CH497735A - Montre électronique - Google Patents

Montre électronique

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CH497735A
CH497735A CH416368A CH416368A CH497735A CH 497735 A CH497735 A CH 497735A CH 416368 A CH416368 A CH 416368A CH 416368 A CH416368 A CH 416368A CH 497735 A CH497735 A CH 497735A
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CH
Switzerland
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transistor
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capacitor
output
circuit
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CH416368A
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Luescher Jakob
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Suisse Horlogerie
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    • G04F5/06Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
    • GPHYSICS
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    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
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Description


      Montre        électronique       On connaît depuis longtemps différentes horloges  électroniques de très haute précision, comprenant une  base de temps produisant des signaux électriques à haute  fréquence, de l'ordre de 106 c/s pour un oscillateur à       quartz    par exemple, et un démultiplicateur électronique  servant à diviser la fréquence de ces signaux pour la  porter à une valeur propre à la commande d'un dispo  sitif     électromécanique        d'indication    du temps.  



  Bien que la miniaturisation des composants électro  niques indispensables à leur fabrication ait fait des pro  grès     importants,    notamment par l'apparition des circuits  intégrés, il a, jusqu'à     ce    jour, été impossible de créer  une montre de dimensions réduites, notamment une  montre-bracelet, fonctionnant sur le principe des hor  loges ci-dessus.  



  Les procédés pour l'élaboration de tels circuits con  naissent en effet des difficultés de fabrication et d'ordre       technologique    telles que les circuits intégrés obtenus sont  pour le moment d'un prix relativement élevé.  



  En outre, et surtout,     les    démultiplicateurs connus  présentent des particularités constructives conduisant à  une consommation d'électricité beaucoup trop impor  tante, incompatible avec la     réserve    qu'il est     possible    de  disposer en faisant usage d'une pile     devant    durer plu  sieurs mois tout en présentant des dimensions     suffisam-          ment        petites    pour entrer commodément dans un boîtier  de montre-bracelet et pour laisser dans ce boîtier une  place suffisante pour y loger la base de temps, le démul  tiplicateur, le dispositif électromécanique d'indication du  temps, le dispositif de mise à l'heure de la montre, etc.  



  La présente invention a pour but de permettre la  réalisation d'une montre électronique, notamment d'une       montre-bracelet,    comprenant une base de temps délivrant  des signaux électriques à haute fréquence, un démulti  plicateur électronique de cette fréquence, un     dispositif     indicateur du temps commandé par les signaux électri  ques à fréquence démultipliée produits par le démulti-    plicateur, et une source de tension continue d'alimenta  tion, obviant aux difficultés précédemment mentionnées.  



  A cet effet, le démultiplicateur qui comprend au  moins un amplificateur élémentaire de tension est exé  cuté sous forme de circuit intégré et la montre électro  nique se caractérise de plus par le fait que cet amplifi  cateur est constitué par un transistor et par un conden  sateur destinés à être reliés, en série, à une source d'ali  mentation périodique, la sortie de cet amplificateur élé  mentaire correspondant au point de liaison du transistor  et du condensateur.  



  Le dessin annexé représente, schématiquement et à  titre d'exemple, une forme d'exécution de la montre  objet de la présente invention ainsi que quelques circuits  et diagrammes explicatifs  La fig. 1 est une vue en plan du mouvement de la  montre.  



  La fig. 2 est une coupe selon 11-11 de la fig. 1.  



  La fig. 3 est un schéma bloc illustrant le principe  de fonctionnement de la montre représentée aux fig.  1 et 2.  



  La     fig.    4 est le schéma électrique de la base de temps  que comporte cette montre.  



  La     fig.    5 est le schéma électrique d'un démultipli  cateur de fréquence.  



  Les     fig.    5a à 5f montrent six diagrammes explicatifs       concernant    le circuit de la     fig.    5.  



  La     fig.    6 est une vue en plan d'un convertisseur  électromécanique.  



