Кварцевый генератор

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах. Цель - повышение стабильности амплитуды выходных колебаний. Кварцевый генератор содержит п-канальные МОП-транзисторы (Т) 1. 2. 3,р-канальные Т 4, 5. 6. 7, 12. четырехполюсник 8 обратной связи с кварцевым резолаторомЭ, конденсатор 10, резистор 11, источник 13 смещения. Выбором геометрии Т б и 12 на затворах Т k, 5,6,7 и 12 создается напряжение U /2. При этом Т k и 5 открываются. соответственно открываются Т 1 и 2, что обеспечивает надежный запуск. По мере приближения рабочих точек Т 4 и 5 к пороговым значениям скорость изменения напряжения смещения уменьшается из-за увеличения сопротивления канала Т 12. За счет этого точка динамического равновесия не зависит от разброса параметров Т. При воздействии дестабилизирующих факторов динамическое равновесие определяется путем заряда-разряда емкости, образованной последовательным соединением конденсатора 10 и конденсатора четырехполюсника В с кварцевым резонатором 9. Такое совмещение функций дополнительно позволяет уменьшить площадь, занимаемую на кристалле интегральной схемы. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. сл с

СОЮЗ CCH ::TÑÊÈÕ

СОЦИАЛИС! ИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (4б) 23.03.93 бал. 11 (21) 4670874/09 (22) 30.03,89 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.И.Корзун, H.Н.Анисимов, М.В.Столпнер и В.H.Âëàñåíêo (56) Патент США ЛЬ 4459565, кл. 331-116, опублик. 10.07.84.

Авторское свидетельство СССР

М 1290467, кл. Н 03 В 5/36, 07.06.85. ,(54) КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах. Цель — повышение стабильности амплитуды выходных колебаний, Кварцевый генератор содержит и-канальные MOll-транзисторы (Т). 1, 2, З,р-канальные Т 4, 5, 6, 7, 12, четырехполюсник1- 8 обратной связи с кварцевым. резонатором 9, конденсатор 10, резистор 11, источник 13

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

Цель изобретения — повышение стабильности амплитуды выходных колебаний.

На чертеже приведена структурная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый, второй и третий и-канальные M0ll-транзисторы 1, 2, 3, первый, второй. третий и четвертый,р-канальные МОП-транзисторы 4, 6, 6, 7, четырехполюсник 8 обратной связи с кварцевым резонатором 9, конденсатор 10, резистор 11, пятый р-канальный МОП-транзистор 12, источник 13 смещения.

„, БЦ„„1687003 Al (я)5 Н 03 В 5/36 смещения. Выбором геометрии Т G и 12 пэ затворах Т4,5,б,7 и12 создается напряжение U /2. При этом Т 4 и 5 открываются. соответственно открываются Т 1 и 2, что обеспечивает надежный запуск. По мере приближения рабочих точек Т 4 и 5 к пороговым значениям скорость изменения напряжения смещения уменьшается иэ-эа увеличения сопротивления канала Т 12. За счет этого точка динамического равновесия не зависит от. разброса параметров T. При воздействии дестабилизирующих факторов динамическое равновесие определяется путем заряда-разряда емкости, образованной последовательным соединением конденса-. тора 10 и конденсатора четырехполюсника ф

8 с кварцевым резонатором 9. Такое совмещение функций дополнительно позволяет уменьшить площадь, занимаемую на кристалле интегральной схемы. 1 э.п. ф-лы, 1 ил, М

Кварцевый генератор работает следую- щим образом.

Выбором геометрии и-канального MOll-. транзистора 3, р-канальных МОП-транзисторов 6, 12 на затворах р-канальных

МОП-транзисторов 4, 5, 6, 7, 12 создается напряжение 0л/2. При этом р-канальные

МОП-транзисторы 4, 5 открываются. Соответственно открываются и-канальные МОПтранзисторы 1, 2. Это обеспечивает надежный запуск кварцевого генератора.

Условия запуска обеспечиваются при, напряжении питания. превышающем наибольшее из пороговых напряжений транзисторов, существенно ниже суммы пороговых напряжений транзисторов. Четвертый

1687003 р-канальный M0(1-транзистор 7 открывается лил) b г pи дог ? иж l н ыи pзэflос ? и Hýпряже ний нз затворе и стоке второго р-канального

МОП-транзистора !i з?качения порогового напряжения четвер; о?о р-канального МОПтранзистора 7. За счет »oro обеспечивается быстрый запуск, определяемый лишь крутизной первого п-канального МОП-транзисторов и первого р-канального МОПтранзистора 4 и параметрами элементов четырекполюсника 8 с кварцевым резонатором 9. При достижении разности напряжений нз за1воре и стоке второго р-канального

