Кварцевый генератор

(51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И(72) А.И.Корзун, Н.Ннер и В.Н.Власенко ический институт исимов, М.В,Столптся к электронной польэовано в алек от ы Изобретение нос технике и может б ть и тронных часах. Цель изобретения бильности амплитуды в На чертеже приве электрическая схема к- повышение стаыходных колебаний. дена структурная варцевого генератора. Кварцевый генерат второй и третий и-канасторы 1, 2, 3, первый, в вертый,р-канальные М. 6, 7, четырехполюсник кварцевым резонаторо резистор 11, пятый р-ка зистор 12, источник 13ержит первый,МОП-транзи, третий и четнзисторы 4, 6,ратной связи снденсатор 10,ый МОП-транения. орсод льны торой ОП-тра 8 об м 9, ко нальн смещ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США ЬЬ 4459565,кл. 331-116, опублик. 10.07.84.Авторское свидетельство СССРМ 1290467, кл, Н 03 В 5(36, 07.06.85.(57) Изобретение относится к электроннойтехнике и может быть использовано в электронных часах. Цель - повышение стабильности амплитуды выходных колебаний,Кварцевый генератор содержит и-канальные МОП-транзисторы (Т). 1, 2, З,р-канальные Т 4, 5, 6, 7, 12,четырехполюсник 8обратной связи с кварцевым. резонатором 9,конденсатор 10, резистор 11, источник 13 смещения. Выбором геометрии Т 6 и 12 па затворах Т 4,5,6,7 и 12 создается напряжение И 2. При этом Т 4 и 5 открь 1 ваются. 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 Т. При воздействии дестабилизирующих Факторов динамическое равновесие определяется путем заряда-разряда емкости, образованной последовательным соединением конденса-. тора 10 и конденсатора четырехполюсника 8 с кварцевым резонатором 9, Такое совмещение Функций дополнительно позволяет уменьшить площадь, занимаемую на кристалле интегральной схемы, 1 э.п. Ф-лы, 1 ил,Кварцевый генератор работает следующим образом.Выбором геометрии и-канального МОП-. транзистора 3, р-канальных МОП-транзисторов 6, 12 на затворах р-канальных МОП-транзисторов 4, 5, 6, 7, 12 создается напряжение 0/2. При этом р-канальные МОП-транзисторы 4, 5 открываются, Соответственно открываются и-канальные МОП- транзисторы 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. Четвертыйр.кдцдльссьсй МОП. срдсслиссор 7 открывается лисць гэри дос сижеции рдэссосси напряжений нд эдгооре и стоке второго р.канального МОП-трднэстсторд 5 зэсачения порогового нагсряжения четвер; асо р-канального МОП- транзистора 7. За счет этого обеспечивается быстрый запуск, определяемый лишь крутизной пероога сс-кдэсальнаго МОП-траэсэистаров эт персзаго р саэсдльного МОП- транзистора 4 и параметрами элементов четьсрекполюсссика 8 с кварцевым резонатором 9. При достижении разности напряжений нд затворе и стоке второго р-канального МОП-транзистора 5 значения порогового цапряжеция четвертого р-канального МОП- транзистора 7 последний открывается, Второй р-канальный МОИ-транэистор 5 в этот момент также открыт, сл 4 довдтельссо, кана. лы р-канальных МОП-транзисторов 7 и 5 шунтируэат третий р-канальный МОП-трэн. зистор 6, в результате чего напряжение на затворах первого, оп)рога, третьего и пятого р-канальных МОП-транзисторов 4. 5, 6, 1 возрастает, а потенциал нижней обкладки конденсатора 10 уменьшается, Шунтстрооацие канала третьего р-кацального МОП- трдссэистора 6 унеличиваетсл с ростом амплитудьс колебаний, о результате чего нагсряжеэсил на затворах р-канальных МОП- транзистароо 4, 5. 6, 12 умецьшасатся, ттастепенцо.