Кварцевый генератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХФ,НЛКПЕННЕСПУБЛИК 3 В ИЗОБ Н ДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСНО Р 20 Вюл.адиот ческии инс мов(54) КВАР (57) Иэобронной твано в элретенияления кол ЕВ ет ни электспользоь изобустано нерато ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИОПИСАНИЕ(56) Патейт США116, опублик,Авторское с9 1290467, кл . Ц ЫЙ ГЕНЕРАТОРр ение относится кех ке и может быть иектронных часах, Целсокращение времениебаний. Кварцевый г содержит и-канальные КМОП-транзисторы 1,7 и 9, р-канальные КМОП-транзисторы 2,8 и 1 О, конденсаторы (К) 3-5, кварцевый резонатор (КР)б.п-КА- нальный КМОП-транзистор 1 и р-канальный КИОП-транзистор 2 образуют инвертирующий усилитель. Мелду выходом и входом его включена частотозадающая цепь, содержащая КР 6 и К 3 и 4. и-Канальные КМОП-транзисторы 7 и 9, а также р-канальные КМОП-тран зисторы 8 и 10 образуют элемент с электрическим управляемым сопротиане нием, который включен параллельно КР б, Сопротивление этого элемента в момент запуска минимально и возрастает по мере роста амплитуды колебаний1 ил.Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах.Цель изобретения - сокращение вре 5мени установления колебаний.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема. кварцевогогенератора,Кварцевый генератор содержит первЫй и"канальный КМОП-транзистор 1,первый р-канальный КМОП"транзистор2, первый, второй и третий конденсаторы 3-5, кварцевый резонатор 6, второй и-канальный КМОП-транзистор 7,второй р-канальный КМОП-транзистор 8,третий и-канальный КМОП-транзистор 9,третий р-канальный КИОП-транзистор 10.Кварцевый генератор работает следующим образом.ОВ первый момент после включенияисточника питания первый, второй итретий конденсаторы 3-5 разряжены,что приводит к отпиранию второго,третьего р-канальных КИОП-транзисторов 8 и 10. Через первый и-канальный КМОП-транзистор 1 происходит заряд второго конденсатора 4 и одновременно через второй, третий р-канальные КМОП-транзисторы 8 и 10 - третьего конденсатора 5 При достижениинапряжения на втором и третьем конденсаторах 4 и 5, равного соответственно пороговым напряжением второгои третьего и-канальных КМОП-транзис 35торов 7,9, последние открываются. Приэтом потенциалы нижней и верхней посхеме обкладок конденсатора 3 возрастают (по модулю), что приводитк отпиранию первого р-канального . 40КИОП-транзистора 2. В статическомрежиме напряжения на втором и третьем конденсаторах 4, 5 равны Б/2.При этом первый конденсатор 3 разряжен и созданы условия для запуска. 45Для сокращения времени запускагенератора необходимо снижать добротность его колебательного контура. Однако при этом в стационарном режимеавтоколебаний возрастает потребляемый ток. Для обеспечения быстрого50.запуска генератора и его энергетической эффективности в стационарном режиме автокопебаний добротность колебательного контура желательно снизить на стадии запуска и увеличить55в установившемся режиме автоколебаний. Так как цепь, состоящая из последовательно включенных второго и третьего п-канальных КМОП-транзисторов 7 и 9, соединена параллельно сцепью, состоящей из последовательновключенных второго и третьего р-канальных КИОП-транзисторов 8 и 10, торезультирующее сопротивление, шунтирующее кварцевый резонатор 6 сравнительно небольшое (порядка 10-15 ИОм),что снижает добротность колебательного контура. За счет флюктуационныхявлений возникают автоколебания, Причем пока амплитуда колебаний напряжения на втором и третьем конденсаторах 4, 5 не превышает значения(3 цп1 НояПор)(1)где Б - напряжение источника питаиния е"оаП - пороговые напряжения с оотОветственно и- и р-канального КМОП-транзисторов,второй и третий и-канальные КИОПтранзисторы 7 и 9, а также второй итретий р-канальные КМОП-транзисторы8, 10 находятся в открытом состоянии,что обеспечивает снижение добротности колебательного контура и, следовательно, сокращает время запуска.По мере роста амплитуды колебанийнапряжения на втором и третьем конденсаторах 4, 5, второй и третий и-канальные КМОП-транзисторы 7 и 9, атакже второй и третий р-канальныеКИОП-транзисторы 8, 10 подзакрываютсякаждую половину периода. Причем время закрытого состояния возрастает сростом амплитуды колебаний напряжений на втором и третьем конденсаторах 4, 5В результате среднее запериод колебаний результирующее сопротивление, шунтирующее кварцевый резонатор 6, возрастает, что обеспечивает увеличение добротности колебательного контура и, следовательно,повышение энергетической эффективности генератора в установившемся режиме автокопебаний,Кроме того, за счет заряда конденсатора 3 происходит смещение рабочих точек в околопороговую область,что исключает протекание сквозноготока,На нижней по схеме обкладке первого конденсатора 3 накапливаетсяположительный потенциал, .а на верхней - отрицательный, а переменная1 б 5 составляющая напряжения третьегоконденсатора 5 подается на затворыпервого п-канального КМОП-транзистора и первый конденсатор 3 и черезоткрытый третий и-канальный КМОП-транзистор 9 и первый конденсатор 3 вовторой полупериод колебаний. В моменты, когда напряжение на третьемконденсаторе 5 изменяется в пределах Пц (СО5) - )Од, (2) Формула иэобр ет ения Кварцевый генератор, содержащий .пер вый п-канальный КМОП-транзистори первый р-канальный КМОП-транзистор,стоки которых объединены, а истоки .которых подключены соответственнок шине питания и общей шинепервыйконденсатор, который включен междузатворами первого р-канального КМОПтранзистора и первого и-канальногоКМОП-транзистора, второй конденсаСоставитель В. РудайТехред Л,Сердюкова Корректор С, Еекмар Редактор М. Келемеш Заказ 1779 Тираж 461 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 открыты третий р-канальный КМОПтранзистор 10 и тр етий п-канальныйКМОП-транзистор 9 и происходит шунтирование первого конденсатора 3. Вустановившемся режиме автоколебанийнапряжение на первом конденсаторе 3поддерживается постоянным, что обеспечивает необходимый уровень рабочихточек,3126 6тор, который включен мвкду стокомпервого п-канального КМОП-транзистора и общей шиной, третий конденсатор,первый вывод которого подключен кобщей шине, второй и третий КМОПтранзисторы, второй и третий р-канальные КМОП-транзисторы, кварцевыйрезонатор, первый вывод которого 10 подключен к стоку первого р-канального КМОП-транзистора, а второй выводкоторого подключен к второму выводутретьего конденсатора, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени установления колебаний, затворы второго и третьего р-ка"нальных КМОП-транзисторов объединены и подключены к шине питания, стоки второго и третьего р-канальных 20 КМОП-транзисторов подключены к затвору первого р-канального КМОП-транзистора, затворы второго и третьегои-канальных КМОП-транзисторов объединены и подключены к общей шине, сто ки второго и третьего и-канальныхКМОП-транзисторов подключены к затвору первого и-канального КМОП-транзистора, истоки второго р-канальногоКМОП-транзистора и второго и-каналь ного КМОП-транзисторов объединены иподключены к стоку первого и-канального КМОП-транзистора, истоки третьего и-канального КМОП-транзистора итретьего р-канального. КМОП-транзисторов объединены и подключены к второмувыводу кварцевого резонатора.