CS243998B1

CS243998B1 - Connection of crystal oscillator

Info

Publication number: CS243998B1
Application number: CS84681A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Majerech
Original assignee: Miloslav Majerech
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS68184A1

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že kolektor prvního tranzistoru je spojen přímou vazbou s bázi drhhého tranzistoru. Emitor druhého tranzistoru je připojen k druhému pólu napájecího zdroje emitorovým odporem, na kterém vzniká z porna proudová zpětná vazba. K bázi prvního tranzistoru je připojen zpětnovazebním odporem, kterým se zavádí záporná napěíová zpětná vazba. Kolektor druhého tranzistoru je pomocí sériově spojeného kondenzátoru a krystalu propojen s bází prvního tranzistoru. Tím se vytváří selektivní střídavá kladná zpětná vazba. Kolektorové odpory obou tranzistorů jsou připojené z kolektorů k prvnímu pólu napájecího zdroje, emitor prvního tranzistoru je připojen k druhému pólu zdroje. Řešení může byt využito všude tam, kde je žádán přesný oscilátor s rychlým náběhem a spolehlivou funkcí i při . zvýšené vlhkosti, například v mobilních nebo přenosných zařízeních v systémech selektivní volby, přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.The essence of the solution is that the collector of the first transistor is connected by direct coupling to the base of the second transistor. The emitter of the second transistor is connected to the second pole of the power supply by an emitter resistor, on which current feedback is generated from the gate. A feedback resistor is connected to the base of the first transistor, which introduces negative voltage feedback. The collector of the second transistor is connected to the base of the first transistor by means of a series-connected capacitor and a crystal. This creates selective alternating positive feedback. The collector resistors of both transistors are connected from the collectors to the first pole of the power supply, the emitter of the first transistor is connected to the second pole of the source. The solution can be used wherever a precise oscillator with a fast start-up and reliable function is required even at high humidity, for example in mobile or portable devices in selective selection systems, data transmission and other similar applications.

Description

(51) Int. Cl ^u (52) Int. Cl ^u

H OJ B 5/00H OJ B 5/00

Podstata řešení spočívá v tom, že kolektor prvního tranzistoru je spojen přímou vazbou s bázi drhhého tranzistoru. Emitor druhého tranzistoru je připojen k druhému pólu napájecího zdroje emitorovým odporem, na kterém vzniká z porna proudová zpětná vazba. K bázi prvního tranzistoru je připojen zpětnovazebním odporem, kterým se zavádí záporná napěíová zpětná vazba. Kolektor druhého tranzistoru je pomocí sériově spojeného kondenzátoru a krystalu propojen s bází prvního tranzistoru. Tím se vytváří selektivní střídavá kladná zpětná vazba. Kolektorové odpory obou tranzistorů jsou připojené z kolektorů k prvnímu pólu napájecího zdroje, emitor prvního tranzistoru je připojen k druhému pólu zdroje. Řešení může byt využito všude tam, kde je žádán přesný oscilátor s rychlým náběhem a spolehlivou funkcí i při . zvýšené vlhkosti, například v mobilních nebo přenosných zařízeních v systémech selektivní volby, přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.The essence of the solution is that the collector of the first transistor is connected by direct coupling to the base of the rough transistor. The emitter of the second transistor is connected to the second pole of the power supply by an emitter resistor at which current feedback is generated from the porn. It is connected to the base of the first transistor by a feedback resistor which introduces a negative voltage feedback. The collector of the second transistor is connected to the base of the first transistor by means of a series coupled capacitor and a crystal. This creates selective alternating positive feedback. The collector resistors of both transistors are connected from the collectors to the first pole of the power supply, the emitter of the first transistor is connected to the second pole of the power supply. The solution can be used wherever a precise oscillator with fast rise and reliable function is required. increased humidity, for example in mobile or portable devices in selective selection systems, data transmission and other similar applications.

243 998243 998

Vynález se týká zapojení krystalového oscilátoru.The invention relates to a crystal oscillator.

