CN102694523A - 晶振电路 - Google Patents

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欧光峰
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

本发明提供一种晶振电路，其包括一个并联谐振的石英晶振及一个与该石英晶振并联的可变电容。如此，通过改变该可变电容的电容值就可以调节该晶振电路产生的时钟信号的基准频率。

Description

晶振电路
技术领域
本发明涉及晶振电路，特别涉及一种可产生可调基准频率的时钟信号的晶振电路。
背景技术
晶振电路用于产生时钟信号，目前的晶振电路一般无法产生基准频率及相位可变的时钟信号。然而实际应用中，很多情况需要改变晶振电路产生的时钟信号的基准频率或相位，例如：
1. 时钟信号是产生超标电磁辐射的重要原因，有时为了便于检测和确认，需要主动改变时钟信号的基准频率，这样在检测时就会很容易在众多频率中找到对应的超标电磁辐射的频率是否与时钟信号的基准频率对应；另外，当晶振电路应用于主板时，为了实现超频，也需要改变时钟信号的基准频率来改变其他相关频率。
2. 有时发现晶振电路不能起振，经检测分析发现，原因可能是和其他信号的频率有冲突，改变时钟信号的相位后，晶振电路就能起振。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可产生可调基准频率的时钟信号的晶振电路。
一种晶振电路，其包括一个并联谐振的石英晶振及一个与该石英晶振并联的可变电容。
如此，通过改变该可变电容的电容值就可以调节该晶振电路产生的时钟信号的基准频率。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的晶振电路的电路示意图。
图2为图1的晶振电路的石英晶振的等效电路图。
图3为图1的晶振电路的石英晶振的阻抗频率特性曲线图。
图4为图1的晶振电路的一个等效电路图。
图5为图4的等效电路中的量测点的波形图。
图6为图1的晶振电路的另一个等效电路图。
图7为图6的等效电路中的量测点的波形图。
主要元件符号说明
晶振电路 10
石英晶振 100
输入脚 102
输出脚 104
电感 106
串联电容 108
电阻 110
并联电容 112
可变电容 200
时钟产生器 300
激励端 302
接收端 304
接地电容 400, 500
瞬间激励源 600
反相器 700
量测点 702
第一可变电阻 800
第二可变电阻 900
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式的晶振电路10包括一个并联谐振的石英晶振100及一个与该石英晶振100并联的可变电容200。
请参阅图2及图3，从原理上看，该石英晶振100相当于一个电感电阻电容(                                               
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE001
)电路，包括一个电感106(电感值为
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE002
)、一个串联电容108(电容值为
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE003
)、一个电阻110(电阻值为
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE004
)及一个并联电容112 (电容值为
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE005
)。该电感106与该串联电容108及该电阻110串联后与该并联电容112并联。因此，该石英晶振100的阻抗-频率特性为：
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE006
。
其中，
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE007
为阻抗，
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE008
为虚数单位，
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE009
为频率，
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE010
，，该石英晶振100在频率
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE012
处发生串联谐振，而在频率
Figure 2011100731164100002DEST_PATH_IMAGE013
处发生并联谐振。
由于该石英晶振100并联谐振，因此，该石英晶振100产生的时钟信号的频率为
Figure 781211DEST_PATH_IMAGE013
。在该晶振电路10中，由于该可变电容200与该石英晶振100并联，因此该晶振电路10的并联谐振频率等于该可变电容200与该并联电容112的并联电容值。如此，通过改变该可变电容200的电容值，便可以调节该晶振电路10的并联谐振频率。
具体地，该石英晶振100包括一个输入脚102及一个输出脚104。起振时，给该输入脚102一个外部瞬间激励，起振后，该输出脚104便可持续输出一个时钟信号。实际应用时，该输入脚102与该输出脚104与一个时钟产生器300连接，并分别通过两个接地电容400及500接地。该时钟产生器300包括一个激励端302及一个接收端304。该激励端302连接该输入脚102，用于在该石英晶振100起振时提供该外部瞬间激励。该接收端304连接该输出脚104，用于接收该时钟信号以供该时钟产生器300对该时钟信号进行分频。
请再参阅图4及图5，进行仿真分析时，该时钟产生器300可用一个瞬间激励源600及一个反相器700等替，即该激励端302的激励功能由该瞬间激励源600等替，而该接收端304及后续的分频功能由该反相器700等替，并在该可变电容200取不同电容值(如13.5皮法及250皮法)时，量测一个量测点702(位于该反相器700的输入端，相当于该接收端304)的波形图。可以发现，该可变电容200的电容值发生改变后，该量测点702的波形图的频率(即该接收端304接收到的时钟信号的频率)确实发生变化。
另外，进行仿真分析后发现，该可变电容200的电容值变化范围为0~1000皮法时，该量测点702的波形图的频率变化范围较大。因此，该可变电容200的电容值变化范围优选为0~1000皮法。
该可变电容200可以用变容二极管实现。一般地，在变容二极管的两端加上一个反向偏置电压，反偏电压愈大，变容二极管的等效电容愈小。
优选地，该晶振电路10还可以包括一个与该石英晶振100并联的第一可变电阻800及一个与该可变电容200串联后与该石英晶振100并联的第二可变电阻900。
请参阅图6及图7，对增加了该第一可变电阻800及该第二可变电阻900后的该晶振电路10进行仿真分析，并在该第一可变电阻800取0欧姆且该第二可变电阻900取0欧姆力量测量侧点702的波形图，又在该第一可变电阻800取300万欧姆且该第二可变电阻900取30欧姆时量测该量测点702的波形图。可以发现，该第一可变电阻800及该第二可变电阻900的电阻值发生改变后，该量测点702的波形图的相位确实发生变化。
另外，进行仿真分析后发现，该第一可变电阻800及该第二可变电阻900的电阻值变化范围分别在0~10兆欧姆及0-100欧姆时，该量测点702的波形图的相位变化范围较大。因此，该第一可变电阻800及该第二可变电阻900的电阻值变化范围优选为0~10兆欧姆及0-100欧姆。
总之，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种晶振电路，其特征在于包括一个并联谐振的石英晶振及一个与该石英晶振并联的可变电容。
2.如权利要求1所述的晶振电路，其特征在于，该可变电容的电容值变化范围为0~1000皮法。
3.如权利要求1所述的晶振电路，其特征在于，该可变电容采用变容两极管。
4.如权利要求1所述的晶振电路，其特征在于，该晶振电路还包括一个与该石英晶振并联的第一可变电阻及一个串联该可变电容后与该石英晶振并联的第二可变电阻。
5.如权利要求1所述的晶振电路，其特征在于，该第一可变电阻的电阻值变化范围为0~10兆欧姆；该第二可变电阻的电阻值变化范围为0-100欧姆。
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