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大多數IC帶有內置有源晶體振蕩器電路采用Gated-Pierce設計，其中振蕩器是圍繞單個CMOS反相門構建的。對于振蕩器的應用這通常是一個單一的反相包括一個P通道和一個N通道的級增強型MOSFET，更常見在數字世界中，作為一個無緩沖逆變器（見圖。1） 。可以使用緩沖逆變器（通常包括三個串聯的P-N MOSFET對），但是數千的相關收益將導致可能不太穩定的成品振蕩器。
一個實用的振蕩器電路如圖2所示包括所述未緩沖反相器、兩個電容器，兩個電阻器和石英晶體。了解如何該振蕩器工作CMOS反相門必須被視為具有增益、相位和傳播延遲約束，而不是作為邏輯設備使用1和0。康納溫菲爾德石英晶體振蕩器介紹
圖3顯示了直流傳輸特性（Vin與。Vout）和未緩沖的DC偏置點線HCMOS逆變器74HCU04。在3.3V和1M? 對于Rf，逆變器將與其輸入和輸出一起放置電壓約為1.65V。這種逆變器現在被認為是在其線性區域中被偏置。輸入的微小變化電壓將被增益放大，并顯示為輸出電壓的變化較大。
圖4顯示了一組典型的開環增益曲線相同的74HCU04。在3.3V時，逆變器的增益為20（26 dBV）從DC到2MHz，具有3dB衰減頻率為8.5MHz，并且看起來仍然具有增益超過100MHz。
為了將這種偏置反相門用作振蕩器，它必須具有足夠的增益克服了反饋網絡的損耗（圖中的C1、C2、Rlim和石英晶體。2） ，振蕩頻率下的負電阻足以超過晶體等效串聯電阻，以及整個電路周圍的相移360度。人們很容易想到這種74HCU04逆變器可以用來制造工作頻率超過100MHz的振蕩器，因為它在3.3V時有足夠的增益，但實際上由于各種振蕩器環路周圍的相移。
該電路的分析很難概括，因為它非常依賴于家族所使用的CMOS門以及該特定CMOS家族的內部構造。全部的CMOS反相門具有輸入電容、輸出電容和輸出“電阻”和傳播延遲，所有這些都會影響C1、C2和Rlim的選擇如圖2所示，并最終確定OSC晶振的較高工作頻率。選擇偏置電阻器Rf通常在1M之間? 和10M?, 降低一個值將有效出現在水晶上，并可能導致水晶在雜散或泛音頻率。康納溫菲爾德石英晶體振蕩器介紹.
考慮一個ESR為15的20MHz晶體?, 3pF的C0，需要負載電容為20pF，晶體功耗約為100µW。
從20pF的期望負載電容開始，這可以近似為C1+柵極輸入電容（1至5pF是典型值）與C2串聯。C1的比率至C2將影響增益和晶體功率耗散。一個好的起點是C1≈C2。為了增加環路增益（并降低晶體功耗），使C1＜C2。這對于負載電容為20pF，柵極具有~3pF的輸入電容。
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下面介紹的是物理和 超微型的電特性 低輪廓AT切割石英晶體諧振器以及其生產方法的概述。
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