МОП-транзистора 5 значения порогового напряжения четвертого р-канального МОПтранзистора 7 последний открывается, BTo" рай р-канальный МОП-транзистор 5 в этот момент также открыт, следователь(о. каналы р-канальных МОГ(-транзисторов 7 и 5 шунтиру(ат третий р-канальный МОП-транзистор 6, в результате чего напряжение на затворах первого, второго, третьего и пятого р-канальных МОП-транзисторов 4. 5, 6, 1? возрастает, а потенциал нижней обкладки конденсатора 10 уменьшается. Шунтирование канала третьего р-канального МОПтранзистора 6 уBBJ(è÷èåàåòoë с pocToì амплитуды колебаний, в результате чего наг(ряжения на затворах р-канальных МОПтранзисторов 4, 5. 6,, l2 уменьша(отея, постепенно.приближаясь к их пороговым напряжениям. Первый и третий и-канальные МОП-транэис горы 1, 3 совместно с перт(ым и пятым р-канальными МОГ1-транзисторами 4, 12 образу от зеркала тока, поэтому при подключении источника пятога р-каиальнаго МОП-транзистора 12 к шине питания на затворах первого и второго р-канальных МОП-транзисторов 4, 5 устзнавлива атся пороговые напряжения. Проводимость первого р-канального МОП-транзистора 4 уменьшается, напряжение ll8 стоке llop80(" и-канального МОП-транзис1 арз 1 уменьшается, стремясь к ега пороговому напряжению. Аналогично к пороговому значени(а стремится и напряжение на затворе второго и-канального МОП-транзистора 2, При правильном выборе геометрии четвертого и пятого р-канальных МОГ(-транзисторов 7, 12 рабочие точки первого и второго и-канальных МОП-тра?лзистарав 1, 2 и первого и второго р-канальных МОП-транзисторов 4., 5 в стационарном режиме будут находиться в околопароговых областях вольт амперных характеристик, обеспе-(ивая высокую экономичность. Исг1альзавзние управления гга цепи источника пятого р-канального МОПтранзистора 12 Hckfoo÷àåò воэможность помещения рабочих точек в область отсечки, что возможно из-33 разброса пороговых напряжений и удельной рутизны. По мере приближения рабочих та IPK первого и второ(а р-канальных МОГ(-транзисторов 4, 5 к пороговым значениям скорость изменения напряжения смещения уменьшается из-за увеличения сопротивления канала пятого рканального МОП-транзистора 12, Благодаря этому точка динамическо?о равновесия колебательной системы находится с высокой

10 точностью и при достаточно мощном чет. вертом р-канальном МОП-транзисторе 7 не зависит от разброса его параметров. При воздействии дестабилизиру(ощих факторов, например снижении напряжения питания, динамическое равновесие системы определяется путем заряда-разряда накопительного конденсатора, функции которого выполняет емкость, образованная последоватедьно соединенными конденсатором 10 и конденсатором четырехполюсника 8, Такое

20 совмещение функций дополнительно позволило у?леньшить площадь, занимаемую на кристалле интегральной схемы.

Напряжение на затворе третьего и-канальнага МОП-транзистора 3 задается или источником 13, или напряжением шины питания, ч

Формула изобретения

1, Кварцевый генератор, содержащий первый, второй и третий и канальные МОПтранзисторы, истоки которых подключены к

ЗО общей шине, первый, второй и третий р-канальные МОП-транзисторы, истоки которых подключены к шине питания, четвертый рканзльный транзистор, исток которого подключен к стокам второго и-канального

МОП-транзистора и второго р-канального

МОП-транзистора. четырехпал(осник обратной связи, который включен между затвором и стоком первого и-канального МОПтранзистора, резистор, первый вывод кото40 рого подключен к стокам первого и-канвльного МОП-транзистора и первого р-канального МОП-транзистора, а второй вывод ка,45 тораго подключен к затвору первого и-канального Mat l-транзистора, конденсатор, который включен между затворами первого р-канального МОП-транзистора и первого и-канального МОП-транзистора. при атом

50 затвор второго и-канального МОП-транзистора подкгночен к затвору первого и-канального МОП-транзистора, о т л и ч а юшийся тем. что, с целью повыШения стабильности амплитуды выходных калебз55 .ний. введен пятый р-канальный МОП-транзистор, затвор, которого подключен к. затворам первого, второго. третьего и четвертого р-канальных МОП-транзисторов, исток пятого р-канального МОП-транзистора подключен к стоком третьего и четверта1687003

Составитель В.Рудай

Техред М.Моргентал

Редактор О.Стенина

Корректор В.Гирняк

Заказ 1962 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государстзенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Г!атент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ro р-канальных МОП-транзисторов. а сток пятого р-канального МОГ1-транзистора соединен с его затвором и со стоком третьего

Il-канального транзистора, затвор третьего. и-канального MOfl-транзистора подключен 5 к шине питания.

2, Генераторпоп. 1.отличающий с я тем, что затвор третьего л-каналь«neo

МОП-транзистора подключен к шине пита ния -,ерез дополнительный источник смещения.