Кварцевый генератор

 

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий инвертор, элемент обратной связи с кварцевым резонатором и блок управления, при э-вом инвертор состоит из ри п-канального МОП-транзисторов , первого резистора, который включен между точкой соединения стоков ри п-канального МОП-транзисторов и точкой соединения их затворов, второго резистора, который включен между истоком р-канального МОП-транзистора и шиной питания, третьего резистора , который включен между истоком п-канального МОП-транзистора и общей шиной, блок управления состоит из резистивного делителя, который включен между шиной питания и общей щиной, парафазного усилителя, вход которого подключен к отводу резистивного делителя, ри п-канального МОП-транзисторов, истоки которых подключены соответственно к шине питания и общей шине, затворы которых соединены соответственно с инверсным и неинверсным выходами парафазного усилителя, а стоки - с истоками соответственно пи п-канального МОПтранзисторов инвертора, элемент обратной связи включен между точкой соединения стоков ри п-канального МОП-транзисторов инвертора и точкой соединения их затворов, отличающийся тем,-что, с целью повьш1ения надежности запуска, в него введены дополнительный п-канальный МОП-транзистор, первый дополсл нительный резистор, конденсатор, диод и второй дополнительный резистор , при этом исток дополнительного п-канального МОП-транзистора подключен к общей шине, сток соединен с отводом резистивного делителя, а затвор подключен к аноду диода и первым выводам первого дополнительного со резистора и конденсатора вторые вы00 ел СЛ воды которых подключены к шинепитания , один вывод второго дополнительного резистора подключен к катоду диода, а другой вывод второго дополнительного резистора - к точке соединения стоков ри п-канального МОП-транзисторов инвертора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU „„1109855 А (д) Н 03 В 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, н лвтоИяоМУ СвидктельСтву. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3580112/18-09 (22) 07.04.83 (46) 23.08.84, Бюл. II 31 (72) A.È. Корзун, С.д. Шпота, А.П. Разумовский и В.Н. Власенко (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.373.5(088.8) (56) 1. Патент США В 3855.549, кл. 331-116, опублик. 1974.

2. Патент США В 4.064.468, кл. 331-116, опублик. 1979 (прототип). (54)(57) КВАРЦЕВЬЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий инвертор, элемент обратной связи с кварцевым резонатором и блок управления, при эком инвертор состоит из р- и и-канального МОП-транзисторов, первого резистора, который включен между точкой соединения стоков р- и и-канального МОП-транзисторов и точкой соединения их затворов, второго резистора, который включен между истоком р-канального МОП-транзистора и шиной питания, третьего резистора, который включен между истоком и-канального МОП-транзистора и общей шиной, блок управления состоит из резистивного делителя, который включен между шиной питания и общей шиной, парафазного усилителя, вход которого подключен к отводу резистивного делителя, р- и и-канального

МОП-транзисторов, истоки которых подключены соответственно к шине питания и общей шине, затворы которых соединены соответственно с инверсным и неинверсным выходами парафазного усилителя, а стоки — с истоками соответственно р- и и-канального МОПтранзисторов инвертора, элемент обратной связи включен между точкой соединения стоков р- и п-канального МОП-транзисторов инвертора и точкой соединения их затворов, о т— л и ч а ю шийся тем,-что, с целью повышения надежности запуска, в него введены дополнительный и-канальный МОП-транзистор, первый дополнительный резистор, конденсатор, диод и второй дополнительный резистор, при этом исток дополнитеЯьного и-канального МОП-транзистора подключен к общей шине, сток соединен с отводом резистивного делителя, а затвор подключен к аноду диода и первым выводам первого дополнйтельного резистора и конденсатора вторые вью воды которых подключены к шине питания, один вывод второго дополнительного резистора подключен к катоду диода, а другой вывод второго дополнительного резистора — к точке соединения стоков р- и и-канального МОП-транзисторов инвертора.

1109855

В известном кварцевом генераторе значительно снижена потребляемая . мощность, однако он имеет низкую надежность запуска.

Цель изобретения — повышение надежности запуска.

Эта цель достигается тем, что в кварцевый генератор, содержащий инвертор, элемент обратной связи с кварцевым резонатором и. блок управления, при этом инвертор состоит из р- и и-канального МОП-транзисторов, 50

Изобретение относится к радиотех- 1 нике и может быть использовано при разработке кварцевых генераторов для электронных часов.

Известен кварцевый генератор, содержащий инвертор, выполненный на комплементарной паре, состоящей из р- и и-канального транзисторов и элемент обратной связи с кварцевым резонатором (1 .

