[发明专利]振荡器及其驱动电路与振荡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种振荡器，特别是涉及一种可避免时钟信号载入不同频段噪声的振荡器及其驱动电路与振荡方法。

背景技术

随着科技的日渐发达，电子产品不断的推陈出新，而使电子产品能够正常的运作，所依靠的就是提供时钟的振荡器(oscillator)。通过振荡器产生准确的时钟，让电子产品内部的芯片可以有顺序的处理其所接收到的数据或信号，并于正确的时间传送至其下一级的电路。而石英振荡器(quartzoscillator)不但能提供较为精准的时钟，且同时具有不易受温度、湿度、制程、操作电压等因素干扰的特性，所以电子产品大多会使用石英振荡器来提供其所需要的时钟。

图1为传统振荡器的电路图。请参照图1，振荡器100包括石英晶体101、反相器102、电阻R及电容C。由于石英晶体101本身的机电共振十分稳定，所以振荡器100的动作原理为利用石英晶体101的上述特性，来输出一个较为稳定的时钟信号。但也因如此，石英晶体101好坏会影响振荡器100是否能够起振，以及起振后时钟信号Xtal_out的波形。

一般来说，设计者在设计振荡器100时，无法预先得知使用者所使用的石英晶体101的品质好坏，而为了消除石英晶体101品质差异的影响，而造成振荡器100无法起振的可能，通常在振荡器100内部使用放大倍数较大的反相器102，以便有较大的推力让振荡器100容易起振。

但是使用放大倍数较大的反相器102来说，同样会将经由石英晶体101的起振后时钟信号Xtal_out的振幅给放大，而会导致其波形可能会达到全摆幅(Full Swing)。此全摆幅波形容易载入其他不同频段的噪声，以致可能会导致时钟信号Xtal_out波形的不稳定，进而影响时钟信号Xtal_out的频率。

对于一个振荡器来说，最佳的振荡波形为一个正弦波(Sine)波形，在此波形下最不易有不同频段的噪声载入，且其所提供的时钟信号的频率会最为稳定。然而对使用较大放大倍数反相器的振荡器来说，由于全摆幅波形的影响，若使用的石英晶体品质不良的话，则石英晶体所产生不同频段的噪声会被放大，以至于影响振荡器时钟的波形及频率。

发明内容

本发明提供一种驱动电路，其依据时钟信号或振荡信号的电压电平控制缓冲器的增益值。

本发明还提供一种振荡器，可以避免时钟信号载入不同频段的噪声。

本发明亦提供一种振荡方法，其在时钟信号的振荡稳定后，降低缓冲器的增益值，以避免石英晶体产生的噪声被过度放大。

本发明提出一种驱动电路，适于并联耦接一石英晶体，以产生一时钟信号，包括：一缓冲单元，与该石英晶体并联，用以放大该石英晶体输出的一振荡信号作为该时钟信号；以及一控制单元，耦接该缓冲单元，并产生一控制信号至该缓冲单元，该控制单元在检测到该时钟信号或该振荡信号的振幅大于一预设值的时候降低该缓冲单元的增益值；以及一电力检测单元，耦接该缓冲单元，并输出一检测信号至该缓冲单元，其中该电力检测单元是依据一系统电压是否达到一预设值以通过该检测信号指示该缓冲单元是否放大该振荡信号，其中该控制单元包括：一第二锁存模块，其输入端耦接一系统电压，其触发端接收一触发信号，其重置端耦接该电力检测单元，其输出端输出该控制信号，其中该第二锁存模块同时依据该触发信号及该检测信号的电压电平决定该控制信号的电压电平，于其输出端输出该控制信号；以及一第三触发器，其第一端耦接该石英晶体，其第二端耦接该第二锁存模块的触发端，根据该振荡信号产生该触发信号。

本发明还提出一种驱动电路，适于并联耦接一石英晶体，以产生一时钟信号，包括：一缓冲单元，与该石英晶体并联，用以放大该石英晶体输出的一振荡信号作为该时钟信号；以及一控制单元，耦接该缓冲单元，并产生一控制信号至该缓冲单元，该控制单元在检测到该时钟信号或该振荡信号的振幅大于一预设值的时候降低该缓冲单元的增益值；以及一电力检测单元，耦接该缓冲单元，并输出一检测信号至该缓冲单元，其中该电力检测单元是依据一系统电压是否达到一预设值以通过该检测信号指示该缓 冲单元是否放大该振荡信号，其中该控制单元包括：一第二锁存模块，其输入端耦接一系统电压，其触发端接收一触发信号，其重置端耦接该电力检测单元，其输出端输出该控制信号，其中该第二锁存模块同时依据该触发信号及该检测信号的电压电平决定该控制信号的电压电平，于其输出端输出该控制信号；以及一第三触发器，其第一端耦接该石英晶体，其第二端耦接该第二锁存模块的触发端，根据该振荡信号产生该触发信号。