Кварцевый генератор

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ патентное ведомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬвторой р-канальнне транзисторы, истоки коТОрЫХ ПОДКЛЮЧЕН К ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ШИНЕ ПИтания, а затвор первого р-канального транзистора подключен к отрицательной шине питания, нервный и второй п-канальные транзисторы, истоки которых подключены к отрицательной шине питания, затворы объединены и подключены к стоку первого п-канальиою транзистора, который подключен к стоку первою р-канального транзистора, а затвор и сток второго р-канальною транзистора объединены и подключены к стоку второго н-канального транзистора, третий р-канальньхй транзистор,ИСТОК КОТОрОГО ПОДКДПОЧВН К ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ шине питания, а затвор - к затвору второю р-канального транзистора, третий п-канальНЫЙ ТРЗНЗИСТОР, ИСТОК КОТОрОГО ПОДКЛЮЧЕН К отрицательной шине питания, а затвор к затвору второго п-канального транзистора,четвертый р-канащный транзистор, затвор которого объединен со стоком и подключен к сгоку третьего п-канального транзистора, четвертый п-канальный транзистор, затвор которою объединен со стоком и подключен к стоку третьего р-канального транзистора. пятый(71) Заявитель Акционерное общество Минский часовой завод (ВТ)(73) Патентообладатель Акционерное общество Минский часовой завод (В)р-канальньтй транзистор, исток которого подключен к положительной шине питания, затвор - к затвору, а сток - к истоку четвертого р-канальною транзистора, пятый п-канальный транзистор, ИСТОК которого подключен к отрицательной шине питания, затвор - к затвору,а СТОК - к гдстоку Четвертого п-канальною транзистора, кварцевый резонатор, включенНЫИ МЕЖДУ ВХОДОМ И выходом генератора,входнои конденсатор, первый вывод которогосоединен с входом генератора, а второй - с положительной шиной питания, выходной конденсатор, первый вывод которою соединен с выходом генератора, а второй - с положительной шиной питания, отличающийся тем, что он дополнительно содержит шестой р-канальный и шестой п-канальньтй транзисторы, стоки которых объединены и являются выходом генератора, истоки подключены соответственно к стоку пятою р-канального и пятою п-канальною транзистора, а затворы - к отрицательной и положительной шинам питания, и разделительный конденсатор, первый выводкоторого соединен с затвором пятого р-канальною транзистора, а второй - с затвором пятою п-канальною транзистора, являющихся входом генератора, при этом подложки всех р-канальных транзисторов подключены к положительной шине питания, а подложки всех п-канальных транзисторов - к отрицательной шине питания.Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных часах.Известен кварцевый генератор, содержащий первый п-канадтьный транзистор, исток которою подключен к шине питания, первый рканальный транзистор, исток которого подключен к общей шине, первый и второй конденсаторы, первые выводы которых подключены к затворам соответственно первою п-канальною транзистора и первою р-канальною транзисюра, кварцевый резонатор, третий конденсатор, который включен между первым выводом кварцевою резонатора и общей шиной, четвертый конденсатор, который включен между вторым выводом кварцевою резонатора и общей шиной, второй п-канальный транзистор, исток которою подключен к шине питания, второй р-канальный транзистор, исток которою подключен к общей шине,а сток подключен к стоку второю п-канального транзистора, третий и четвертый р-канальные транзисторы, затворы которых подключены к шине питания, третий и четвертый п-канальные транзисторы, затворы которых подключены к общей шине, при этом истоки четвертою р-канальною транзистора и четвертою п-канальною транзистора подключены к второму выводу кварцевого резонатора, пятый и шестой п-канальные транзисторы, пятьпй и шестой р-канадтыше транзисторы 1.Недостатком данного генератора является то,что не обеспечивается требуемая надежность запуска.Наиболее близким техническим решением является кварцевый генератор, содержащий первый и второй р-канальные транзисторы, истоки которых подключены к положительной шине питания, а затвор первого р-канапьною транзистора подключен к отрицательной шине питания, затворы объединены и подключены к стоку первою п-каиальною транзистора, который подключен к стоку первою р-канального транзистора, а затвор и сток второгор-канальною транзистора объединены И Подключены к стоку второго п-канальною транзистора, третий р-канальный транзистор,исток которою подключен к положительной шине питания, а затвор - к затвору второго р-кавальною транзистора, третий п-канальный транзистор, исток которою подключен к отрицательной шине питания, а затвор - к затвору второго п-каиальвою