石英晶振
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3 电路设计及仿真
实际电路按照图1搭建,除了晶体和C1 ,C2的固定部分之外的其它元器件都被集成在电路内部, 器件模型选用的0.25um模型.在设置电路参数时有几点是必须留意的.
前面已经用Matlab计算出了gm的和小值是分别如图5所示的14.5uS和0.7uS,电路中反相器的gm值必须在这两个值之间才能保证正常振荡. 因此MOS管选取了较小的宽长比以达到gm的要求.通过CadenceSpectre进行电路仿真得到的gm在各个corner下从6.3us到3.2u.s之间,满足要求.
偏置电阻R,使反相器invl工作在线性放大区,这样才能使反相用具有大的增益并使其振荡在确定频率.R1的推荐值是10到25MΩ之间.随着R1的增大,反相器的增益随之增大,使振荡器更快的起振并可以在较低的电源电压下维持振荡.
R2的作用是增加反相器的输出电阻并限制驱动晶振的电流的大小.R2的值必须足够大以防止晶振被过驱动而导致晶体损坏,32.768KHZ晶体的驱动功率值是1uW. 对于32.768KHZ的晶振,R2的值在200到300kΩ左右.
CL是晶振的负载电容,晶振在使用时对其负载电容是有要求的,以保证晶振在正确的频率下振荡.32.768KHZ的晶振一般要求负载电容为6pf或12.5pf,在实际应用中需要对电容进行调节使晶振获得正确的振荡频率. 在本文设计的电路中Cl(或C2) 包括两部分的电容,一部分是片外电容
实际电路按照图1搭建,除了晶体和C1 ,C2的固定部分之外的其它元器件都被集成在电路内部, 器件模型选用的0.25um模型.在设置电路参数时有几点是必须留意的.
前面已经用Matlab计算出了gm的和小值是分别如图5所示的14.5uS和0.7uS,电路中反相器的gm值必须在这两个值之间才能保证正常振荡. 因此MOS管选取了较小的宽长比以达到gm的要求.通过CadenceSpectre进行电路仿真得到的gm在各个corner下从6.3us到3.2u.s之间,满足要求.
偏置电阻R,使反相器invl工作在线性放大区,这样才能使反相用具有大的增益并使其振荡在确定频率.R1的推荐值是10到25MΩ之间.随着R1的增大,反相器的增益随之增大,使振荡器更快的起振并可以在较低的电源电压下维持振荡.
R2的作用是增加反相器的输出电阻并限制驱动晶振的电流的大小.R2的值必须足够大以防止晶振被过驱动而导致晶体损坏,32.768KHZ晶体的驱动功率值是1uW. 对于32.768KHZ的晶振,R2的值在200到300kΩ左右.
CL是晶振的负载电容,晶振在使用时对其负载电容是有要求的,以保证晶振在正确的频率下振荡.32.768KHZ的晶振一般要求负载电容为6pf或12.5pf,在实际应用中需要对电容进行调节使晶振获得正确的振荡频率. 在本文设计的电路中Cl(或C2) 包括两部分的电容,一部分是片外电容