Existuje mnoho zapojení krystalových oscilátorů. V zařízeních s číslicovými obvody jsou převážně používána zapojení s logickými hradly různé složitosti. V jednodušších zapojeních není možné nastavit přesně pracovní bod a nelze zajistit opakovatelnost v sériové výrobě, ve složitějších zapojeních se ztrácí výhoda použití hradel. V obou případech je nutné v zapojeních používat vysoké impedance, což je značnou překážkou jejich použití v mobilních a přenosných zařízeních, které musí spolehlivě fungovat i při vysoké relativní vlhkosti, kdy na deskách tištěných spojů vznikají svody. Svodové proudy mohou být v těchto yysokoimpedančních zapojeních větší než pracovní a zapojení přestane fungovat. Časy rozběhu těchto oscilátorů bývají řádově několik sekund, což neumožňuje jejich vypínání během provozu. Tranzistorové oscilátory s jedním tranzistorem mají poměrně mnoho doplňujících součástek. Jejich jednoduchost je tedy relativní. Přitom zisk zpětnovazební smyčky není nikdy natolik velký, aby umožnil rychlý rozběh oscilátoru. V zapojení je nutná použít rovněž poměrně vysoké impedance, proto je zatěžovací schopnost takových oscilátorů malá. Chceme-li jimi řídit číslicová obvody, musíme jejich výstupní signál zesílit a tvarovat. Tranzistorové oscilátory se dvěma tranzistory disponují velikým ziskem a umožňují různě složitá zapojení s parametry vhodnými pro daný účel.There are many connections of crystal oscillators. In digital circuit devices, logic gate circuits of different complexity are mainly used. In simpler wiring, it is not possible to set the exact operating point and repeatability in series production cannot be ensured, in more complex wiring the advantage of using gates is lost. In both cases it is necessary to use high impedances in the wiring, which is a significant obstacle to their use in mobile and portable devices, which must function reliably even at high relative humidity, when the printed circuit boards generate leads. The leakage currents in these yo-high impedance circuits may be greater than the operating currents and the circuit will stop working. The start times of these oscillators tend to be of the order of a few seconds, which does not allow them to switch off during operation. Transistor oscillators with one transistor have quite a number of complementary components. Their simplicity is therefore relative. The feedback loop gain is never large enough to allow the oscillator to start quickly. It is also necessary to use relatively high impedances in the circuit, so the load capacity of such oscillators is low. If we want to control digital circuits by them, we have to amplify and shape their output signal. Transistor oscillators with two transistors are very profitable and allow variously complex circuits with parameters suitable for the purpose.

Podstata zapojení krystalového oscilátoru spočívá v tom, Se emitor prvního tranzistoru je připojen přímo k druhému pólu napájecího zdroje, zatím co jeho kolektor je připojen přímo k bázi druhého tranzistoru a přes první kolektorový odpor k prvnímu pólu napájecího zdroje, přičemž báze prvního tranzistoru je propojena přes zpětnovazební odpor s emitorem druhéhoThe principle of the crystal oscillator connection is that the emitter of the first transistor is connected directly to the second pole of the power supply, while its collector is connected directly to the base of the second transistor and through the first collector resistor to the first pole of the power supply. feedback resistance with the other's emitter

243 998 tranzistoru, který je dále připojen přes emitorový odpor k druhému pólu napájecího zdroje, zatím co kolektor tohoto druhého tranzistoru je přes druhý kolektorový odpor připojen k prvnímu pólu napájecího zdroje a přes sériově spojený kondenzátor a krystal je tento kolektor propojen s bázi prvního tranzistoru.243,998 of the transistor, which is further connected via an emitter resistor to the second pole of the power supply, while the collector of the second transistor is connected via the second collector resistor to the first pole of the power supply and via a series capacitor and crystal connected to the base of the first transistor.

Výhodou zapojení podle vynálezu je jeho spolehlivá funkce s širokém rozsahu napájecích napětí. V zapojení je možné použít relativně nízké impedance, což umožňuje použití oscilátoru v podmínkách zvýšené relativní vlhkosti. Rovněž zatížitelnost tohoto oscilátoru je značná. Velký zisk v obvodu střídavé kladn zpětné vazby zajišťuje rychlý rozběh oscilátoru, což umožňuje jeho použití vjs spínaném režimu. Zapojení obsahuje pouze minimální množství součástek, kromě dvou tranzistorů a krystalu pouze čtyři odpory a jeden kondenzátor s běžnými výrobními tolerancemi.The advantage of the circuitry according to the invention is its reliable function with a wide range of supply voltages. Relatively low impedances can be used in the wiring, allowing the oscillator to be used in conditions of increased relative humidity. The load capacity of this oscillator is also considerable. The high gain in the AC positive feedback circuit ensures fast oscillator start-up, allowing it to be used in switched mode. The wiring contains only a minimum amount of components, except for two transistors and a crystal, only four resistors and one capacitor with normal manufacturing tolerances.

Vynález je podrobněji vysvětlen na připojených kde na obr. 1 je příklad zapojení oscilátoru podle vynálezu a na obr. 2 je příklad zapojení oscilátoru s omezovacím odporemThe invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an example of an oscillator circuit according to the invention and Fig. 2 is an example of an oscillator with a limiting resistor.