1И

Недостатком этого кварцевого генератора является низкий КПД.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является кварцевый генератор, содержащий инвер- 15 тор, элемент обратной связи скварцевым резонатором и блок управления, при этом инвертор состоит из р- и п-канального МОП транзисторов, первого резистора, который включен меж- ZO ду точкой соединения стоков р- и

n"êàHàëüíîãî МОП-транзисторов и точкой соединения их затворов, второго резистора, который включен между истоком р-канального МОП-транзисто- 2s ра и шиной питания, третьего резистора, который включен между истоком и-канального MOII-транзистора и общей шиной, блок управления состоит из резистивного делителя, который включен между шиной питания и общей шиной, парафазного усилителя, вход которого подключен к отводу резистивного делителя, р- и и-канального

МОП-транзисторов истоки которых подУ

35 ключены соответственно к шине питания и общей шине, затворы которых соединены соответс венно с инверсным и неинверсным выходами парафазного усилителя, а стоки — с истоками соот- 4О ветственно р- и п-канального МОП-транзисторов инвертора, элемент обратной связи включен между точкой соединения стоков р- и п-канального МОПтранзисторов инвертора и точкой соеди-4 нения их затворов (2). (первого резистора, который включен между точкой соединения стоков р- и и-канального МОП-транзисторов и точкой соединения из затворов, второго резистора, KoTopb01 включен между истоком р-канального МОП-транзистора и шиной питания, третьего резистора, который включен между истоком и-канального МОП-транзистора и общей шиной, блок управления состоит из. резистивного делителя, который включен между шиной питания и общей шиной, парафазного усилителя, вход которого подключен к отводу резистивного делителя, р- и и-канального МОП-транзисторов, истоки которых подключены соответственно к шине питания и общей шине, затворы которых соединены соответственно с инверсным и неинверсным выходами парафазного усилителя, а стоки — с истоками соответственно р- и п-канального МОП-транзисторов инвертора, элемент обратной связи включен между точкой соединения стоков р- и и-канального МОП-транзисторов инвертора и точкой соединения их затворов, введены дополнительный и-канальный МОП-транзистор, первый дополнительный резистор, конденсатор, диод и второй дополнительный резистор, при этом исток дополнительного п-канального MOII-транзистора подключен к общей шине, сток соединен с отводом резистивного делителя, а затвор подключен к аноду диода и первым выводам первого дополнительного резистора и конденсатора, вторые выводы которых подключены к шине питания, один вывод второго дополнительного резистора подключен к катоду диода, а другой вывод второго дополнительного резистора — к точке соединения стоков р- и п-канального МОП-транзисторов инвертора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит инвертор 1, элемент 2 обратной связи, блок 3 управления, дополнительный и-канальный МОП-транзистор 4, первый дополнительный резистор 5, конденсатор 6, диод 7 и второй дополнительный резистор 8. Инвертор 1 состоит иэ р-канального NOII-транзистора 9, и-канального МОП-транзистора 10, первого 11, второго 12 и третьего 13 резисторов. Блок 3 уп1109855

3 равления состоит из резистивного делителя 14, парафазного усилителя 15, р-канального 16 и и-канального 17

МОП-транзисторов.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

При включении напряжения .питания конденсатор 6 разряжен, поэтому потенциал затвора дополнительного и-канального транзистора 4 равен 10 напряжению на шине питания. При этом дополнительный и-канальный МОП-транзистор 4 отпирается, что приводит к отпиранию р-канального 16 и и-канального 17 МОП-транзисторов блока 2 1 управления и шунтированию второго 12 и третьего 13 резисторов инвертора 1.

В результате, к инвертору 1 прикладывается напряжение, значительно превышающее пороговое напряжение р-ка-20 нального 9 и и-канального 10 МОП-транзисторов инвертора 1, что позволяет обеспечить "мягкий" режим возбуждения кварцевого гейератора.

По мере нарастания амплитуды коле- }5 баний на выходе кварцевого генератора на затворе дополнительного и-канального МОП-транзистора 4 появляется напряжение,продетектированное диодом.

7,которое заряжает конденсатор 6, при этом напряжение на нижней обкладке конденсатора 6 тем ближе к нулю, чем больше амплитуда колебаний кварцевого генератора.

В установившемся режиме дополнительный п-канальный МОП-транзистор

35 заперт и не оказывает влияние на работу кварцевого генератора. Автоматическая стабилизация тока, потребляемого кварцевым генератором, осуществляется с помощью блока 3 управления — чем меньше напряжение на шине питания тем сильнее шунтируется второй 11 и третий 12 резисторы инвертора 1 р-канального 16 и и-канального 17 МОП-транзисторов блока 3 управления.

Кратковременное снижение напряжения на шине питания приводит к уменьшению амплитуды колебаний на выходе кварцевого генератора, а это — к увеличению напряжения на затворе дополнительного и-канального МОП-транзистора 4, так как конденсатор 6 разряжается через первый дополнительный резистор 5. При этом дополнительный п-канальный МОП-транзистор 4 открывается, в результате чего р-канальный !6 и п-канальный 17 МОП-транзисторы также максимально открываются и напряжение на инверторе 1 резко возрастает, что ведет к увеличению амплитуды колебаний кварцевого генератора.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого кварцевого генератора по сравнению с известным заключается в устойчивом запуске как при включении напряжения питания, так и при случайных срывах колебаний и стабилизации амплитуды колебаний при изменении напряжения питания.

Составитель В. Рудай

Редактор О. Черниченко Техред М. Надь Корректор В. Бутяга

Заказ 6098/39 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4