Кварцевый генератор

510 15 го 25 30 35 40 50 потенциал общей шины, р-канальный МОПтранзисторр 13 инвертирующего усилителя 1заперт, й-канальный МОП-транзистор 12инвертирующего усилителя 1 открыт, на выходе инвертирующего усилителя 1 - напряжение -Е.При этом р-канальный МОП-транзистор3 заперт по истоку, а и-канальный МОПтранзистор 2 открыт напряжением на егозатворе. Ток стока и-канального МОП-транзистора 2 заряжает первый конденсатор 4до тех пор, пока напряжение на входе инвертирующего усилителя 1 не станет равным пороговому напряжению р-канальногоМОП-транзистора 13 инвертирующего усилителя 1; В этот момент инвертирующийусилитель 1 оказывается в линейном режиме, а и-канальный МОП-транзистор 2 мгновенно запирается. Инвертирующийусилитель 1 в линейном режиме имеет большой коэффициент усиления по напряжению(порядка 100 - 200). Шунтирующий эффект отэлементов обратной связи для инвертирующего усилителя 1 и кварцевого резонатора6 отсутствует, поскольку и-канальный МОПтранзистор 2 и р-канальный МОП-транзистор 3 заперты напряжением на их истоках,Напряжение на выходе инвертирующего усилителя 1, отличающееся от напряжения 0 или -Е всего лишь на величину30-50 мВ, запирает и-канальный МОПтранзистор 2 и р-канальный МОП-транзистор 3.В кварцевом генераторе начинает развиваться колебательный процесс с нарастающей амплитудой колебаний, Наконец,кварцевый генератор выходит в стационарный режим колебаний, где двойная амплитуда колебаний на выходе равна Е.На фиг.3 приведены зпюры входного и, выходного напряжений кварцевого генератора в процессах запуска и выхода в режимстационарных колебаний,В режиместационарных колебаний навходе инвертирующего усилителя 1, сигналимеет, как правило, синусоидальную форму,а на выходе - прямоугольную или трапецеидальную, При открытом р-канальном МОПтранзисторе 13 инвертирующегоМОП-усилителя 1 и запертом п-канальномМОП-транзисторе 12 инвертирующегоМОП-усилителя 1 открыт р-канальный МОПтранзистор 3, а в противоположном состоянии инвертирующего усилителя 1 открыти-канальный МОП-транзистор 2.Одним из условий устойчивости стационарного режима колебаний кварцевого генератора является стабилизация рабочейточки инвертирующего усилителя 1 по входу, вокруг которой и происходят колебания. В свою очередь, условием стабильности рабочей точки по входу усилителя 1 является равенство "0" изменения напряжения на первом конденсаторе 4 за два такта (один период) колебаний кварцевого генератора 1.При равенстве токов соответственно и- канального МОП-транзистора 2 и р-канального МОП-транзистора 3 2 = з условию баланса соответсвтует равенство (длительности) тактов 11 и 12. Если по какой-либо причине случилось так, что с 1х 2, то и рабочая точка,инвертирующего усилителя 1 по входу смещается в направлении потенциала общей шины, что уменьшает длительности первого такта 11 и увеличивает длительность второго такта т 2 до тех пор, пока не наступит выравнивание длительности этих тактов 11 = т 2. Иногда эта автоматическая балансировка кварцевого генератора происходит за несколько периодов. Работа кварцевого генератора в режиме больших импульсных токов 2 из позволяет сократить время т 1 и т 2, в течение которого инвертирующий МОП-усилитель 1 находится в нелинейной области, тем рамым приблизить форму выходного напряжения к синусоидальной и уменьшить паразитную мощность за счет искажения формы выходного напряжения.В формирователе 7 пороговых напряжений вместо первого 10 и второго 11 генераторов тока могут использоваться либо резисторы, либо композиции транзисторов и резисторов, связанные по схеме, приведенной на фиг.2. Схема "Скомпенсированного" триггера (см. фиг.2), где положительная обратная связь (ОС) двух каскадов усиления скомпенсирована отрицательной ОС затвор-сток, исток-подложка внутри каскадов, физически реализует наилучшим образом условные нагрузочные генераторы тока 10, 11 формирователя 7 опорных напряжений.Формула изобретения 45 Кварцевый генератор, содержащий инвертирующий усилитель, который подключен между шиной питания и общей шиной,первый конденсатор, который включен между входом инвертирующего усилителя и общей шиной, второй конденсатор, который включен между выходом инвертирующего усилителя и общей шиной, кварцевый резонатор, который включен между входом и выходом инвертирующего усилителя, и-канальный МОП-транзистор, сток и исток которого подключены соответственно к выходу и входу инвертирующего усилителя, р-канальный МОП-транзистор, сток и исток которого подключены соответственно к выходу и входу инвертирующего усилителя, 1679599о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды выходных колебаний, в него введены формирователь пороговых напряжений, который выполнен на р-канальном МОП-транзисторе, исток и подложка которого подключены к общей шине, а сток и затвор через первый генератор тока - к шине питания, и-канальном МОП-транзисторе, исток и подложка которого подключены к шине питания, а сток и затвор через второй генератор тока к общей шине, при этом затвор р-канального МОП-транзистора подключен к стоку р-канального МОП-транзистора формирователя пороговых напряжений, затвор б и-канального МОП-транзистора подключенк стоку и-канального МОП-транзистора формирователя пороговых напряжений, подложки и-канального МОП-транзистора и р-канального МОП-транзистора подключе ны соответственно к шине питания и общейшине,Редактор Т.Ивано каз 3220 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага