Кварцевый генератор Советский патент 1989 года по МПК H03B5/36 

..-1

Изобретение относится к электрон- ой технике и может быть использова- р в электронных часах.

Цель изобретения - повьпление на- Цежности запуска.

; На чертеже приведена структурная Электрическая схема кварцевого гене- IjaTopa,

Кварцевый генератор содержит пер- Еый 1 и второй 2 п-канальные МОП- транзисторы, первый 3 и второй 4 р- канальные МОП-транзисторы, частотно- адающий элемент 5 с кварцевым резо- i aropoM, первый 6, второй 7, третий , четвертый 9 и пятый 10 резисторы, ервый It и второй 12 конденсаторы, мплитудньй детектор 13 и блок 14 у|правления.

Блок 14 содержит первый 15 и вто- р|ой 16 RS-триггеры, первый элемент

И

17, элемент ИЛИ 18, резистор 19,

конденсатор 20, первый 21 и второй 2 инверторы, второй элемент И 23.

Кварцевьй генератор работает следующим образом.

Если первый п-канальньм МОП-тран- истор 1 и первый р-канальный МОП- транзистор 3 исправны, в момент включения напряжения питания в кварцевом генераторе возникают электрические К олебания5 стабилизированные частот- ко-задающим элементом 5,,-При этом на вьгходе амплитудного детектора 13 выделяется напряжение, которое поступает на блок 14. Это напряжение прикладывается к S-входу первого RS-триг гера 15 непосредственно,- а к его R- входу - через первьй инвертор 21, В этом слут1ае на прямом выходе первого RS-триггера 15 имеется потенциал 1

на его инверсном выходе - потенциа1л О, Такое состояние перврго-RS- триггера 15 обеспечивает запирание, второго п-канального МОП-транзистора 2| и второго р-канального МОП-транзис- фра 4 и нормальную работу кварцевого генератора.

: Обычно запуск сварцевых генерато- р|ов осзтцествляется, когда выполняет- 9|я условие

Е.

,и

ор

и„

(1)

|це напряжение питания;

Ц| - пороговое напряжение первого р-канального МОП-транзистора .3;

,- пороговое напряжение первого п-канального МОП-транзистора

1. V

0

5

0

5

0

5

0

5

0

При невыполнении условия (1) кварцевый генератор в начальньш момент времени после включения напряжения питания не запускается.

На S-вхрде первого RS-триггера 15 образуется потенциал О, первьй RS- триггер 15 устанавливается в состояние О. При этом второй RS-триггер 1 б в начальньй момент после включения напряжения питания устанавливается в состояние 1, на выходе первого элемента И 17, как и на выходе элемента ИЛИ 18, образуется потенциал l, т.е. на выходах блока 14 образуются потенциалы 1. Потенциал 1 на первом вьгходе блока 14 через четвертьй резистор 9 обеспечивает запирание второго п-канального МОП-транзистора 2. Потенциал 1 на втором выходе блока 14 через пятьй резистор 10 отпирает второй р-канальньй МОП-тран- .зистор 4, шунтируя своим каналом первый р-канальньй МОП-транзистор 3. При этом нулевой потенциал общей шины (даже без учета входного сигнала) позволяет через первьй резистор 6 отпереть первьй п-канальньй МОП- транзистор 1. Если по каким-либо причинам кварцевый генератор по-прея;- нему не запускается (эти причины могут быть различными,вплоть до потери первым п-канальным МОД-тран- зистором усилительных свойств, т.е. полньй брак в процессе изготовления), то спустя время заряда конденсатора

20, через резистор 19, второй RS- триггер 16 переходит в состояние О, обеспечивая на первом и втором выходах блока 14 потенциалы .О. При этом открывается второй п-канальньй МОП- транзистор 2, закрьшается второй р- канальный МОП-транзистор 4 и, если в этой ситуации квар1,евьй генератор не запускается,RS-триггеры 15 и 16 находятся в состоянии О, а потенциал О на выходе второго элемента И 23 свидетельстйует о непригодности кварцевого генератора к нормальной работе

