晶体振荡器自上世纪20年代问世以来,其理论研究与制造水平都得到了飞速发展,各项性能指标显著提升。作为一种时钟频率源,与其他类型的振荡器相比,晶体振荡器以其优异的Q值、频率精度、稳定度等,广泛应用于军工以及民用消费电子领域。而在集成电路领域,为了使晶振频率信号有效、合理地传输至芯片核心,IO接口集成电路的作用至关重要。本文基于SMIC 180nm工艺,30MHz晶体振荡器,5V IO电压,3.3V CORE电压,-40℃~125℃工作温度范围,针对高稳定性、低功耗、多档位等方面的要求,研究并改进了传统皮尔斯振荡器电路,设计了一款晶体振荡器IO接口集成电路,并进行了流片验证。研究中涉及的主要电路包括基本放大器电路、接收器电路、驱动电流控制电路、ESD保护电路、反馈电阻与匹配电容等,通过功能仿真、增益仿真、起振仿真、静态电流仿真和DC仿真等验证了所设计的晶振IO电路具有良好特性。在此基础上,进行了电路的版图设计和实现,覆盖测试、特性测试和ESD测试等测试表明,接收端振荡频率在30M±100KHz范围内,静态电流功耗小于3mA,起振启动时间小于1ms,输出占空比在50%±5%范围内,能够支持四档驱动电流,电路性能符合设计指标要求。