[发明专利]一种晶体振荡器电路及其控制方法

说明书

本申请实施例公开了一种晶体振荡器电路及其控制方法，晶体振荡器电路包括第一放大器和第二放大器；第一放大器的信号输出端与第二放大器的信号输入端相连；第一放大器的信号输入端和信号输出端之间并联有晶体；第一放大器的信号输入端与地之间串联有第一电容，所述第一放大器的信号输出端与地之间串联有第二电容；第二放大器的信号输出端为晶体振荡器电路的时钟信号输出端；第一放大器可以包括N个相互并联的第一MOS电路，N≥1，N为正整数；每个第一MOS电路包括多个相互串联的MOS管。通过该实施例方案，降低了功耗。

技术领域

本文涉及晶体振荡器设计技术，尤指一种晶体振荡器电路及其控制方法。

背景技术

32.768KHz经过15次2分频(32.768K/215＝1)为1Hz，因此被广泛用于计时电路中，由于计时电路通常一直处于工作中，因此对功耗特别敏感，希望晶体振荡器的功耗越低越好，另外供电电压常见的为1.5V的纽扣电池以及3.6V的可充电锂电池，因此希望在1.5V～3.6V均可以正常工作。

晶体振荡器电路结构如图1所示，其中XTAL为32.768K的晶体，C1、C2为电容，为保证晶体能够振荡在32.768KHz左右，X1为放大器，提供晶体振荡能量，X2为输出Buffer(缓存)，输出32.768KHz的方波时钟。其中X1放大器的跨导为gm1，为保证晶体能够正常起振，gm1的最小值gm1_min需要满足：

gm1_min≥ω_n²*Rm*C1*C2 式1

其中，ω_n为振荡频率(2*π*32.728K)，Rm为晶体内部等效电阻。

为保证晶体能够正常起振，gm1至少为gm1_min的5倍以上，而gm1又直接与电流相关，因此gm1的设计直接决定了电路的功耗水平。另外在芯片生产中，芯片处于不同的工艺角下，并且考虑到芯片间一致性的问题，通常需要较大的电流才能保证所有芯片都能正常起振。

发明内容

本申请实施例提供了一种晶体振荡器电路及其控制方法，能够降低功耗。

本申请实施例提供了一种晶体振荡器电路，可以包括：第一放大器和第二放大器；所述第一放大器的信号输出端与所述第二放大器的信号输入端相连；所述第一放大器的信号输入端和信号输出端之间并联有晶体；所述第一放大器的信号输入端与地之间串联有第一电容，所述第一放大器的信号输出端与地之间串联有第二电容；所述第二放大器的信号输出端为晶体振荡器电路的时钟信号输出端；

其中，所述第一放大器包括N个相互并联的第一MOS电路，N≥1，N为正整数；

每个第一MOS电路包括多个相互串联的MOS管。

在本申请的示例性实施例中，所述第一MOS电路可以包括：至少一个第一PMOS管和至少一个第一NMOS管；所述第一PMOS管的源极和漏极连接有第一二极管，所述第一NMOS管的源极和漏极连接有第二二极管；

所述第一PMOS管的源极与所述第一放大器输入电源相连；

所述第一PMOS管的漏极和所述第一NMOS管的漏极相连后作为所述第一放大器的信号输出端；

所述第一NMOS管的源极接地；

所述第一PMOS管的栅极和所述第一NMOS管的栅极相连后作为所述第一放大器的信号输入端；

所述第一PMOS管的漏极和所述第一PMOS管的栅极之间串联有第一电阻。

在本申请的示例性实施例中，所述晶体振荡器电路还可以包括：主控电路；