SU1425801A1 - Quartz oscillator - Google Patents

Quartz oscillator Download PDF

Info

Publication number
SU1425801A1
SU1425801A1 SU874218572A SU4218572A SU1425801A1 SU 1425801 A1 SU1425801 A1 SU 1425801A1 SU 874218572 A SU874218572 A SU 874218572A SU 4218572 A SU4218572 A SU 4218572A SU 1425801 A1 SU1425801 A1 SU 1425801A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channel mos
mos transistor
channel
inverting amplifier
transistor
Prior art date
Application number
SU874218572A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Корзун
Сергей Дмитриевич Шпота
Николай Николаевич Анисимов
Александр Петрович Разумовский
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU874218572A priority Critical patent/SU1425801A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1425801A1 publication Critical patent/SU1425801A1/en

Links

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

(21)4218572/24-09(21) 4218572 / 24-09

(22)31.03.87(22) 03/31/87

(46) 23.09.88, Бюл. № 35(46) 09/23/88, Bull. No. 35

(71)Минский радиотехнический институт(71) Minsk Radio Engineering Institute

(72)А.И.Корзун, С.Д.Шпота, Н.Н.Ани- симов и А.П.Разумовский(72) A.I. Korzun, S.D.Shpot, N.N.Anisimov and A.P.Razumovsky

(53)621.373.5(088.8)(53) 621.373.5 (088.8)

(56)Патент Швейцарии № 641316, ;кп. Н 03-В 5/36, 1984.(56) Swiss Patent No. 641316,; H 03-B 5/36, 1984.

Патент США № 4211985, кл. 331-116, 1980-.US patent number 4211985, cl. 331-116, 1980-.

(54)КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР(54) QUARTZ GENERATOR

(57)Изобретение относитс  к электронной технике и может быть использовано в электронных часах. Цель изобретени  - уменьшение времени запуска кварцевого г-ра. T-i содержит инвертирующие усилители (ИУ) 1 и 2, четырехполюсник 3 обратной св зи с(57) The invention relates to electronic engineering and can be used in electronic clocks. The purpose of the invention is to reduce the startup time of quartz g. T-i contains inverting amplifiers (DUT) 1 and 2, quadrupole feedback 3

кварцевым резонатором, п - канальные МОП-транзисторы 4 и 5, р - канальные МОП-транзисторы 6 и 7, конденсаторы 8-10 и резисторы 11 и 12. При изменении напр жени  питани  (НП) амплитуда колебаний на вьтходе г-ра поддер живаетс  в заданньпс пределах. Увеличение НП приводит к возрастанию тока ИУ 1, увеличению амплитуда, более раннему отпиранию МОП-транзистора 4 и более глубокому запиранию МОП-транзисторов 5 и 7. При qHHseHMH НП МОП- транзистор 4 открываетс  позже или не открываетс  совсем, МОП-транзисторы 5 и 7 приоткрываютс  и коэф. усилени  ИУ возрастает, что приводит к стабилизации амплитуды выходных колебаний. Цель достигаетс  за счет обеспечени  максимального коэф-.- усилени  ИУ 1. 1 ил.a quartz resonator, p - channel MOS transistors 4 and 5, p - channel MOS transistors 6 and 7, capacitors 8-10 and resistors 11 and 12. When the supply voltage (NP) changes, the amplitude of oscillations at the input of Mr. within limits. An increase in the NP leads to an increase in the current of the DUT 1, an increase in the amplitude, an earlier unlocking of the MOS transistor 4 and deeper locking of the MOS transistors 5 and 7. When qHHseHMH the NP MOS transistor 4 opens later or does not open completely, MOS transistors 5 and 7 open and coefficients. The amplification of the DUT increases, which leads to stabilization of the amplitude of the output oscillations. The goal is achieved by providing the maximum coefficient -. Of gain of PS 1. 1. Il.

ШSh

(L

Изобретение относитс  к электрон- ной технике и может быть использовано в электронных часахThe invention relates to electronic engineering and can be used in electronic watches.