транзистора,четвертый р-канальный транзистор, затвор которою объединен со стоком и подключен к стоку третьею п-канальною транзистора, четвертый п-канальный транзистор, затвор которою обьединен со стоком и подключен к стоку третъею рканального транзистора, пятый рканальный транзистор, исток которою подключен к положительной шине питания,затвор - к затвору, а сток - к истоку четвертою р-канального транзистора, пятый п-канапьный транзистор, исток которою подключен к отрицательной шине питания, затвор - к затвору,а сток - к истоку четвертого п-канальною транзистора, кварцевый резонатор, включенный между входом и выходом генератора,входной конденсатор, первый вывод которою соединен с входом генератора, а второй - с положительной шиной питания, выходной конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом генератора, а второй - с положительной шиной питания 2 .Известный кварцевый генератор также не обеспечивает требуемой надежности запуска.В основу изобретения положена задача создания кварцевого генератора, в котором за счет вывода рабочих точек транзисторов усилителя генератора на оптимальный режим обеспечивается надежность запуска в диапазоне питающих напряжений.Существо изобретения заключается в том,что кварцевый генератор, содержащий первый и второй р-канальные транзисторы, истоки которых подключены к положительной шине питания, а затвор первого р-канальиоготранзистора подкшочен к отрицательной шине питания, первый и второй п-канальные транзисторы, истоки которых подключены к отрицательной шине питания, затворы объединены и подключены к стоку первого п-канальною транзистора, который подключен к стоку первою р-канальною транзистора, а затвор и сток второго р-канальною транзистора объединены и подключены к стоку второю п-канального транзистора, третий р-канальный транзистор,исток которого подключен к положительной шине питания, а затвор - к затвору второго р-канадтьною транзистора, третий п-канальцый транзистор, исток которого подключен к отрицательной шине питания, а затвор - к затвору второго п-канальною транзистора,четвертый р-канальный транзистор, затвор которою объединен со стоком и подключен к стоку третьею п-канальною транзистора, четвертый п-канальный транзистор, затвор которою объединен со стоком и подключен к стоку третьего р-канадтьною транзистора, пятый рканальный транзистор, исток которою подключен к положительной шине питания,затвор - к затвору, а сток - к истоку четвертого р-каншшною транзистора, пятый п-канальный транзистор, исток которою подключен к отрицательной шине питания, затвор - к затвору,а сток - к истоку четвертого М-канальною транзистора, кварцевый резонатор, включенный между входом и выходом генератора,входной конденсатор, первый вывод которою соединен с входом генератора, а второй - с положительной птнной питания, выходной конденсатор, первый вывод которою соединен в выходом генератора, а второй - с положительной шиной питания, дополнительно содержит шестой р-канальный и шестой п-канащньхй транзисторы, стоки которых обьедтшенъх и являются выходом генератора, истоки подключешя соотвегсгвеъшо к стоку пятою р-канадтьного и пятою П-КННЗЛЪНОГО транзистора, а затворы - к отрицательной и положительной шинам питания, и разделительньпй конденсатор, первый вывод которого соединен с затвором пятого р-канального транзистора, а второй - с затвором пятого п-канальною транзистора, являющихся входом генератора, при этом подложки всех рканальных транзисторов подключены к подохштельной шине питания, а подложки всех п-канальных транзисторов - к отрицательной шине питания.Введение шестою р-канальною и шестого пканальною МОИ-транзисторов с соответствуюЩим подсоединением, а также раздегштелгьною конденсатора, подключенного соответствешю,вследствие исключения влияния изменения питающего напряжения и номинала выходной емкости на запуск генератора, позволит получить устройство с надежным запуском.На чертеже представлена схема кварцевого генератора.Кварцевый генератор содержит первый 1 и второй 2 р-канальные транзисторы, истоки которых подключены к положительному полюсу источника питания, первый 3 и второй 4 пканальные МОЛ-транзисторы, истоки которых подключены к отрицательному полюсу источника питания, затворы объединены и подключены к стоку первою п-каналгьною транзистора,сток которою подключен к стоку первою Р-канальною транзистора, затвор и сток второю р-канальною транзистора объединены и подключены к стоку второго п-канальною транзистора, затвор первого р-канального транзистора подключен к отрицательному подпосу источника питаъшя, третий п-канальный МОЛ-транзистор 5, исток которого подключен к отрицательному полюсу источника питания,затвор - к затвору второго п-канальною транзистора, третий р-канальпый МОИ-транзистор 6, исток