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CRYSTEK CMOS OSCILLATOR CRYSTAL，世界级一流的供应商Crystek公司，致力于走在技术的最前沿，并通过自身的努力，不断为广泛应用市场提供高质量低成本的石英晶体振荡器产品，随着自身的实力增长，开始针对振荡器产品进行深入探究，并将自身的知识分享于网络之中，在为用户提供价值的同时，不断打磨自身的产品，使得其能够成为受欢迎的供应商，也能源源不断为行业提供更多优秀的产品。

大多数IC带有内置进口晶体振荡器电路采用Gated-Pierce设计，其中振荡器是围绕单个CMOS反相门构建的。对于振荡器的应用这通常是一个单一的反相包括一个P通道和一个N通道的级增强型MOSFET，更常见在数字世界中，作为一个无缓冲逆变器（见图。1） 。可以使用缓冲逆变器（通常包括三个串联的P-N MOSFET对），但是数千的相关收益将导致可能不太稳定的成品振荡器。

一个实用的振荡器电路如图2所示包括所述未缓冲反相器、两个电容器，两个电阻器和石英晶体。了解如何该振荡器工作CMOS反相门必须被视为具有增益、相位和传播延迟约束，而不是作为逻辑设备使用1和0。

图3显示了直流传输特性（Vin与。Vout）和未缓冲的DC偏置点线HCMOS逆变器74HCU04。在3.3V和1M? 对于Rf，逆变器将与其输入和输出一起放置电压约为1.65V。这种逆变器现在被认为是在其线性区域中被偏置。输入的微小变化电压将被增益放大，并显示为输出电压的变化较大。

图4显示了一组典型的开环增益曲线相同的74HCU04。在3.3V时，逆变器的增益为20（26 dBV）从DC到2MHz，具有3dB衰减频率为8.5MHz，并且看起来仍然具有增益超过100MHz。

为了将这种偏置反相门用作振荡器，它必须具有足够的增益克服了反馈网络的损耗（图中的C1、C2、Rlim和石英晶体。2） ，振荡频率下的负电阻足以超过晶体等效串联电阻，以及整个电路周围的相移360度。人们很容易想到这种74HCU04逆变器可以用来制造工作频率超过100MHz的振荡器，因为它在3.3V时有足够的增益，但实际上由于各种振荡器环路周围的相移。CRYSTEK CMOS OSCILLATOR CRYSTAL.
该电路的分析很难概括，因为它非常依赖于家族所使用的CMOS门以及该特定CMOS家族的内部构造。全部的CMOS反相门具有输入电容、输出电容和输出“电阻”和传播延迟，所有这些都会影响C1、C2和Rlim的选择如图2所示，并最终确定有源晶振的较高工作频率。选择偏置电阻器Rf通常在1M之间? 和10M, 降低一个值将有效出现在水晶上，并可能导致水晶在杂散或泛音频率。
考虑一个ESR为15的20MHz晶体, 3pF的C0，需要负载电容为20pF，晶体功耗约为100µW。
从20pF的期望负载电容开始，这可以近似为C1+栅极输入电容（1至5pF是典型值）与C2串联。C1的比率至C2将影响增益和晶体功率耗散。一个好的起点是C1≈C2。为了增加环路增益（并降低晶体功耗），使C1＜C2。这对于负载电容为20pF，栅极具有~3pF的输入电容。