Цель изобретени  - уменьшение времени запуска The purpose of the invention is to reduce the startup time.

На чертаке-приведена принципиальна  злектрическсо  схема кварцевого генератораIn principle, the electrical circuit diagram of the quartz oscillator is shown.

Кварцевый генератор содерш т пер- вый 1 и второй 2 инвертирующие усилители , четырехполюсник 3 обратной св зи с кварцевым резонатором, первыThe quartz oscillator contains the first 1 and second 2 inverting amplifiers, quadripole 3 feedback with a quartz resonator, the first

4и второй 5 п-канальные МОП-транзисторы , первый 6 и второй 7 р канальны МОП-транзисторы5 первый 8, второй 94 and the second 5 p-channel MOS transistors, the first 6 and the second 7 p channel MOS transistors 5 first 8, second 9

и третий 10 конденсаторы;, первый 11 и второй 12 резисторы. Первый .инвертирующий усилитель 1 содержит п-ка- нальный МОП-транзистор 13; р-каналь™ Hbrfi МОП-транзистор 14 резисторы 15 и 16J конденсаторы 17 и 18„ Второй инвертирующий усилитель 2 содержит п-кан;алы-1ый МОП-транзистор 19, р-ка нальнь1Й МОП-транзистор 20,and third 10 capacitors ;, first 11 and second 12 resistors. The first .inverting amplifier 1 contains an n-channel MOS transistor 13; p-channel ™ Hbrfi MOSFET 14, resistors 15 and 16J, capacitors 17 and 18 "The second inverting amplifier 2 contains a n-channel; aly-1st MOS transistor 19, a single-MAY transistor 20,

Кварцевьй геиенатор работает сле- образомQuartz geyenator works blindly

При подаче напр жени  -Е, на шину питани  кощ1,енсаторы 17 и 18 первого инвертирующего усилител  1 разр жаютс  j п-каиальный МОП-транзистор 13 первого инвертируютцего усзгшител  1 опираетс . Потенциал истока второго п-канального МОП-транзистора 5 ста™ новитс  равным Е, также отпира- етс  и соедин ет стоки п- и р--каналь ных МОП-транзисторов 13 и 14 первого инвертирующего усилител  1 При зтом потенциал второго р--канального МОП- транзистора 7 стремитс  к Efi/2 и он открываетс When applying the -E voltage to the power bus, the capacitors 17 and 18 of the first inverting amplifier 1 are discharged j the junction MOS transistor 13 of the first inverter impedance 1 rests. The source potential of the second p-channel MOS transistor 5 becomes ™ equal to E, is also unlocked and connects the drains of the p- and p-channel MOS transistors 13 and 14 of the first inverting amplifier 1 With this potential of the second p-channel MOSFET 7 tends to Efi / 2 and it opens

Так как кгшр нсени  на затворах второго п-какального МОП-транзистораSince kgsshr nsheni on the gates of the second n-rocky MOS transistor

5и второго р канального МОП-транзис тора 7 по больше напр жений н их стоках, то рарочие токи наход тс 5 and the second p of the channel MOS transistor 7 for more voltages and their drains, then the operating currents are

в крутой области волыамперной ха- рактеристики и сопротивление каналов малО;, Поэто напр жени  ка стоках п- и р-канальных МОП-транзисторов 13 и 14 первого инвертирующего усилител 1 отличаютс  незначительно и равны приблизительно ,. чврез них протекает значительный начальный TOKs а коэффи:циент усилени  первого инвертирующего усилител  3 максимальный, что позвол ет уменьшить врем  запуска ,,in the steep volyampere range, the resistance of the channels is small; therefore, the voltages of the n-channel and p-channel MOS transistors 13 and 14 of the first inverting amplifier 1 differ slightly and are approximately equal to,. Through them, a significant initial TOKs occurs and the gain factor: the first inverting amplifier 3 is maximal, which allows to reduce the start time,

15: 15:

0 50 5

0 з 0 0 h 0

д d

00

5five

При превышении разности напр жений на затворе и стоке п-канального МОП- транзистора 19 второго инвертирующего усилител  2 порогового напр жени  первого п-канального МОП-транзистора 4 последний отпираетс  и третий конденсатор 10 получает зар д, опредеп емьй временем нахождени  каналов п-канального МОП-транзистора 19 второго ин- вертируюгцег О ус илител  2 и первого п-канального МОП-транзистора 4 в открытом состо нии и сопротивлением открытых каналов.When the voltage difference across the gate and drain of the n-channel MOS transistor 19 of the second inverting amplifier 2 of the threshold voltage of the first n-channel MOS transistor 4 is exceeded, the latter is unlocked and the third capacitor 10 is charged, depending on the time of the channels of the n-channel MOS -transistor 19 of the second inverter Ousi eel 2 and the first p-channel MOS transistor 4 in the open state and the resistance of the open channels.

Сопротивление третьего резистора 12 выбирают таким, что посто нна  времени разр да третьего конденсатора 10 существенно больше посто нной времени зар да, поэтому по мере зар да третьего конденсатора 10 первый р-канальнь Й МОП-транзистор 6 начинает отпиратьс . Одновременно сопротивление каналов второго р-канального МОП-транзис тора V и второго п-канального МОП-транзистора 5 начинает воз- . растатьо Это приводит к снижению токов j потребл емых первым 1 и вторым 2 инвертирующими усилител ми. При соответствующем выборе параметров первого 4 и второго 5 п-канальных МОП- транзисторова первого 6 и второго 7 р-канальных МОП-транзисторов и сопротивлени  первого П и второго 12 рези cTopOBj рабочие точки п- и р-канальных МОП-транзисторов 13 и 14 первого инвертирующего усилител  1 и п- и р-канальных .МОП-транзисторов 19 и 20 второго инвертирующего усилител  2 , устанавливаютс  в подпороговых област х вольтамперной характеристики, обеспечива  режим работы первого 1 и второго 2 инвертирующих усилителей в классе Б или С„The resistance of the third resistor 12 is chosen such that the discharge time of the third capacitor 10 is substantially longer than the charging time constant, therefore, as the third capacitor 10 charges, the first p-channel MOS transistor 6 starts to open. At the same time, the resistance of the channels of the second p-channel MOS transistor V and the second p-channel MOS transistor 5 begins. This leads to a decrease in the currents j consumed by the first 1 and second 2 inverting amplifiers. With an appropriate choice of the parameters of the first 4 and second 5 p-channel MOS transistors of the first 6 and second 7 p-channel MOS transistors and the resistance of the first P and second 12 rez cTopOBj operating points of the n- and p-channel MOS transistors 13 and 14 of the first inverting amplifier 1 and p- and p-channel .MOS transistors 19 and 20 of the second inverting amplifier 2, are installed in subthreshold areas of the current-voltage characteristic, providing the operation mode of the first 1 and second 2 inverting amplifiers in class B or C.

Энерги  необходима  дл  поддержани  колебаний в четырехполюснике Зр наполн етс  через первый 8 и второй 9 конденсаторы. Резисторы 15 и 16 и конденсаторы 17 и 18 первого инвертирующего усилител  1 обеспечивают реж.им по посто нному току.The energy required to maintain the oscillations in the quadrupole Zr is filled through the first 8 and second 9 capacitors. Resistors 15 and 16 and capacitors 17 and 18 of the first inverting amplifier 1 provide a constant current mode.

