[实用新型]CMOS晶体振荡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及振荡器技术领域，特别是涉及一种CMOS晶体振荡器。

背景技术

晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种 谐振器件，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、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信 号。

在集成电路中总是希望晶体振荡器启动时间很短，很快就能进入稳定振荡， 传统的晶体振荡器为了达到快速起振设置较大的偏置电流，较大的偏置电流会 使晶体振荡器的功耗变大，导致系统功耗过大。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种起振速度快且功耗低的CMOS晶 体振荡器。

一种CMOS晶体振荡器，包括晶体振荡等效电路、反馈电阻、输出反相器、 第一限流器、第二限流器、第一开关管、第二开关管和输出端口，

所述晶体振荡等效电路与所述反馈电阻并联后一端连接所述输出反相器的 输入端，另一端连接所述输出端口；所述第一开关管和所述第一限流器并联后 一端连接电源接入端，另一端连接所述输出反相器的电源端，所述第二开关管 和所述第二限流器并联后一端连接所述输出反相器的接地端，另一端接地；所 述输出反相器的输出端连接所述输出端口；

所述第一开关管和所述第二开关管在所述晶体振荡等效电路起振前导通， 在所述晶体振荡等效电路稳定振荡后断开。

上述CMOS晶体振荡器，在晶体振荡等效电路起振前第一开关管和第二开 关管导通，以降低输出反相器两侧的限流电阻，增大输出反相器的工作电流， 从而加快CMOS晶体振荡器的起振。当晶体振荡等效电路稳定振荡后第一开关 管和第二开关管断开，利用第一限流器和第二限流器增大输出反相器两侧的限 流电阻，减小工作电流，从而降低CMOS晶体振荡器的功耗。与传统的晶体振 荡器相比，在提高起振速度的同时降低了功耗。

附图说明

图1为一实施例中CMOS晶体振荡器的原理图。

具体实施方式

一种CMOS晶体振荡器，如图1所示，包括晶体振荡等效电路110、反馈 电阻RF、输出反相器120、第一限流器PM2、第二限流器NM2、第一开关管 PM1、第二开关管NM1和输出端口VO，

晶体振荡等效电路110与反馈电阻RF并联后一端连接输出反相器120的输 入端，另一端连接输出端口VO；第一开关管PM1和第一限流器PM2并联后一 端连接电源接入端VDD，另一端连接输出反相器120的电源端，第二开关管NM1 和第二限流器NM2并联后一端连接输出反相器120的接地端，另一端接地；输 出反相器120的输出端连接输出端口VO。第一开关管PM1和第二开关管NM1 在晶体振荡等效电路110起振前导通，在晶体振荡等效电路110稳定振荡后断 开。

在其中一个实施例中，继续参照图1，晶体振荡等效电路110包括电阻R1、 电感L1、第一电容C1和第二电容C2，电阻R1、电感L1和第一电容C1串联， 并与第二电容C2并联后一端连接输出反相器120的输入端，另一端连接输出端 口VO。

第一开关管PM1和第二开关管NM1具体可以是由外部电路根据检测到的 晶体振荡等效电路110的状态来控制通断，也可以是在CMOS晶体振荡器中设 置控制电路来进行通断控制。对CMOS晶体振荡器上电后，在晶体振荡等效电 路110起振前第一开关管PM1和第二开关管NM1导通，增大输出反相器120 的工作电流以加快CMOS晶体振荡器的起振。在晶体振荡等效电路110稳定振 荡后第一开关管PM1和第二开关管NM1断开，利用第一限流器PM2和第二限 流器NM2增大输出反相器120两侧的限流电阻，减小工作电流，从而降低CMOS 晶体振荡器的功耗。在晶体振荡等效电路110稳定振荡后，当输出端口VO为低 电平时晶体振荡等效电路110输出低电平至输出反相器120的输入端，输出反 相器120进行反相后输出高电平至输出端口VO；当输出端口VO为高电平时晶 体振荡等效电路110输出高电平至输出反相器120的输入端，输出反相器120 进行反相后输出低电平至输出端口VO，如此反复循坏，实现由输出端口VO输 出振荡信号。