  La     fig.    7 est le schéma électrique d'un circuit d'en  tretien du     dispositif    de la     fig.    6, et  la     fig.    8 montre divers diagrammes explicatifs con  cernant le circuit de la     fig.    7.  



  Les     fig.    9, 10 et 11 montrent les schémas de trois  étages du démultiplicateur de fréquence de la     fig.    5.      Les fig. 9a-9c, 10a-10f et 11a-11f montrent seize  diagrammes explicatifs concernant les circuits des fig. 9,  10 et 11.  



  La fig. 12 est une vue en perspective du circuit inté  gré de l'amplificateur élémentaire de tension dont il est  fait usage dans les divers étages du démultiplicateur  représenté en fig. 5.  



  Les fig. 13 et 14 sont des coupes de la fig. 12, respec  tivement selon XIII-XIII et XIV-XIV de cette figure.  La fig. 15 est le schéma électrique du circuit élémen  taire intégré de la fig. 12.  



  Les fig. 16 et 17 sont des diagrammes montrant deux  caractéristiques électriques du dispositif de la fig. 12.  Les fig. 18 et 19 sont deux vues d'un transistor à  effet de champ 'à     électrode    de commande isolée, utilisé  dans le circuit intégré de. la fig. 12.  



  Les fig. 20 et 21 sont des diagrammes montrant deux  caractéristiques électriques du transistor de la fig. 18.  La fig. 22 montre le schéma électrique d'un autre  type de circuit     élémentaire    amplificateur de tension que  comporte le démultiplicateur de la fig. 5 et qui constitue  une variante du schéma de la fig. 15.  



  La fig. 23 est une vue en perspective d'un circuit  intégré dont le circuit électrique correspond à celui de  la fig. 22.  



  La fig. 24 est une coupe selon XXIV-XXIV de la  fig. 23.  



  Les fig. 25 et 26 représentent deux diagrammes expli  catifs concernant le circuit de la fig. 22.  



  La montre électronique, dont les particularités cons  tructives du mouvement sont visibles aux fig. 1 et 2,  se présente schématiquement comme indiqué en fig. 3.  Elle comporte en     effet    un oscillateur à quartz O, com  prenant un circuit     amplificateur        accordé    et délivrant un  signal périodique Vo, à haute fréquence, de l'ordre de  10o c/s par exemple, en direction d'un démultiplicateur  électronique DM réalisé sous forme de circuit intégré et  dont les caractéristiques seront décrites par la suite.  



  Ce     démultiplicateur    DM démultiplie la fréquence des  signaux Vo qu'il traduit en impulsions basse fréquence,  par exemple de 1 c/s, formant un signal V,, dirigé vers  un dispositif d'indication du temps IT, comprenant,  d'une     part,    un relais électromagnétique Rb et son circuit  d'entraînement ER et, d'autre part, un rouage à trois  mobiles s, m, h, servant à     entraîner,    respectivement,     les     aiguilles des secondes As, des minutes Am et des heures  Al, (fig. 2).  



  L'oscillateur O, le démultiplicateur DM et le dispo  sitif IT sont alimentés, en parallèle, par une source  d'énergie électrique P (fig. 3) formée par deux piles Pi  et P, en série (fig. 1).  



  Les circuits électroniques de l'oscillateur OA, du  démultiplicateur EB et Ec et d'entraînement ER (fig. 1)  sont réalisés sous forme de circuits intégrés, disposés  sur un support commun     S"    et sont reliés entre eux de  façon adéquate et aux piles Pi et     P2    par des connexions  électriques qui n'ont pas été représentées au dessin pour  en     améliorer    la     clarté.     



  Le     cristal    de quartz Q de l'oscillateur est disposé,       encapsulé    dans un bloc de matière     isolante    avec ses  électrodes, sous une     bobine        Lo        (fig.    1 et 2) constituant  l'un des éléments du circuit oscillant illustré en     fig.    4.  



