[发明专利]一种快速起振晶振驱动电路及集成电路

说明书

本申请公开了一种快速起振晶振驱动电路，包括：包括第一电阻、第一电感、第一电容的第一串联单元；均与所述第一串联单元并联的第二电容、可调电阻单元和反相器；与所述反相器的输入端连接的第一接地电容；与所述反相器的输出端连接的第二接地电容；根据所述反相器的输入端信号控制所述可调电阻单元的等效阻值的控制器。本申请中控制器根据接收到的信息，对可调电阻单元的阻值进行调节，可满足快速起振晶振驱动电路在不同状态下与反相器并联的等效电阻的不同需求，进而在同一个快速起振晶振驱动电路中实现快速起振和不增加振荡幅度、不损害寿命的效果。相应的，本申请还公开了一种具有相同有益效果的集成电路。

技术领域

本发明涉及晶振电路设计领域，特别涉及一种快速起振晶振驱动电路及集成电路。

背景技术

当前，常规的晶振模型如图1a所示，包括电感Ls、电容Cs、电阻Rs和封装电容Cp，其本征谐振频率为：

考虑到封装电容Cp的存在，其谐振频率为：

由于电阻Rs的存在，使得谐振网络无法维持振荡，需要外接一个负阻来抵消电阻Rs的消耗。如图1b所示，通过一个反相器以及电容C01、C02形成一个负阻，为晶振模型提供能量，同时电阻R01为反相器提供偏置电压。图1b的小信号模型如图2a-图2c所示，可求得：

其中gm₁为反相器的等效开关管M1的跨导；

因此有

则Z_m＝Z_ab||R₀₁；

进一步有

将s转换到频域可得

由上式可知，阻抗Z_C的实部为负值，且随gm₁变化，因此可通过改变gm₁来使Z_C的负阻值大于Rs，从而使晶振维持振荡。

然而，值得注意的是，电阻R01为反相器提供偏置电压的同时，其电阻值还能够改变Z_C的值。起振时整个电路是在小信号情况下工作的，其小信号模型如图2c所示，可求得：

其中v_i为小信号等效输入电压，v_o为负载输出电压，r_o为开关管M1内阻，因此小信号增益为

由于r_o非常大，因此增大R01的阻值能增大信号增益，电阻R01越大、信号增益越大，电路的起振速度越快，同时随着增益的增大，电路的振荡幅度也增大，导致晶振模型的寿命缩短，现有的晶振模型无法同时实现起振速度快和不影响电路寿命两个效果。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速起振晶振驱动电路及集成电路，以满足快速起振的同时不增加震荡幅度的需求。其具体方案如下：

一种快速起振晶振驱动电路，包括：

包括第一电阻、第一电感、第一电容的第一串联单元；

均与所述第一串联单元并联的第二电容、可调电阻单元和反相器；

与所述反相器的输入端连接的第一接地电容；

与所述反相器的输出端连接的第二接地电容；

根据所述反相器的输入端信号控制所述可调电阻单元的等效阻值的控制器。