приближаясь к их пороговым напряжениям, Первый и третий и-канальные МОП-транзис горы 1, 3 совместно с первым и плтым р-кассдльными МОГ 1-транзисторами 4, 12 образусот зеркала тока, поэтотлу гэри подключении источника плтого р-каиального МОП-транзистора 12 к шине питацил на затворах первого и второго р-канальных МОП-транзисторно 4, 5 устацавливасотсл пороговые напрлженил. Проводимость первого р-канального МОП-транзистора 4 уменьшаетсл, цапряжецие сса стоке первого и-канального МОП"трассзис 1 ара 1 уменьшается, стремясь к ега с 1 ороговаму напряжению, Аналогично к пороговому значению стремится и напряжение нд затворе второго и-канального МОП-транзистора 2, При правильном выборе геометрии четвертого и пятого р-канальных МОП-транзисторов 7, 12 рабочие точки первого и второго п-канальных МОП-трацэистаран 1, 2 и первого и второго р-канальных МОП-трацэисторао 4 5 о стационарном режиме будут цаходитьсл и околопороговых областях нольтамперных характеристик, обеспе-синая оысокуэа эко. эсомичцасть. Испальзоэсансле угтравлеэсссл па цепи источника пятого р-кдцального МОП- транзистора 12 исклэацает возможность по. мещецил рабочих точек в область отсечки, что возможно из-за разброса пороговых на пряжений и удельнойрутиэцы, По мере гсриближеэсия рабочих та сок первого и втораса р-канальных МОГ 1-трацзистороо 4, 5 к пороговым значениям скорость изменения напряженил смещения уменьсцдетсл из-за увеличения согсротивлеэсмя канала пятого ркандльного МОП-транзистора 12, Благодаря этому точка динамическосо равновесия колебательной системы находится с высокой 10 точностью и при достаточно мощном чет. вертом р-канальцом МОП-транзисторе 7 не заотлсит от разброса его параметров. При оаздейстоии дестабилизирусощих факторов, например снижении напряжения питания,динамическое равновесие системы определяется путем заряда-разряда накопительного конденсатора, функции которого выполняет емкость, образованная последооатедьцо соединенными конденсатором 10 и конденсатором четырехполюсникд 8, Такое 20 совмещение функций дополнительно позволило уменьшить площадь, занимаемую на кристалле интегральной схемы.Напряжение на затооре третьего и-канального МОП-транэистора 3 задается или источником 13, или напряжением шины питания,чФормула изобретения 1, Кварцевый генератор, содержащий первый, второй и третий и-канальные МОП- транзисторы, истоки которых подключены к 30 общей шине, первый, второй и третий р-канальные МОП-транзисторы, истоки которых подклсочены к шине питания, четвертый ркандльный транзистор, исток которога подключен к стокам второго и-канального МОП-транзистора и второго р-канального МОП-транзистора, четырехпалсосник обратной связи, который включен между затвором и стоком первого и-канальнога МОП- транзистора, резистор, первый вывод кото 40 рого подключен к стокам первого и-кацвльного МОП-транзистора и первого р-канальцаго МОП-транзистора, а второй вывод ко- ,45 торого подключен к затвору первого и-канального МОП-транзистора, конденсатор, которьсй включен между затворами первого р-канального МОП-транзистора и первого и-канальнаго МОП-транзистора. при этом 50 затвор второго и-канального МОП-транзистора падкгначец к затвору первого и-канального МОП-транзистора, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью пооыШения стабильности амплитуды выходных калеба .ций, введен пятый р-канальцый МОП-транзистор, затвор, которого подключен к затворам первого, второго, третьего и четвертого р-кацальных МОП-транзисторов, исток пятого р-кдцального МОП-транзистора гтодключен к стоком третьего и четверта1687003 2, Генератор по и. 1. о т л и ч а ю щи й с я тем, что затвор третьего л-канального МОП-транзистора подключен к шине пита ния ,ерез дополнительный источник смещения. Составитель В,РудайРедактор О.Стенина Техред М.Моргентал Корректор В.Гирн Заказ 1962 ВНИИПИ Тиражударственного комитета по иэобре 113035; Москва, Ж, Рауш Производственно-издательский комбинат "Гатент", г, Уж ул.Гагарина, 101 го р-канальных МОП-транзисторов. а сток пятого р-канального МОП-транзистора соединен с его затвором и со стоком третьего и-канального транзистора, затвор третьего п-канального МОЙ-транзистора подключен 5 к шине питания. Подписноеениям и открытиям при ГКНТ ССая наб 45