Кварцевый генератор Советский патент 1991 года по МПК H03B5/36 

ON О

Ч О

сл

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах.

Цель изобретения - увеличение надежности запуска и снижение потребляемого тока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый n-канальный МОП-транзистор 1, первый р- канальный МОП-транзистор 2, первый, второй, третий и четвертый резисторы 3-6, первый, второй и третий конденсаторы 7-9, кварцевый резонатор 10, четвертый конденсатор 11, второй n-канальный МОП- транзистор 12, второй р-канальный МОП- транзистор 13, пятый резистор 14, третий n-канальный МОП-транзистор 15, третий р- канальный МОП-транзистор 16, четвертый п- канальный МОП-транзистор 7, четвертый р-канальный МОП-транзистор 18.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

В первый момент после включения источника питания третий и четвертый конденсаторы 9 и 11 разряжены, что приводит к отпиранию первого n-канального МОП- транзистора 1, а также третьего и четвертого р-канальных МОП-транзисторов 16 и 18. Через первый резистор 3 происходит заряд третьего конденсатора 9 и одновременно через первый n-канальный МОП-транзистор, первый и пятый резисторы 3 и 14 третий и четвертый р-канальные МОП-транзисторы 16 и 18 и четвертый конденсатор 11. По мере заряда третьего конденсатора 9 его потенциал возрастает и через второй и четвертый резисторы 4 и 6 подается на затвор первого р-канального МОП-транзистора 2, что приводит к его отпиранию.

Номиналы первого и второго резисторов 3 и 4 рассчитаны так, что потенциалы стоков ,а,следовательно, и затворов (передающиеся через третий и четвертый резисторы 5,6) равны пороговому значению напряжения соответственно первого п-ка- нального МОП-транзистора 1 и первого р- канального МОП-транзистора 2.

Третий n-канальный МОП-транзистор 15 и четвертый р-канальный МОП-транзистор 18 выбираются короткоканальными, чем обеспечивается их малое сопротивление в открытом состоянии, а третий р-канальный МОП-транзистор 16 и четвертый n-канальный МОП-транзистор 17- длинно- канальными, чем обеспечивается их большое сопротивление в открытом состоянии. При запуске напряжения затвор-исток на третьем и четвертом n-канальных МОПтранзисторах 15 и 17, а также третьем и четвертом р-канальном МОП-транзисторах, равном Un/2, напряжение изменяется за счет флуктационных процессов незначительно, чем обеспечивается их открытое состояние.

Это создает максимально возможный коэффициент усиления и обеспечивает условия запуска кварцевого генератора. По0 еле запуска амплитуда колебаний напряжения на четвертом конденсаторе 11 возрастает. В течение первого полупериода колебаний при достижении разности напряжений затвор-исток третьего и четвертого

5 n-канальных МОП-транзисторов 15, 17 менее их порогового значения последние закрываются, а третий и четвертый р-канэльные МОП-транзисторы 16 и 18 находятся в открытом состоянии В этом слу0 чае результирущее за период колебаний сопротивление возоастает и определяется высокоомным сопротивлением третьего р- канального МОП-транзистора 16 (первый полупериод колебаний) и четвертого п-ка5 нального МОП-транзистора 17 (второй полупериод колебаний) и совместно с пятым резистором 14 определяет величину отрцательной обратной связи. Время минимального сопротивления резисторов, вы0 полненных на основе транзисторов 15-18 определяется амплитудой колебаний напряжения на конденсаторе 11.

Второй усилитель, состоящий из второго n-канального МОП-транзистора 12 и

5 второго р-канального МОП-транзистора 13 является выходным, причем смещение рабочих точек в околопороговую область при его работе исключает протекание сквозного тока.

0

Формула изобретения Кварцевый генератор, содержащий первый п-канальный МОП-транзистор, исток которого подключен к шине питания, пер5 вый р-канальный МОП-транзистор, исток которого подключен к общей шине, первый регистр, первый вывод которого подключен к истоку первого n-канального МОП-транзистора, второй резистор, первый вывод

0 которого подключен к стоку первого р-канального МОП-транзистора, резистор, который включен между стоком и затвором первого n-канального МОП-транзистора, четвертый резистор, который включен меж5 ду стоком и затвором первого р-канального МОП-транзистора, первый и второй конденсаторы, первые выводы которых объединены, а вторые выводы которых подключены к затворам, соответственно первого п-ка- нального МОП-транзистора и первого р-канального МОП-транзистора, кварцевый резонатор, первый вывод которого подключен к вторым выводам первого и второго резисторов, третий конденсатор, который включен между первым выводом кварцевого резонатора и общей шиной, четвертый конденсатор, который включен между вторым выводом кварцевого резонатора и общей шиной, второй n-канальным МОП-транзистор, исток которого подключен к шине питания, а затвор - к первому выводу первого резистора, второй р-канальный МОП-транзистор, исток которого подключен к общей шине, а затвор - к первому выводу второго резистора, при этом стоки второго п-ка- нального МОП транзистора и второго р-ка- нального МОП-транзистора объединены, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности запуска и снижения потребляемого тока, введен пятый резистор, который включен между первым выводом кварцевого резонатора и первым выводом первого конденсатора, третий и четвертый р-канальные МОП-транзисторы,

затворы которых подключены к шине питания, третий и четвертый n-канальные МОП- транзисторы, затворы которых подключены к общий шине, при этом истоки третьего р-канального МОП-транзистора и третьего

n-канального МОП-транзистора подключены к стокам четвертого р-канального МОП- транзистора и четвертого п-канального МОП-транзистора, истоки четвертого р-канального МОП-транзистора и четвертого пканального МОП-транзистора подключены к второму выводу кварцевого резонатора, стоки третьего р-канального МОП-транзистора и третьего n-канального МОП-транзистора подключены к первому выводу

первого конденсатора.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах. Цель изобретения - повышение надежности запуска и снижение потребляемого тока. Кварцевый генератор содержит N-канальные МОП транзисторы (Т) 1, 12, 15 и 17, P-канальные МОП транзисторы (Т) 2, 13, 16 и 18, резисторы 3 - 6 и 14, конденсаторы (К) 7 - 9 и 11, кварцевый резонатор (КР) 10. Т 1 и 2 образуют первый усилитель, в цепь положительной обратной связи которого включены частотозадающий четырехполюсник, образованный КР 10 и К 9 и 11, а также элемент с электрически управляемым сопротивлением, образованный Т 15 - 18, сопротивление которого определяется амплитудой выходных колебаний. Т 12 и 13 образуют второй усилитель, который является выходным. 1 ил.