CN201422100Y - 晶体振荡电路及使用其的电子装置 - Google Patents

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    • 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
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device

Abstract

一种晶体振荡电路，与芯片的第一及第二振荡引脚相连，用于为所述芯片提供时钟信号。所述晶体振荡电路包括晶体、第一电容、第二电容、第三电容。第一电容接于第一振荡引脚与第二振荡引脚之间。第二电容接于第一振荡引脚与地之间。第三电容一端与第二振荡引脚相连，另一端通过晶体接地。本实用新型还提供了一种使用所述晶体振荡电路的电子装置。本实用新型提出的晶体振荡电路及电子装置通过改善晶体两端外接电容的布局，从而降低芯片振荡引脚寄生电容对晶体负载电容的影响，减少了晶体谐振荡频率的偏移，提高了晶体振荡电路的精度。

Description

晶体振荡电路及使用其的电子装置
技术领域
本实用新型涉及一种晶体振荡电路及使用其的电子装置。
背景技术
通常，电子装置利用晶体振荡电路产生的精确谐振频率信号来提供稳定的时钟信号，因此其对振荡频率的精确度要求也非常高。晶体振荡电路具有一个重要的参数，那就是晶体的标准负载电容值，只有电路中外接在晶体两端的实际负载电容值与标准负载电容值相等时，才可以得到精确的谐振频率。如谐振频率为320KHZ，负载电容为6PF的晶体，当外接的实际负载电容值等于6PF，该晶体才可提供320KHZ的谐振频率；当外接的实际负载电容值小于或大于6PF时，将会造成谐振频率的偏移。因此，外接的实际负载电容值的变化将直接影响晶体振荡电路的谐振频率。
现有的晶体振荡电路一般通过在芯片的两个振荡引脚之间接入晶体，再将两个电容分别接到晶体的两端，每个电容的另一端接地，由于芯片两个振荡引脚间串联一个或者奇数个反相放大器，与上述两个外接电容形成一个等效的并联谐振回路，构成晶体振荡电路。而上述两个外接电容即为晶体的实际负载电容，其等效电容值即为两个外接电容串联的电容值。但在实际电路中，芯片振荡引脚具有一定的寄生电容，且在高频情况下，寄生电容的等效电容值将增大。因此实际负载电容值应为两个外接电容串联的电容值与芯片振荡引脚寄生电容的等效电容值之和。因此，芯片振荡引脚寄生电容将影响实际负载电容值，造成晶体谐振荡频率的偏移，影响晶体振荡电路的精度。
实用新型内容
有鉴于此，需提供一种晶体振荡电路，减少芯片振荡引脚寄生电容所造成的晶体谐振频率偏移，提高晶体振荡电路的精度。
然，还需提供一种使用所述晶体振荡电路的电子装置。
本实用新型实施方式中的晶体振荡电路，与芯片的第一振荡引脚及第二振荡引脚相连，用于为所述芯片提供时钟信号，其包括晶体、第一电容、第二电容、第三电容。其中，第一电容接于第一振荡引脚与第二振荡引脚之间。第二电容接于第一振荡引脚与地之间。第三电容一端与第二振荡引脚相连，另一端通过晶体接地。
优选地，所述晶体包括石英晶体或陶瓷谐振槽路。
优选地，所述晶体是等效谐振电路。
优选地，所述等效谐振电路包括电感、电阻、第四电容及第五电容，其中，所述电感、电阻及第四电容串联后与所述第五电容并联接于所述第三电容与地之间。
本实用新型实施方式中的电子装置，包括芯片与所述晶体振荡电路。其中，芯片具有第一振荡引脚及第二振荡引脚。所述晶体振荡电路，用于为所述芯片提供时钟信号，其包括晶体、第一电容、第二电容、第三电容。其中，第一电容接于第一振荡引脚与第二振荡引脚之间。第二电容接于第一振荡引脚与地之间。第三电容一端与第二振荡引脚相连，另一端通过晶体接地。优选地，所述晶体包括石英晶体或陶瓷谐振槽路。
优选地，所述晶体是等效谐振电路。
优选地，所述等效谐振电路包括电感、电阻、第四电容及第五电容，其中，所述电感、电阻及第四电容串联后与所述第五电容并联接于所述第三电容与地之间。
本实用新型提出的晶体振荡电路及使用其的电子装置通过改善晶体两端外接电容的布局，从而降低芯片振荡引脚寄生电容对晶体实际负载电容值的影响，减少了晶体谐振荡频率的偏移，提高了晶体振荡电路的精度。
附图说明
图1为本实用新型电子装置的一种实施方式的电路图；
图2为图1中的晶体振荡电路实际负载电容的等效电路图；
图3描述了图1中的晶体振荡电路中芯片振荡引脚总寄生电容的变化对实际负载电容的影响；
图4描述了本实用新型提出的晶体振荡电路中晶体等效谐振电路的一种实施方式。
具体实施方式
