硅機電振蕩器，可編程晶振的出現讓不少石英晶體生產廠家震撼和恐懼，因為這款可編程的晶體出現會直接威脅到石英晶振生產商的飯碗。但是以千赫石英晶體表晶為主要生產的廠家到不是很擔心，因為目前的硅機電晶體替代技術還沒法把時鐘晶體表晶系列給替代，因此以千赫為主要生產的工廠目前不擔心。
4月20日，美國初創公司SiTime在北京宣布，推出可代替傳統石英振蕩器的SiT11xx系列MEMS First振蕩器(硅機電振蕩器)。SiT11xx系列提供1MHz～125MHz輸出頻率，適合數瑪相機、游戲機、機頂盒、MP3播放器等各類消費電子產品，汽車電子及工業產品應用。SiTime的振蕩器在-40℃～85℃溫度變化范圍內提供50ppm～100ppm的頻率，而操作電壓在3.3V、2.5V或1.8V。SiTime目前已經可以提供樣片，預計9月量產出貨。SiTime公司還宣布和香港先思行有限公司( Concept Limited)簽定中國大陸及香港地區銷售代理權。
在很多數字集成電路中都要用到實時時鐘( RTC, Real Time Clock ) , 而RTC工作計時正確的關鍵部分就是32 .768KHZ的晶體振蕩器電路. 本文先容了集成32.768KHZ晶體振蕩電路的設計方法及留意事項, 并用Matlab驗證了理論分析, 用Cadence Spectre 了電路.
1 電路結構
如圖1 所示是晶振的整體電路.R1為反相器invl提供偏置,使其中的MOS管工作在飽和區以獲得較大的增益;C1,C2和雜散電容一起構成晶體的電容負載, 同時它們和反相器invl一起可以等效為一負阻, 為晶體提供其振蕩所需要的能量; R2用來降低對晶體的驅動能量, 以晶體振壞或出現異常; 反相器inv2對invl的輸出波形整形并驅動負載.
圖2 所示為晶體的等效電路,Cp是晶體兩個引腳間的電容, 對于不同的晶體, 其值在2~ 5pf之間; Rs是晶體的等效串連電阻, 其值表示晶體的損失;Cs和Ls分別為晶體的等效串連電容和電感, 這兩個值決定了晶體的振蕩頻率.

2 電路原理分析
圖1 所示的晶振電路假如滿足巴克豪林準則就可以振蕩. 從負阻的角度來分析電路的工作原理.提供負阻的電路如圖3(a)所示, 由反相放大器和表晶兩真個負載電容構成.

M1可以替換圖1中的invl,忽略溝道長度調制效應、體效應和晶體管的寄生電容. M1的漏電流即是(-I=/C1s)gm ,所