13MHz的crystal osc.

averyer

大家好~

最近在做crystal oscillator

+ U9 `7 }% H0 Y5 B# J3 C$ A在這個帖子裡有看到幾位前輩的討論~
3 o/ i" c  f+ `8 ]) r( O3 t6 T$ w
http://www.chip123.com.tw/phpBB/ ... p;extra=&page=1
& ?  E1 q" R9 X0 ~2 b; v4 j
9 t; I6 d: ]; v- [! Z8 H我也跑過上面的例子,不過上述例子是100khz,出來也都可以振...

於是我就試著跑monkeybad附檔philip裡的13MHz...
  v* D7 J* ]  _+ b! Z# ?. g
- q% m# A2 ~' E* o0 {, C不過只單跑石英震盪器,看他的output卻是呈現衰減的...最後衰減到0~(不是像100KHz是遞增)
8 \% J7 U6 E4 j" w) X/ D+ W! _& O
再把他放到如上述帖子裡的電路上去跑,卻振不起來...他是有振不過好像是noise...很奇怪(如圖1)

8 V" B3 \+ R* c模擬負電阻部分模擬出來也是負值,理論上不是應該要振嗎?就覺得很奇怪,我也有試過把阻值改成為正阻值,
8 [, g# D3 ~) N9 ]
. U0 S' v( D( f2 G4 d4 q他就不會出現如圖1之現象...
3 j+ N: C: r+ @" j0 t" C
3 T3 c& q' E) f! m2 j所以我模擬的負電阻應該是負的吧??

如圖為我的netlist...請問是模擬有問題嗎?

% m  }' a+ H0 L; x7 o) n
# V$ v5 t$ Q6 h/ }- C. u! p4 `9 bR_R3   N11450  VOUT    57
L_L1   IN      N03952  11.9m ic=1u
C_C4   IN      VOUT    2.8p
C_C3   N11450  N03952  12f

0 a5 ?( _5 o  I" R, kM_M1   VOUT    IN      0   0   nmos_33 L=1u W=0.22u  m=40
M_M2   VOUT    IN      vdd vdd pmos_33 L=1u W=0.22u  m=88
+ F9 c/ d- W5 uC_C1   IN      0       1p  
# J7 ?! g5 ~1 hC_C2   0       VOUT    1p  
% A' |6 Z8 [" G7 ]; GR_Rf   IN      VOUT    20e6
% R! W7 H! ]: N  T; S& k% j: Z( ?.ic v(in)=3.3v v(vout)=3.3v


V_V1   vdd 0     pwl(0 0,100us 3.3v)

kokokiki

在simulation crystal osc,通常會需設定最小電壓及最小電流的設定,不然可能loop gain是足夠,但卻振不起來(為simulater的解析度造成),
: u0 w- L$ x1 O8 h2 W但前提是電路的loop gain 要足夠.

monkeybad

假如OP的負阻值夠大 而且也有設定電感初始電流 應該會振才對
因為現在是跑13MHz 可能你的time step要設小一點 好像這個也會影響
, u# |" l% W% |9 T- M起振與否 看你的圖似乎time step有點大 調小一點再試看看吧

averyer

謝謝kokokiki,monkeybad的解答:
1 N/ x7 a& p! C. C
, I: @/ d6 p# y0 Q+ _我現在可以振了~不過我有些疑問,
. m( W& c% G( G& [% e1).設計crystal除了頻率要達到我所要的,再來就是power dissipation外還需要考慮什麼呢?
" [" f( S1 g& t$ t# c. q" E! G2).在inv的out和crystal的out之間多放一個電阻(rs),除了防止寄生高頻震盪還有什用途呢?
, l" G0 [: c( _  m9 R   他和feedback電阻對gain又有什影響呢?(是增加rs會減少gain嗎?)
3).有什辦法可以提高輸出的振福呢?我加大gain後他的振幅仍只能放大一倍左右...
: |& P' X; G2 f4 r5 O9 g  A
再次麻煩各位了~謝謝

lyyunyan

等高人出现~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~