Предлагаемый кварцевый генератор позвол ет поддерживать амплитуду колебаний на выходе в заданных пределах при изменении напр жени  питани , так как увеличение напр жени  пита- Щ1  приводит к возрастанию тока первого инвертирующего усилител  1, увеличению амплитуды, более раннему отпиранию первого п-канального МОП-транзистора 4 и более глубокому запиранию второго п-канального МбП-транэис тора 5 и второго р-канального МОП- транзистора 7. При скиже гаи напр же- ни  питани  первый п-каналъный транзистор 4 открываетс  позже или не открываетс  совсем, второй п-каналь- ньй МОП-транзистор 5 и второй р-ка- нальный МОП-транзистор 7 приоткрываютс , коэффициент усилени  первого инвертирующего усилител  1 возрастает , что приводит к стабилизации амплитуды выходных колебаний.The proposed crystal oscillator allows the amplitude of the output oscillations to be maintained within the specified limits when the supply voltage changes, as an increase in the supply-to-voltage voltage leads to an increase in the current of the first inverting amplifier 1, an increase in amplitude, and an earlier unlocking of the first n-channel MOS transistor 4 and deeper locking of the second n-channel MbP-transistor 5 and the second p-channel MOS transistor 7. When the power supply voltage is tapped, the first n-channel transistor 4 opens later or does not open mc completely, the second p-channel MOS transistor 5 and the second p-channel MOS transistor 7 open, the gain of the first inverting amplifier 1 increases, which leads to stabilization of the amplitude of the output oscillations.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Кварцевый генератор, содержащий первый и второй инвертирующие усилители и четырехполюсник обратной св - аи с кварцевым резонатором, выход которого подключен к входу первого инвертирующего усилител , при этом первый инвертирующий усилитель состоит из п-канального МОП-транзистора и р-канального МОП-транзистора, затвор и стоки каждого из которых соединены .через соответствующие резисторы, а-к затворам каждого из которых подключены первые выводы соответствую- щих конденсаторов, вторые выводы которых объединены и  вл ютс  входом первого инвертирующего усилител , исток и подложка п-канального транзистора первого инвертирующего усилите- л  подключены к шине питани , исток и подложка р-канального МОП-транзистора первого инвертирующего усилител  подключены к общей щине, второй инвертирующий усилитель состоит из п-канального МОП-транзистора и р-ка нального МОП-транзистора, стоки которых объединены и  вл ютс  выходом кварцевого генератора, а истоки и затворы каждого из которьсх подключен соответственно к шине питани  и обще шине, отличающийс  тем, что, с целью, уменьшени  времени запуска , введены первый и второй п-канальные МОП-транзисторы, первый и второй р-каналыше МОП-транзисторы, первый, второй и третий конденсаторы первый и второй резисторы, при этом затвор, а также объединенные исток и под,пожка первого п-каналъного МОП- транзистора подключены соответственн к затвору и стоку п-канального, транзистора второго инвертирующего усилител , сток первого п-канального МОП- транзистора подкл5очен к затворам второго п-канального МОП-транзистора и первого р-канального МОП-транзистора сток второго р-канального МОП-транзистора , исток второго п-канального МОП-транзистора и затвор пер вого п- канального МОП-транзистора подключены к стоку п-канального МОП-транзистора первого инвертирующего усилител , исток второго р-канального МОП-транзистора и сток второго п-канального МОП-транзистора подключены к стоку р- канального МОП-транзистора первого инвертирующего усилител  и затвору р- канального МОП-транзистора втЪрого инвертирующего усилител , ис ток и подложка первого р-канального МОП- транзистора подключены к общей щине, подложка второго п-канального МОП- транзистора и подложка второго р-канального МОП-транзистора подключены соответственно к шине питани  и общей шине, первый и второй конденсаторы включены между входом четырехполюсника обратной св зи с кварцевым резонатором и стоком, соответственно, п-канального МОП-транзистора и р-канального МОП-транзистора первого инвертирующего усилител , первый резистор включен между стоком первого р-канального МОП транзистора и щиной питани , второй резистор и третий конденсатор включены между затвором первого р канального МОП-транзистора и общей шиной, а затвор второго р- канального МОП-транзистора соединен с стоком первого р-канального МОП- транзистора,A quartz oscillator containing a first and second inverting amplifiers and a quadrupole reverse feedback to a quartz resonator, the output of which is connected to the input of the first inverting amplifier, while the first inverting amplifier consists of a p-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor, the gate and the drains of each of which are connected. through the corresponding resistors, and the first terminals of the respective capacitors are connected to the gates of each of which, the second terminals of which are combined and are the input of the first About the inverting amplifier, the source and the substrate of the n-channel transistor of the first inverting amplifier are connected to the power bus, the source and the substrate of the p-channel MOS transistor of the first inverting amplifier are connected to a common bus, the second inverting amplifier consists of a p-channel MOS transistor and p-channel MOS transistor, the drains of which are combined and are the output of a quartz oscillator, and the sources and gates of each of which are connected respectively to the power bus and the common bus, characterized in that the target is reduced start-up time, the first and second n-channel MOS transistors, the first and second p-channel MOS transistors, the first, second and third capacitors, the first and second resistors, with the gate, as well as the combined source and under, MOSFET transistor connected respectively to the gate and drain of the n-channel transistor of the second inverting amplifier, the drain of the first n-channel MOP transistor is connected to the gates of the second p-channel MOS transistor and the first p-channel MOSFET of the second p-channel The MOS transistor, the source of the second n-channel MOS transistor and the gate of the first p-channel MOS transistor are connected to the drain of the n-channel MOS transistor of the first inverting amplifier, the source of the second p-channel MOS transistor and the drain of the second n-channel The MOS transistor is connected to the drain of the p-channel MOS transistor of the first inverting amplifier and the gate of the p-channel MOS transistor inside the inverting amplifier, the source and the substrate of the first p-channel MOS transistor are connected to a common bus, the substrate of the second p-channel The MOSFET transistor and the substrate of the second p-channel MOS transistor are connected respectively to the power supply bus and the common bus; the first and second capacitors are connected between the quadrupole feedback input of the quartz resonator and the drain of the p-channel MOS transistor and p- the channel MOS transistor of the first inverting amplifier, the first resistor is connected between the drain of the first p-channel MOS transistor and the power supply, the second resistor and the third capacitor are connected between the gate of the first p channel MOS-trans stories and common bus, and the gate of the second p-channel MOS transistor is connected to the drain of the first p-channel MOS transistor,
SU874218572A 1987-03-31 1987-03-31 Quartz oscillator SU1425801A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874218572A SU1425801A1 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Quartz oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874218572A SU1425801A1 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Quartz oscillator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1425801A1 true SU1425801A1 (en) 1988-09-23

