Кварцевый генератор Советский патент 1987 года по МПК H03B5/36 

Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано в электронных часах.

Цель изобретения - повышение стабильности амплитудь выходных колебаний.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый р-канальный МОП-транзистор 1, первый п-канальный МОП-транзистор 2, второй р-канальный МОП-транзистор 3, второй п-канальный МОП-транзистор 4, третий р-канальный МОП транзистор 5, третий п-канальный МОП-транзистор 6, четырехполюсник 7 с кварцевым резонатором 8, конденсатор 9, первый резистор 10, дополнительный п-канальный МОП-транзистор 11, параллельную RC-цець 12, второй резистор 13. При этом первый р-канальный МОП- транзистор 1, первый п-канальный МОП- транзистор 2, конденсатор 9 и первый резистор 10 образуют усилитель 14, второй р-канальный МОП-транзистор 3 и второй п-канальный МОП-транзистор 4 образуют усилитель мощности 15. Параллельная RC- цепь 12 содержит конденсатор 16 и резистор 17.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

В первый момент после включения третий п-канальный МОП-транзистор 6 максимально открыт. Первый и третий р-каналь- ные-МОП транзисторы 1 и 5 и первый и третий п-канальные МОП-транзисторы 2 и 6 образуют «зеркало тока. Поэтому в первый момент через первый р-канальный МОП-транзистор 1 и первый п-канальный МОП-транзистор 2 протекает значительный ток, что позволяет обеспечить «мягкий режим возбуждения. Сопротивление канала дополнительного п-канального МОП-транзистора 11 определяется разностью напряжений, приложенных к его затвору и истоку. Дополнительный п-канальный МОП-транзистор 11 начинает отпираться только после того, как напряжение на его затворе превысит напряжение на его истоке на величину, больщую порогового напряжения, при этом конденсатор 16 параллельной RC-цепи 12 заряжается и запирает третий п-канальный МОП-транзистор 6. Это приводит к уменьшению тока через первый р-канальный МОП-транзистор 1 и первый п-канальный МОП-транзистор 2.

Уменьшение тока через первый р-канальный МОП-транзистор 1 и первый п-канальный МОП-транзистор 2 происходит до тех пор, пока не наступит состояние динамического равновесия. Это состояние характеризуется тем, что заряд конденсатора 16 параллельной RC-цепи 12 становится равным разряду его ч ерез резистор 17 параллельной RC-цепи 12. В зависимости от выбо

ра постоянной времени параллельной RC-цепи 12 можно обеспечить условие минимума потребляемой мощности.

Снижение напряжения на шине пита- ния приводит к уменьшение амплитуды колебаний. Это приводит в свою очередь к отпиранию третьего п-канального МОП-транзистора 6 и увеличению выходного напряжения. Аналогично, при увеличении напряжения на щине питания третий п-канальный МОП-транзистор 6 подзапирается и амплитуда выходных колебаний уменьшается. Таким образом осуществляется адаптация к дестабилизирующему действию напряжения источника питания. Дополнительным положительным следствием этого является повышение стабильности частоты выходных колебаний

Формула изобретения

0

5

Кварцевый генератор, содержащий первый, второй и третий р-канальные МОП-транзисторы, истоки которых подключены к шине питания, первый, второй и третий п-канальные МОП-транзисторы, истоки которых подключены к общей шине, четырехполюсник с кварцевым резонатором, первый вывод которого подключен к затвору первого п-канального МОП-транзистора, конденсатор, первый вывод которого подключен к затвору первого р-канального МОП-транзистора, первый резистор, первый вывод которого подключен к стоку первого р-канального МОП-транзистора, при этом сток второго р-канального МОП-транзистора подключен к стоку второго п-канального МОП-транзистора, сток третьего р-канального МОП-транзистора подключен к стоку третьего п-канального МОП-транзистора, затвор второго р- канального МОП-транзистора подключен к затвору первого р-канального МОП-тран0 зистора, затвор второго п-канального МОП- транзистора подключен к затвору первого п-канального МОП-транзистора, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности амплитуды выходных колебаний, введены дополнительный п-канальный МОП5 транзистор, затвор которого подключен к затвору первого п-канального МОП-транзистора, исток которого подключен к стоку второго р-канального МОП-транзистора, а сток которого подключен к затвору третьего п-канального МОП-транзистора, параллельная RC-цепь, которая включена между шиной питания и затвором третьего п-канального МОП-транзистора, второй резистор, который включен между затвором и стоком третьего р-канального МОП5 транзистора, при этом вторые выводы конденсатора и первого резистора подключены к затвору первого п-канального МОП-транзистора, стоки первого р-канального МОП12904673

транзистора и первого «-канального МОП-цевым резонатором, а затворы третьего и

транзистора объединены и п ключены кпервого р-канальных МОП-транзисторов объвторому выводу четырехполюсника с квар- . единены.

Изобретение м. б. использовано в электронных часах. Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды выходных колебаний. Г-р содержит три р-канальных МОП-транзистора 1,3 и 5, три л-канальных МОП-транзистора 2, 4 и 6, четырехполюсник 7 с кварцевым резонатором 8, конденсатор 9, два резистора 10 и 13, дополнительный п-канальный МОП-транзистор 11, параллельную RC-цепь. При этом транзисторы I и 2, конденсатор 9 и резистор 10 образуют у-ль 14, транзисторы 3 и 4 образуют у-ль мощности 15, цепь 12 содержит конденсатор 16 и резистор 17. Снижение напряжения на шине питания приводит к уменьшению амплитуды колебаний. Далее отпирается транзистор 6 и увеличивается выходное напряжение. При увеличении напряжения на шине питания транзистор 6 подзапирается и амплитуда выходных колебаний уменьшается. Осуш.ествляетс;р1 адаптация к дестабилизиру- юш,ему действию напряжения источника питания. Положительным следствием этого является повышение стабильности частоты выходных колебаний. I ил. i (Л to со о 4 05