  Le relais électromagnétique     Rb,    dont les particula  rités visibles en     fig.    6 seront décrites par la suite, est  destiné à l'entraînement, par encliquetage alterné de ses  levées, d'une roue dentée 1 sur l'axe de laquelle est     calé     un pignon 2, en prise avec un plateau denté 3 engrenant    avec la roue des secondes s et solidaire d'un pignon 4  pour     l'entraînement    de la roue des minutes m.  



  Cette roue m est solidaire d'un canon 5 monté à  pivotement sur l'axe 6 de la roue s et dont l'extrémité  inférieure, élargie, forme un pignon 7 en prise     avec    la  roue des heures h, par     l'intermédiaire    d'un plateau 8,  d'un axe 9 et d'un pignon 10.  



  La mise à l'heure de la montre représentée est pos  sible par     l'intermédiaire    d'un rouage     MH    aboutissant  au plateau 8 et qui est susceptible d'être actionné depuis  l'extérieur de la montre par une commande appropriée,  non représentée.  



  Le schéma électrique de l'oscillateur O est représenté  en     fig.    4.  



  II comprend, comme décrit, un quartz Q à facteur  de qualité très élevée, notamment un quartz de coupe At  par exemple, présentant une fréquence de résonance  élevée, de l'ordre de     10s        c/s    par exemple, de manière à  avoir une très bonne stabilité garantissant une précision  de la montre particulièrement bonne. Ce quartz a des  dimensions très réduites- et se présente sous forme d'un       disque    de 1´ mm de diamètre et de 0,5 mm d'épaisseur  environ.  



  Le circuit visible en     fig.    4 est du type classique, dit  à trois points<B> ,</B> dans lequel l'élément actif est un  transistor-     To,    à     effet    de champ, à     électrode    de com  mande isolée, de sorte que le courant de repos, donnant  lieu à la pente nécessaire à l'élément actif pour maintenir  le     quartz    dans un état d'oscillation     stable,    est de l'ordre  de quelques     RA    ; la consommation totale d'énergie d'un  tel oscillateur     est    ainsi     particulièrement        réduite.     



  Le quartz Q oscille entre ses résonances série et paral  lèle grâce à la présence dans le circuit d'un condensa  teur     Ct    d'ajustage de sa fréquence d'oscillation.  



  Les capacités d'entrée et de sortie du transistor     To     sont matérialisées au dessin par les condensateurs Col  et Col représentés en pointillé.  



  Le circuit de     résonance    de l'oscillateur est constitué  par la bobine     Lo,    déjà citée, mise en parallèle avec un  condensateur     Co    et branchée entre la sortie du transistor       To    et le pôle négatif de la source     continue    P de     sorte    que  la tension Vo à la borne     So    de l'oscillateur est elle-même  négative, sa valeur crête à crête étant pratiquement deux  fois plus grande que la tension de la     source    P. L'ajustage  de la tension d'alimentation du quartz Q est réalisé par  un diviseur de tension formé de deux résistances ROI  et Rot.  



  Bien entendu le circuit oscillateur de la     fig.    4 ne  constitue qu'une forme d'exécution d'un tel circuit, d'au  tres montages étant également possibles.  



  Le démultiplicateur électrique représenté à la     fig.    5  comprend une série d'étages démultiplicateurs élémen  taires A, B à     B"    et C à     C"    dont le détail est visible  respectivement aux     fig.    9, 10 et 11 et dont les particu  larités seront indiquées par la suite. Le nombre de ces  étages dépend évidemment de la démultiplication désirée.  



  Le premier étage A     (fig.    9) est relié, par sa borne 25,  à la source de tension continue P, au travers d'une résis  tance R, et à l'oscillateur O, par sa borne 24. Cet étage  A est relié à l'étage suivant B, du type illustré à la       fig.    10, par     l'intermédiaire    d'un circuit de     découplage     alimenté par la source P et comprenant deux transistors  en série T11 et     T12,    commandés, respectivement, par la  tension des sorties 19 et II de l'étage A.  



