一种差分晶体振荡器电路的制作方法

1.本实用新型涉及晶体振荡器技术，尤其涉及一种差分晶体振荡器的电路设计。


背景技术：

2.随着集成电子电路设计的不断发展，系统对提供基准频率的晶体振荡器也提出了更高的要求。在复杂的电子电路中，电容等电器元件泄露的噪声电流可能会对晶体振荡器造成干扰进而影响晶振的工作状态。差分晶体振荡器(dxo)是一种高性能的晶体振荡器，其输出的差分信号使用了两种相位相反的信号，可以有效消除共模噪声，提高晶体振荡器的可靠性。而且差分晶体振荡器高性能输出的同时，功耗更低，是一种理想的技术方案。


技术实现要素：

3.技术目的
4.针对现有技术中共模噪声大的缺陷，本实用新型公开了一种可以有效消除共模噪声、同时降低功耗提高性能的差分晶体振荡器电路。
5.技术方案
6.为实现上述技术目的，本实用新型提供以下技术方案。
7.一种差分晶体振荡器电路，包括电源模块、差分放大器、谐振端口、谐振元件和输出端口。所述电源模块包括负载端口和控制端口，所述控制端口接收外部偏置电压。所述差分放大器耦合到所述电源模块和所述谐振端口，差分放大器以电源模块作为有源负载。谐振端口耦合所述谐振元件，谐振端口包括第一谐振端子和第二谐振端子。谐振元件耦合到输出端口，输出端口包括第一输出端子和第二输出端子。
8.进一步地，差分放大器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管。第一晶体管的漏极耦合到输出端口的第一输出端子，第一晶体管的栅极耦合到输出端口的第二输出端子、谐振端口的第二谐振端子和第一电阻的第一端,第一晶体管的源极通过第三电阻接地。第二晶体管的漏极耦合到输出端口的第二输出端子，第二晶体管的栅极耦合到第一电阻的第二端，第二晶体管的源极通过第三电阻接地。第三晶体管的漏极耦合到输出端口的第一输出端子，第三晶体管的栅极耦合到第二电阻的第一端，第三晶体管的源极通过第四电阻接地。第四晶体管的漏极耦合到输出端口的第二输出端子，第四晶体管的栅极耦合到输出端口的第一输出端子、谐振端口的第一谐振端子和第二电阻的第二端，第四晶体管的源极通过第四电阻接地。
9.进一步地，所述差分放大器包括所述差分放大器包括第一电容器（c），所述第二晶体管（m2）的栅极耦合到所述第一电容器（c）的第一端，所述第三晶体管（m3）的栅极耦合到所述第一电容器（c）的第二端。
10.进一步地，第一电阻的阻值与第二电阻的阻值相同，第三电阻的阻值与第四电阻的阻值相同。
11.进一步地，电源模块包括第一电源晶体管和第二电源晶体管，第一电源晶体管和
第二电源晶体管的栅极均耦合至控制端口，第一电源晶体管和第二电源晶体管的源极均耦合至负载端口，第一电源晶体管的漏极耦合至第一晶体管的漏极，第二电源晶体管的漏极耦合至第四晶体管的漏极。
12.有益效果
13.本实用新型电路设计简洁高效，可以有效消除共模噪声，在提高性能降低功耗的同时，提高晶体振荡器的稳定性，为集成电子电路系统提供更加可靠的基准频率。
附图说明
14.图1为本实用新型的差分晶体振荡器电路结构示意图。
15.其中，vdd
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负载端口、ctrl
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控制端口、m10
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第一电源晶体管、m20
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第二电源晶体管、out1
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第一输出端子、out2
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第二输出端子、xtal1
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第一谐振端子、xtal2
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第二谐振端子、x
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谐振元件、m1
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第一晶体管、m2
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第二晶体管、m3
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第三晶体管、m4
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第四晶体管、c
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第一电容器、r1
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第一电阻、r2
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第二电阻、r3
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第三电阻、r4
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第四电阻。
具体实施方式
16.为了进一步的说明本实用新型公开的技术方案，下面结合说明书附图和实施例作详细的阐述。本领域的技术人员应得知，在不违背本实用新型精神前提下所做出的优选和改进均落入本实用新型的保护范围，对于本领域的惯用技术在本具体实施例中不做详细记载和说明。
17.如图1所示，一种差分晶体振荡器电路，包括电源模块、差分放大器、谐振端口、谐振元件x和输出端口。所述谐振元件采用石英晶振，型号为hc
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49/smd。所述电源模块包括负载端口vdd和控制端口ctrl，所述控制端口ctrl接收外部偏置电压。所述差分放大器耦合到所述电源模块和所述谐振端口，差分放大器以电源模块作为有源负载。谐振端口耦合所述谐振元件x，谐振端口包括第一谐振端子xtal1和第二谐振端子xtal2。谐振元件x耦合到输出端口，输出端口包括第一输出端子out1和第二输出端子out2。
18.差分放大器包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3和第四晶体管m4。第一晶体管m1的漏极耦合到输出端口的第一输出端子out1，第一晶体管m1的栅极耦合到输出端口的第二输出端子out2、谐振端口的第二谐振端子xtal2和第一电阻r1的第一端,第一晶体管m1的源极通过第三电阻r3接地。第二晶体管m2的漏极耦合到输出端口的第二输出端子out2，第二晶体管m2的栅极耦合到第一电阻r1的第二端，第二晶体管m2的源极通过第三电阻r3接地。第三晶体管m3的漏极耦合到输出端口的第一输出端子out1，第三晶体管m3的栅极耦合到第二电阻r2的第一端，第三晶体管m3的源极通过第四电阻r4接地。第四晶体管m4的漏极耦合到输出端口的第二输出端子out2，第四晶体管m4的栅极耦合到输出端口的第一输出端子out1、谐振端口的第一谐振端子xtal1和第二电阻r2的第二端，第四晶体管m4的源极通过第四电阻r4接地。
19.差分放大器包括所述差分放大器包括第一电容器（c），所述第二晶体管（m2）的栅极耦合到所述第一电容器（c）的第一端，所述第三晶体管（m3）的栅极耦合到所述第一电容器（c）的第二端。
20.上述第一电容器c的规格为0.15uf/16v，第一电容器和第一电阻连接形成第一低
通滤波器，第一电容器和第二电阻连接形成第二低通滤波器，第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管依照上述连接方式形成高通滤波器，可以有效避免晶体振荡器电路在低频锁定。
21.第一电阻r1的阻值与第二电阻r2的阻值均为0.6μω，第三电阻r3的阻值与第四电阻r4的阻值均为0.8μω。
22.电源模块包括第一电源晶体管m10和第二电源晶体管m20，第一电源晶体管m10和第二电源晶体管m20的栅极均耦合至控制端口ctrl，第一电源晶体管m10和第二电源晶体管m20的源极均耦合至负载端口vdd，第一电源晶体管m10的漏极耦合至第一晶体管m1的漏极，第二电源晶体管m20的漏极耦合至第四晶体管m4的漏极。
23.上述第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第一电源晶体管m10和第二电源晶体管m20的型号均为pmbt3904。
24.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。