16M晶振电路激励功率(drive level)过高，如何改进设计？

这是啥

电路是一个很大的NMOS和电流源构成的，把电流调大使gm满足5倍gmcrit后激励功率仿真有几百uw，16M晶振规格一般DL<100uw，调小电流满足激励功率的限制后gm又不够了，起振用大电流稳定后减小电流BOSS又说过不了负阻测试。看了一些别家的数据手册，有的gm做的很大，但他们的DL是怎么做低的呢，是有什么别的结构可以把振幅做低又不影响gm吗？

stone1005

这东西肯定用自动增益控制的。原理上还是调偏置电流。

这是啥

stone1005 发表于 2021-9-16 14:52
这东西肯定用自动增益控制的。原理上还是调偏置电流。

使用自动增益控制大概也只是对电流源进行控制，但怎么兼顾gm和激励功率呢？

stone1005

这是啥 发表于 2021-9-16 14:57
使用自动增益控制大概也只是对电流源进行控制，但怎么兼顾gm和激励功率呢？ ...

匹配不同的石英晶体，需要的负阻是不一样的。按照负阻原理，电路等效阻抗和晶体等效阻抗绝对值相等的时候稳定振荡。宏观上讲，利用晶体两端的振幅来控制电流，这样的话就不会过去动。当振幅增加的时候，就会减小驱动电流。而振幅比较小或者不振的时候，电流是最大的，进而保证gm的大小足够，且不会过驱动。

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stone1005 发表于 2021-9-16 15:01
匹配不同的石英晶体，需要的负阻是不一样的。按照负阻原理，电路等效阻抗和晶体等效阻抗绝对值相等的时候 ...

电流加大晶振两端振幅也会加大啊，也就是gm大了DL就大了，现在我这种结构就是gm和DL矛盾，gm上去了DL也上去了，gm小了不满足起振安全裕量。愁死了(￣へ￣)

stone1005

这是啥 发表于 2021-9-16 15:12
电流加大晶振两端振幅也会加大啊，也就是gm大了DL就大了，现在我这种结构就是gm和DL矛盾，gm上去了DL也上 ...

是负反馈啊，晶振起振之前，振幅小，电流大，电路负阻大。振荡起来之后，振幅增加，电流减小，负阻约等于晶体阻抗。

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stone1005 发表于 2021-9-16 15:35
是负反馈啊，晶振起振之前，振幅小，电流大，电路负阻大。振荡起来之后，振幅增加，电流减小，负阻约等于 ...

这个我是清楚的，自动增益控制可以在起振稳定后减小电流从而减小DL，负阻裕量会减小但也不至于使晶振停振，问题是我BOSS说这样负阻测试要是测不出5倍你怎么跟客户解释，就叫我想办法把gm提上去，DL降下去，gm不要减小。

stone1005

这是啥 发表于 2021-9-16 15:42
这个我是清楚的，自动增益控制可以在起振稳定后减小电流从而减小DL，负阻裕量会减小但也不至于使晶振停振 ...

你负阻咋测？串联电阻的方法？那样很容易测到5倍甚至更多啊。直接测电路的等效阻抗？那有点麻烦。

这是啥

stone1005 发表于 2021-9-16 15:47
你负阻咋测？串联电阻的方法？那样很容易测到5倍甚至更多啊。直接测电路的等效阻抗？那有点麻烦。
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理论分析和仿真下来，要做到激励功率100uW以内可能做不到5倍负阻裕量，因为是按晶振规格书最大Rr和最大C0来算的，所以就觉得有风险。测负阻也是在晶振旁边串个可变电阻开测的。

stone1005

这是啥 发表于 2021-9-16 15:59
理论分析和仿真下来，要做到激励功率100uW以内可能做不到5倍负阻裕量，因为是按晶振规格书最大Rr和最大C0 ...

一个问题，你的激励功率指的是啥？咋算的？