которою подключен к положительному подпосу источника питания, затвор - к затвору второго р-канального транзистора,входной конденсатор 7, подключенный между положительным полюсом источника питания и входом генератора, разделительный конденсатор 8 подключен между стоком третьего п-канального транзистора и стоком третьего р-канального транзистора, являющихся входом генератора, четвертый р-канальный МОПтранзистор 9, затвор которою объединен со стоком и подключен к стоку третьего п-канального транзистора, пятый р-каиалъный МОЛ-транзистор 10, исток которою подключен к положительному полюсу источника питания, затвор - к затвору, а сток - к истоку четвертого р-канальиою транзистора, кварцевый резонатор 11, включенный между входом и выходом генератора, четвертый п-канальный МОИ-транзистор 12, затвор которого объединен со стоком и подключен к стоку третьего р-канапьною транзистора, пятый п-канштъный МОП-транзистор 13, исток которою подключен к отрицательному полюсу источгшка питания, затвор - к затвору, а сток - к истоку четвертого п-каналъною транзистора, шестой р-канальный 14 и шестой п-канальный МОПтранзистор 15, стоки которых объединены и являются выходом генератора, истоки подключены соответственно к стоку пятою р-канапьного и пятою п-канальною транзистора, а затворы - к отрицательному и положительному полюсам источника питания, выходной конденсатор 16, подключенный между положительным полюсом источника питания и выходом генератора, при этом подложки всех р- и п-канальных МОП-транзисторов подключены соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника питания.Кварцевый генератор работает следующим образом. Описанное включение транзисторов 12,3,4 представляет собой схему двойного токового зеркала. Транзистор 1 выбирается достаточно длинноканшгьньтм, чем обеспечивается работа транзисторов 2,3,4 в подпороговой области их ВАХ с токами в несколько наноаштер. При этом транзисторы 5 и 6 также будут работать в подпороювой области их БАХ, и через них будет протекать ток в несколько наноамттер.ПОСЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ИСТОКИ ПИТЗНИЯ ЧЕРЕЗ транзисторы 5 и б на затворы транзисторов 10 и 13 подается соответственно отрицательный и положительный потенциал источника питаНИЯ, ЧТО ООВСПЕЧИТ ОТКРЫТОЕ СОСТОЯНИО ПОСЛЕДних. После окончания переходных процессов через цепь, содержащую транзисторьт 53,10,ОТ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОЛЮСЗ ИСТОЧНИКИ ПИТЗНИЯ к отрицательному будет протекать ток в неСКОЛЪКО наноампер, ОПРЕДЕЛЯСМЫЙ транзистором 5. При этом напряжение затвор-исток транзистора 9 будет обеспечивать его работу в подпороговой области ВАХ. Аналогично через цепь, состоящую из транзисторов 61213,будет протекать несколько наноампер, определяемых транзистором б, и транзистор 12 будет работать в подпороговой области БАХ.Напряжение затвор-исток транзистора 10 равНО СУМДМ ЕГО Напряжения СРОК-ИСТОК И НЕПРЯжения сток-исток транзистора 9. Так как транзистор 9 работает в подпороювой области БАХ, то его напряжение сток-исток приблизительно равно пороговому. Тогда напряжение затвор-исток транзистора 10 равно сумме порогового напряжения р-канального транзистора и его напряжения сток-исток. Аналогично напряжение затвор-исток транзистора 13 будетравно сумме порогового напряжения п-канального транзистора (напряжение сток-исток транзистора 12) и его напряжения сток-исток. При этом, напряжение сток-исток транзисто 5 ров 10 и 13 равно разнице половины напря жения питания и падения напряжения на транзисторах 14 и 15 соответственно. Выбором размеров транзисторов 14 и 15 обеспечивается сравнительно небольшое напряжение сток-ис 10 ток транзисторов 10 и 13, что обеспечиваетвысокое динамическое сопротивление последних и исключает возможность незапуска генератора. Выбором размеров транзисторов 10 и 13 обеспечивается ток усилителя генератора, 15 достаточный для его запуска в диапазоне на пряжений.После возникновения колебаний напряжений в колебательном контуре транзистор 9 будет периодически открываться (напряжение на вы 20 ходе генератора изменяется к положительномуполюсу источника питания, а на входе - к отрицательному), Чем обеспечивается смещение рабочей точки транзистора 10 к положительному полюсу нсточника питания. В25 установившемся режиме автоколебаний сред ний ток транзистора 9 равен току транзистора 5 (несколько наноамиер).Аналогичным образом с помощью транзистора 12 обеспечивается смещение рабочей точки30 транзистора 13 к отрицательному полюсу ис тотпшка шатания. При этом средний ток транзистора 12 равен току транзистора 6 (несколько наноамлер).35 автоколебаний усилитель генератора будет ра ботать в классе В, чем обеспечивается его экономичный режим работы.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.