В случае запуска кварцевого генератора независимо от состояния второго RS-триггера 16 состояние выходов блока 15 определяется состоянием первого RS-триггера 15, В момент запус- ка, когда, положим, отпирается второй п-канальньй МОП-транзистор 2, на его затвор через резисторы 7 и 9 подается напряжение сме1цения E,i,/2, причем одновременно возбуждаемые коебания, возникающие на затворах первого п-канального МОП-транзистора 1 и первого р-канального МОП-транзистора 3, передаются через первый коненсатор 11 на затвор второго п-канального МОП-транзистора 2. Таким образом, в момент запуска в случае плохих усилительных свойств первого -каналь Ього МОП-транзистора 1 (или выхода его из строя) используется омплементарная пара из второго п-канального МОП-транзистора 2 и первого р-канального МОП-транзистора 3, обеспечивая в линейном режиме высокую крутизну. Аналогично, когда в момент запуска отпирается второй р- канальный МОП-транзистор 4, на его затвор через., третий резистор 8 и пятый резистор 10 подается напряжение смещения , причем одновременно возбуждаемые колебания, возникающие на затворах первого п-ка- нального МОП-транзистора 1 и первого р-канального МОП-транзистора 3, передаются через второй конденсатор 12 на затвор второго, р-канального МОП-транзистора 4, Таким образом, при открытом втором р-канальном МОП- транзисторе 4 используются его усилительные свойства, что позволяет более эффективно осуществлять запуск кварцевого генератора.

Формула изобретения

Кварцевый генератор содержащий первый и второй п-канальные МОП-транзисторы, первый и второй р-канальные МОП-транзисторы, частотозадающий . элемент с кварцевым резонатором, который включен между объединенными

0

5

0

5

0

5

0

стоками и объединенными затворами первого п-канального МОП-транзистора и первого р-канального МОП-транзистора, первый резистор, который tвключен параллельно частотозадакицему элементу с кварцевым резонатором, второй резистор, который включен между затвором второго п-канального МОП- транзистора и шиной питания, третий резистор, который включен между затвором второго р-канапьного МОП-транзистора и общей шиной, амплитудный детектор, вход которого подключен к объединенным стокам- первого п-канального МОП-транзистора и первого р-канального МОП-транзистора, четвертый . и пятый резисторы, первый конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска, введены блок управления, вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, и второй конденсатор, который включен меяду затворами первого и второго р-канальных МОП-транзисторов, при этом первый конденсатор включен между затворами первого и второго п-канальных МОП- транзисторов, четвёртый резистор включен между .первым выходом блока управления и затвором второго п-канального МОП-транзистора, пятый резистор включен между вторым выходом блока управления и затвором второго р-канального МОП-транзистора, истоки и подложки первого и второго п-канальных МОП-транзисторов подключены к шине питания, а их стоки объединены, истоки и подложки первого и второго р-канальных МОП-транзисторов подключены к общей шине, а их стоки объединены.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах. Цель изобретения - повышение надежности запуска. Генератор содержит два N-канальных МОП-транзистора 1, 2, два P-канальных МОП-транзистора 3, 4, частотозадающий элемент 5 с кварцевым резонатором, пять резисторов 6-10, конд-р 11, амплитудный детектор 13. Для достижения цели введены конд-р 12 и блок 14 управления, который содержит RS - триггеры 15, 16, элементы И 17, 23, элемент ИЛИ 18, резистор 19, конд-р 20, инверторы 21, 22. В момент запуска в случае плохих усилительных св-в МОП-транзистора 1 (или выхода его из строя) используется комплементарная пара из второго МОП-транзистора 2 и МОП-транзистора 3, обеспечивая в линейном режиме высокую крутизну. 1 ил.