Zapojení podle obr. 1 sestává ze dvou tranzistorů, čtyř odporů, jednoho krystalu a jednoho kondenzátoru. První tranzistor 1 je připojen emitorem přímo k druhému pólu napájecího zdroje 10. Kolektor tohoto tranzistoru 1 je připojen přes první kolektorový odpor J k prvnímu pólu napájecího zdroje 2 ^a ď^e př*í mo propojen s bází druhého tranzistoru 2. Emitor druhého tranzi toru 2 je připojen pomocí emitorového odporu b k druhému pólu napájecího zdroje 10 a pomocí zpětnovazebního odporu % je propo jen s bází prvního tranzistoru 1. Kolektor druhého tranzistoru 2 je přes druhý kolektorový odpor 4 připojen k prvnímu pólu napájecího zdroje 2. ^a pomocí sériově spojeného kondenzátoru £ a krystalu 2. Ď^e tento kolektor propojen s bází prvního tranzistoru 1.The circuit according to FIG. 1 consists of two transistors, four resistors, one crystal and one capacitor. The first transistor 1 is connected directly to the emitter of the second pole of the power resources 10. The collector of transistor 1 is connected through a first collector resistor J to a first pole of the power supply 2 ^and d ^e * BC and MO is connected to the base of the second transistor the emitter of the second tranche reactor 2 it is connected via an emitter resistor bk second pole of the power source 10 and through feedback resistor% prop only with the first base of the first transistor the collector of the second transistor 2 is connected via the second collector resistor 4 is connected to a first pole ^and the second power supply via series connected capacitor and £ ^d a second crystal of the collector connected to the base of the first transistor first

Činnost zapojení podle obr. 1 probíhá následovně:The operation of the circuit according to FIG. 1 proceeds as follows:

Kolektor prvního tranzistoru 1 je spojen přímou vazbou s bází druhého tranzistoru 2. Na emitorovém odporu 6 vzniká zápornáThe collector of the first transistor 1 is connected directly to the base of the second transistor 2. The emitter resistor 6 has a negative

243 998 proudová zpětná vazba. Z emitoru druhého tranzistoru 2 je přes zpětnovazební odpor % zavedená záporná napéíová zpětná vazba do báze prvního tranzistoru 1. Obě tyto záporné zpětné vazby zajištuji stabilní pracovní body obou tranzistorů ve velkém rozsahu napájecích napětíja při všech kombinacích tolerancí použitých součástek. Z kolektoru druhého tranzistoru 2 je do báze prvního tranzistoru 1 zavedena přes sériově zapojený kondenzétor 8 a krystal 2 selektivní střídavá kladná zpětná vazba, která zajistí rozkmitání oscilátoru na frekvenci krystalu. Hodnotami součástek se nastaví taková velikost zpětných vazeb, aby nebyl přebuzován krystal a aby přitom doba rozběhu vyhovovala danému použití.243 998 current feedback. From the emitter of the second transistor 2, a negative voltage feedback is applied to the base of the first transistor 1 via a feedback resistor%. Both of these negative feedbacks provide stable operating points of both transistors over a wide supply voltage range and at all combinations of component tolerances. From the collector of the second transistor 2, a selective alternating positive feedback is provided to the base of the first transistor 1 via a series capacitor 8 and the crystal 2 to provide oscillator oscillation at the crystal frequency. The feedback values are set so that the crystal is not overexcited and the start-up time suits the application.

činnost zapojení podle obr. 2 probíhá stejně jako u zapojení podle obr. 1. Omezovači odpor 11jzapojený do série s krystalem 2 a kondenzátorem 8γomezuje velikost selektivní kladné zpětné vazby.the operation of FIG. 2 is the same as that of FIG. 1. The limiting resistor 11 connected in series with the crystal 2 and the capacitor 8γ limits the amount of selective positive feedback.

Zapojení je možné použít jako řídící oscilátor v systémech selektivní volby, v systémech přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.The wiring can be used as a control oscillator in selective selection systems, data transmission systems and other similar applications.

řftl DMÍT VYNÁLEZUOF THE INVENTION

243 998243 998

Claims

1. Connection of a crystal oscillator, characterized in that the emitter of the first transistor (1) is connected directly to the second pole of the power supply (10), while its collector is connected directly to the base of the second transistor (2) and through the first collector resistor ( 3) to the first pole of the power supply (9), the base of the first transistor (1) being connected via a feedback resistor (5) to the emitter of the second transistor (2), which is further connected via the emitter resistor (6) to the second pole of the power supply ( 10), while the collector of this second transistor (2) is connected to the first pole of the power supply (9) via a second collector resistor (4) and through a series capacitor (8) and a crystal (7) connected to the base of the first transistor (1).

2. The crystal oscillator circuit according to claim 1 _f, characterized in that a limiting resistor (11) is connected in series with the crystal (7) and the capacitor (8).

1 drawing

243 998