[实用新型]一种晶体振荡电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种晶体振荡电路。

背景技术

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I_D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I_D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I_D，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。

实用新型内容

本实用新型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。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型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I_D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，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型在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I_D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I_D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是本实用新型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，对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，为本实用新型的晶体振荡电路结构图，本实用新型的晶体振荡电路，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I_D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。