[发明专利]可编程调整起振条件的低功耗、快速起振晶体振荡器模块

摘要

本发明公开一种可置起振条件的快速起振、低功耗晶体振荡器模块。该模块由反相放大器、反相整形器链、自动增益控制环路(AGC)、反馈电阻和功率限制电阻，以及外接的无源晶振和负载电容组成。反相放大器带有可置的反馈电阻R1，实现晶体振荡器起振条件可置；反相放大器的输入端与偏置端之间接入一个自动增益控制环路AGC，解决起振时间和功耗之间的矛盾。本发明还提出采用微电流源的跨导放大器实现IC的大电阻，用于振荡器放大支路可置的反馈电阻R1以及AGC中π型滤波器的大电阻。大电阻的阻值能够编程控制，通过对反馈电阻R1的调整，可以调整振荡器的起振条件，实现振荡器的可靠、快速起振；通过对π型滤波器中大电阻的调整，可以实现更低的相位噪声。该晶体振荡器电路具有低功耗、快速起振的特点，可广泛应用于各种卫星导航定位接收机的基带处理器和实时时钟RTC等数字集成电路。

主权项

可编程调整起振条件的低功耗、快速起振晶体振荡器模块，其特征在于，所述晶体振荡器模块包括单片集成的反相放大器INV1、反相整形器链INV2、自动增益控制环路AGC、反馈电阻和功率限流电阻，以及外接的无源晶振和负载电容网络；反相放大器INV1输入端连接外接无源晶振和负载电容网络的输出端XIN，反相放大器INV1的输入端与输出端之间接入一反馈电阻R1，在反相放大器INV1的输入端与偏置端之间接入一个自动增益控制环路AGC；外接无源晶振和负载电容网络的输出端XOUT经功率限流电阻R2连接反相放大器INV1输出端，反相放大器INV1输出端连接反相整形器链INV2的输入端，反相整形器链INV2的输出端为OSC_OUT；反相放大器INV1由反馈电阻R1确定静态工作点，反相放大器INV1输出的正弦波信号经反相整形器链INV2对正弦波整形，在输出端OSC_OUT输出方波信号；所述自动增益控制环路AGC接在反相放大器INV1的输入端和偏置端，通过检测INV1输入的振荡幅度并反馈到偏置端，控制反相放大器INV1为晶振提供启动时的大电流和启动后的小电流，使晶体振荡器实现快速起振和降低功耗，并减小了振荡器的相位噪声；所述反馈电阻R1为阻值可编程调整的大电阻，由反馈电阻R1实现振荡条件的编程控制，该反馈电阻的阻值调节方便并且能节省芯片面积；所述功率限制电阻R2，降低晶振的驱动功耗和防止晶振被过流驱动而损坏。