  Le point de connexion b des transistors T11 et     Tl,,     est relié à l'entrée 21 de l'étage B.      La sortie 17 de cet étage B est reliée à l'étage sui  vant, B,, du même     type,    par l'intermédiaire d'un cir  cuit de découplage, comprenant des transistors     T11    et  T12, précédé d'un circuit élémentaire amplificateur de  tension formé d'un transistor     T13    et d'un condensateur       C13,    dont le principe de fonctionnement sera décrit par  la suite.  



  L'étage B1 est suivi d'un nombre (n-1) d'étages  démultiplicateurs du même type, tous reliés entre eux  par le circuit de découplage qui vient d'être décrit, com  prenant des transistors     T11,        T12,    Tl, et un condensateur  <B>Cl,,</B> jusqu'à l'étage     B"    dont la sortie est reliée, par l'in  termédiaire d'un circuit de découplage formé de trans  istors T11 et T12, à l'entrée d'un étage C, du type repré  senté à la fig. 11. Ce dernier est suivi d'un nombre  d'étages du même type jusqu'à l'étage     C"    dont la sortie  est reliée, par un circuit de découplage comprenant deux  transistors, à la sortie 20 du démultiplicateur.  



  Le rôle des circuits formés des transistors     T11    et     T12     est double : en effet à part le découplage de la capacité  d'entrée d'un étage démultiplicateur déterminé par rap  port à l'étage démultiplicateur précédent, un tel circuit  constitue également la     source    de tension d'alimentation  périodique de l'étage qui le suit en transformant la ten  sion continue de la source P en ladite tension périodique.  



  On signalera encore que l'alimentation des circuits  amplificateurs élémentaires formés du transistor     T13    et  du condensateur     C13    que comprennent les circuits de  découplage des étages B     peut    (en variante) se faire direc  tement par l'oscillateur O.  



  L'allure du signal aux points 24, 11, 19, 6, 17 et d  du démultiplicateur de la fig. 5 est visible sur les dia  grammes des fig. 5a à 5f.  



  Bien entendu, il serait également possible de réaliser  un démultiplicateur de fréquence par accouplement de  divers étages d'un seul type A, B ou C ou encore de  deux types d'étages AB, AC ou BC ou encore de trois  types d'étages A, B ou C combinés de façon différente  de ce qui est représenté en fig. 5.  



  Alors que la fréquence du signal produit par l'oscil  lateur O est particulièrement élevée, de l'ordre de 106 c/s  et que son allure est celle     indiquée    sur le diagramme de  la fig. 5a, la fréquence du signal de sortie au point 20 du  démultiplicateur n'est plus que de 1 c/s et sa forme est  celle du diagramme supérieur de la fig. 8 au droit de la  référence V20. C'est ce signal V20 qui est utilisé pour la  commande du relais électromagnétique Rb (fig. 1 et 6)  par l'intermédiaire du circuit représenté à la fig. 7.  



  Un tel relais, qui est du type bistable, comporte une  armature mobile formée par une ancre 11 solidaire d'un  axe 12 pivoté dans la platine inférieure du mouvement  (fig. 2) et venant alternativement en prise par ses palettes  avec la denture de la roue 1 ; la baguette de l'ancre 11  porte deux plaquettes 13s et 13n, constituées par des  aimants permanents orientés de manière à former un  seul circuit magnétique.  



  Ce relais comporte également une bobine d'excita  tion R.;, constituée par une galette plate, et deux butées  magnétiques 14a et 14b, en matériau magnétisable, qui  sont destinées à     déterminer    les deux positions angulaires  extrêmes de l'ancre 11 lors du changement du sens du  courant dans la     bobine        R5    par  tirage  du flux magné  tique de fuite des aimants 13s et 13n suivant une direc  tion correspondant sensiblement à une ligne     passant    par  le centre de l'une ou l'autre des butées, par le coin de  l'aimant 13s ou 13n le plus proche de l'axe 12 de l'ancre    et par le coin du même aimant faisant face à la butée  correspondante.  



  La commande du relais décrit est réalisée par le  circuit illustré en fig. 7 englobant la bobine R;, citée et  qui est relié au circuit démultiplicateur de     fréquence    de  la fig. 5, en 20.  