图1为本实用新型提出的电子装置1的一种实施方式的电路图。如图1所示，电子装置1包括芯片10及晶体振荡电路20。其中，晶体振荡电路20用于为电子装置1中的芯片10提供时钟信号，其包括晶体200、第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3。
本实施方式中，芯片10具有第一振荡引脚pin1、第二振荡引脚pin2及接于第一振荡引脚pin1及第二振荡引脚pin2之间的反相放大器100。其中，电容Cpin1及电容Cpin2分别为第一振荡引脚pin1及第二振荡引脚pin2的寄生电容，所述寄生电容实体上并不存在，仅是所述第一振荡引脚pin1及第二振荡引脚pin2对地所产生的一种电容效应。第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3为晶体200的外接电容。本实施方式中，第一电容C1连接于第一振荡引脚pin1及第二振荡引脚pin2之间。第二电容C2的连接于第一振荡引脚pin1与地之间。第三电容C3一端与第二振荡引脚pin2相连，另一端通过晶体200接地。
图2为图1中的晶体振荡电路20中实际负载电容CL的等效电路图。如图2所示，电容Cpin为芯片10第一振荡引脚pin1及第二振荡引脚pin2的总寄生电容，等效于电容Cpin1与电容Cpin2串联，其电容值为：
Cpin＝(Cpin1+Cpin2)/(Cpin1×Cpin2)
由图2可以看出，总寄生电容Cpin与第一电容C1为并联关系，再与第二电容C2及第一电容C3串联构成晶体振荡电路20的实际负载电容CL，其电容值为：
CL＝[(C1+Cpin)×C2×C3]/[(C1+Cpin)×C2+(C1+Cpin+C2)×C3]
本实用新型中，第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3的电容值均大于总寄生电容Cpin，且，晶体振荡电路20通过改善晶体200外接电容的布局，使得总寄生电容Cpin具有上述公式中的位置关系，从而有效降低总的寄生电容Cpin对总负载电容CL的影响。换言之，无论总的寄生电容Cpin如何变化，其变化量相对于总负载电容CL的改变不大。
图3描述了本实用新型提出的晶体振荡电路20中芯片10振荡引脚总寄生电容Cpin的变化对实际负载电容CL的影响。如图3所示，当第一电容C1及第二电容C3电容值为51PF，第二电容C2电容值为56PF时，芯片10中振荡引脚总寄生电容Cpin的电容值从0.1PF增大到2PF时，实际负载电容CL的电容值仅增加了0.27PF，明显降低了芯片10中振荡引脚总寄生电容Cpin的变化对实际负载电容CL的影响，可以有效减少了晶体200谐振频率的偏移。
本实用新型提出的晶体振荡电路20中的晶体200可以是石英晶体、陶瓷谐振槽路等机械谐振器件，也可由具同样作用的等效谐振电路代替。
图4描述了本实用新型提出的晶体振荡电路20中晶体200的一种等效谐振电路。如图4所示，等效谐振电路包括电感L1、电阻R1、第四电容C4及第五电容C5。其中电感L1、电阻R1及第四电容C4串联后与第五电容C5并联接于晶体振荡电路20中的第三电容C3与地之间。
需明确的是，所述多个电容(如第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3等)的个数及电容值可以根据实际电路进行设定。
本实用新型提出的晶体振荡电路20通过改善晶体200两端外接电容的布局，从而降低芯片振荡引脚寄生电容Cpin对晶体200的实际负载电容CL的影响，减少了晶体200谐振频率的偏移，提高了晶体振荡电路20精度。

Claims (5)

1.一种晶体振荡电路，与芯片的第一振荡引脚及第二振荡引脚相连，用于为所述芯片提供时钟信号，其特征在于，包括：
晶体；
第一电容，接于所述第一振荡引脚与所述第二振荡引脚之间；
第二电容，接于所述第一振荡引脚与地之间；及
第三电容，一端与所述第二振荡引脚相连，另一端通过所述晶体接地。
2.如权利要求1所述的晶体振荡电路，其特征在于，所述晶体包括石英晶体或陶瓷谐振槽路。
3.如权利要求1所述的晶体振荡电路，其特征在于，所述晶体是等效谐振电路。
4.如权利要求3所述的晶体振荡电路，其特征在于，所述等效谐振电路包括电感、电阻、第四电容及第五电容，其中，所述电感、电阻及第四电容串联后与所述第五电容并联接于所述第三电容与地之间。
5.一种电子装置，其特征在于，包括：
芯片，具有第一振荡引脚及第二振荡引脚；及
如权利要求1至4任一项所述的晶体振荡电路，用于为所述芯片提供时钟信号。
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