Consideraciones de diseño del oscilador

Los osciladores de cristal se utilizan ampliamente para generar estándares de frecuencia precisos para sistemas electrónicos integrados. Debido a las demandas cada vez mayores de los instrumentos portátiles, los osciladores de cristal de alto rendimiento están integrados en el chip de silicio, donde la fuente de alimentación es limitada y la precisión de frecuencia es motivo de preocupación. Además, para los dispositivos portátiles miniaturizados, el bajo consumo de energía es siempre un requisito crucial, lo que lleva a la consideración principal de esta propuestaOscilador de cristal... Por lo tanto, se realizó un oscilador de cristal CMOS de baja potencia con alta precisión mediante el ajuste de los bancos de condensadores conmutados.

Se debe diseñar un oscilador para que tenga suficiente ganancia para operar en todo el rango de temperatura y voltaje de funcionamiento. La amplitud siempre debe ser suficiente para impulsar las siguientes etapas de ganancia y amortiguación en condiciones de funcionamiento. Para minimizar los requisitos de corriente del oscilador, para un voltaje de oscilación dado, se desea un CL bajo. CL inferior, sin embargo, aumentará la susceptibilidad de un oscilador a la influencia del ruido externo. La mala disponibilidad de cristales de bajo CL puede hacer necesaria la selección de un cristal con un CL más alto, a costa de una mayor corriente del oscilador. Asimismo, si un diseño requiere un pequeño paquete de cristal, se necesita un diseño de oscilador que impulsará un cristal ESR alto, aumentando la corriente del oscilador necesaria. Además, los circuitos utilizados para agregar funciones deseables, como filtros de falla para mejorar la inmunidad de ruido del oscilador, o circuitos para detectar cuándo el oscilador se ha detenido, se sumarán al consumo total de corriente del circuito.