，反馈电阻Rf，其作用是稳定输出幅度和相位；驱动限流电阻R1，限制反向放大器输出幅度，同时起到抑制EM1的作用；该驱动限流电阻R1可以不使用，但当芯片输出功率较大时，或是振荡频率较高时，建议使用该驱动限流电阻R1，以防止晶体被过驱动；该驱动限流电阻R1不能太大，其阻值应与第二电容C2的电抗值相当；第一电容C1、第二电容C2为负载电容。反馈电阻Rf为反相器提供偏置，使其中的MOS管工作在饱和区以获得较大的增益。该振荡电路在宽电压范围内输出的频率信号就会有所变化。

晶体振荡电路主要为了确保实时时钟(RTC，Real Time Clock)工作计时准确，传统的晶振电路中没有稳压电路，当电源电压发生改变时，振荡电路输出的频率信号就会有细微的改变，虽然只是细微的改变，可经过长时间的叠加后，会使时钟产生严重误差，给人们带来较大的影响，同时在设计过程中传统晶振电路对工艺相对严格并且功耗大。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的至少一个缺点，提供了一种能够提高频率-电源电压稳定性、减小体积、降低成本及功耗的低功耗宽电压的晶振电路。

为了实现上述目的，本发明的低功耗宽电压的晶振电路具有如下构成：

该低功耗宽电压的晶振电路，其主要特点是，所述的电路包括：

基准模块，用以为振荡模块提供稳定的基准电压；

振荡模块，用以根据所述的基准电压获得宽电压范围的频率信号；

整形模块，用以对所述的宽电压范围的频率信号进行整形并输出。

进一步地，所述的基准模块包括：

耗尽型NMOS管，用以为微电流源单元提供基准电流；

微电流源单元，其输出端通过旁路电容接地，以实现电流电压间的转换。

更进一步地，所述的微电流源单元为镜像电流源单元。

进一步地，所述的振荡模块包括稳定电源单元、CMOS电阻单元、晶振、第三电容、第四电容以及第一电阻；所述的第三电容的第一端接地，所述的第三电容的第二端、所述的晶振的第一端、所述的CMOS电阻单元的第一端、所述的稳定电源单元的第一端相连接，所述的第四电容的第一端接地，所述的第四电容的第二端、所述的晶振的第二端、所述的CMOS电阻单元的第二端以及所述的第一电阻的第一端相连接，所述的第一电阻的第二端、所述的稳定电源单元的第二端以及所述的振荡模块的输出端相连接，所述的稳定电源单元的第三端接地，所述的稳定电源单元的第四端与所述的基准模块的输出端相连接，所述的CMOS电阻单元的第三端接地，所述的CMOS电阻单元的第四端与所述的基准模块的输出端相连接。

更进一步地，所述的稳定电源单元包括第四MOS管、第五MOS管，所述的第四MOS管的栅极、所述的第五MOS管的栅极以及所述的第三电容的第二端相连接，所述的第四MOS管的源极与所述的基准模块的输出端相连接，所述的第五MOS管的源极与地相连接，所述的第四MOS管的漏极、所述的第五MOS管的漏极、所述的第一电阻的第二端及所述的振荡模块的输出端相连接。

更进一步地，所述的CMOS电阻单元包括第六MOS管、第七MOS管，所述的第六MOS管的栅极接地，所述的第七MOS管的栅极与所述的基准模块的输出端相连接，所述的第六MOS管的源极、所述的第七MOS管的源极与所述的第三电容的第二端相连接，所述的第七MOS管的衬底接地，所述的第六MOS管的漏极、所述的第七MOS管的漏极与所述的第一电阻的第一端相连接。

进一步地，所述的整形模块包括第五电容、缓冲单元以及施密特触发器，所述的第五电容的第一端接所述的振荡模块的输出端，所述的第五电容的第二端接所述的缓冲单元的输入端，所述的缓冲单元的输出端接所述的施密特触发器的输入端，所述的施密特触发器的输出端为所述的晶振电路的输出端。

采用了该发明中的低功耗宽电压的晶振电路，与现有技术相比，具有以下有益的技术效 果：