Family

ID=21294108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874218572A SU1425801A1 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Quartz oscillator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1425801A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8212599B2 (en) Temperature-stable oscillator circuit having frequency-to-current feedback
KR880001722B1 (en) Watch circuit
EP0936736B1 (en) Delay elements arranged for a signal controlled oscillator
EP0915409B1 (en) Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and clock
JPS6232846B2 (en)
GB2143393A (en) Very low current pierce oscillator
JP4355658B2 (en) Oscillator circuit with reduced layout area and reduced transient power
KR100478866B1 (en) Low power oscillator
EP0895354B1 (en) Voltage-controlled oscillator
SU1425801A1 (en) Quartz oscillator
US4383224A (en) NMOS Crystal oscillator
US20050094421A1 (en) Integrated charge pump voltage converter
US5554925A (en) Pulse duration modulator and pulse duration modulation type switching power source
KR100239105B1 (en) Low voltage low power oscillator having voltage level shifting circuit
JPH0428226Y2 (en)
JPH10190444A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR20030072527A (en) Generator of dc-dc converter
US4430008A (en) Quartz oscillation-type electronic timepiece
US6690245B2 (en) Oscillation control circuit
US4783620A (en) Constant voltage circuit having an operation-stop function
SU1653126A1 (en) Crystal-controlled oscillator
EP4383561A1 (en) Low power crystal oscillator
SU1679599A1 (en) Crystal oscillator
JPS6036644B2 (en) oscillation circuit
JP3255581B2 (en) Oscillator circuit