  Ce circuit comprend deux transistors Te3 et Te-,  branchés en série sur la     source    de courant continu P et  dont le premier, Te3, est en outre branché en parallèle  avec un élément de circuit comprenant la bobine R;; et  un condensateur Ce,. La commande des transistors Te3  et Te4 est réalisée par l'intermédiaire d'un circuit ampli  ficateur élémentaire comprenant un transistor     Te,;    et un  condensateur Cep et dont le fonctionnement sera décrit  par la suite.  



  Ce transistor et ce condensateur sont alimentés en  série par branchement direct sur la sortie 20 du dernier  étage du démultiplicateur DM, c'est-à-dire par les impul  sions de fréquence 1 c/s formant le signal V,, sur le  diagramme de la fig. 8.  



  La commande du transistor Te;; est réalisée par des  impulsions de fréquence 0,5 c/s émises par un démulti  plicateur complémentaire     Ec,1    branché sur la sortie 20  du démultiplicateur DM. L'électrode de commande du  transistor     Te4    est branchée sur la sortie 21 du démulti  plicateur     Ec.,l    tandis que celle du transistor     T%    est reliée  au point d'interconnexion du transistor Te,; et du con  densateur     Ce;;.     



  On voit en     fig.    8 l'évolution dans le temps du signal  électrique aux points 20, 21 et r du circuit de la     fig.    7.  Voyons maintenant comment fonctionne ce circuit en  supposant tout d'abord qu'il ne reçoit aucun signal et  que le condensateur     Ce4    n'est pas chargé. Dès que des  impulsions apparaissent simultanément aux points 20  et 21, le transistor     Te;;    deviendra conducteur de sorte  que le condensateur Ces se charge immédiatement.  



  La tension de commande du transistor     Te3    reste par  conséquent nulle alors que le transistor Tel deviendra  par contre conducteur sous l'effet de     l'apparittion    d'une  impulsion de commande au point 21 de sorte que le  potentiel au point r du circuit atteindra immédiatement  une valeur correspondant à celle de la source P, si on  néglige la chute de tension dans le transistor     Te4.     



  A partir de cet instant, le condensateur     Ce4    se charge  et la tension au point r retombe de façon exponentielle  jusqu'à une valeur nulle     (fig.    8). L'impulsion     Vr    créée de  la sorte, en     l'occurrence    négative, provoquera le bascu  lement de l'armature 11 du relais dans une position  opposée à     celle    dans laquelle il était avant grâce à la  force de Laplace résultant de l'interaction entre le cou  rant de charge du condensateur Ce. traversant la bobine  R; et le champ magnétique produit par les aimants 13s  et 13n du relais.

   Bien entendu, le temps de chargement  du condensateur     Ce4    devra être choisi suffisamment long  pour permettre de réaliser l'entraînement du relais.  



  La deuxième impulsion du train     V.,o        (fig.    8) produite  par le démultiplicateur DM n'est pas     accompagnée    d'une  impulsion     V21    puisque le démultiplicateur     EC21    ne livre  qu'une seule impulsion à sa sortie 21 pour deux impul  sions reçues à la sortie 20 du démultiplicateur DM, de  sorte que le transistor Tes reste bloqué. Le condensa  teur     Cej    étant déchargé tant que ce transistor est blo  qué, l'impulsion du train     V2O    vient sur l'électrode de  commande du transistor     Te3    et rend celui-ci conducteur.

    La sortie du transistor     Te3    , qui est à la terre, a un  potentiel nul et le point r, grâce à l'état de charge du  condensateur Ce,, acquiert un potentiel positif par rap-      port à zéro, ce qui permet à ce condensateur Ce4 de se  décharger et de fournir ainsi une impulsion Vr dont la  polarité est opposée à celle de l'impulsion précédente.  



  L'armature mobile du relais est en     conséquence     soumise à un couple d'entraînement du sens opposé au  précédent qui la fait rebasculer dans sa position de  départ.  



  Cette armature change ainsi de position une fois par  seconde et entraîne la roue 1 chaque fois d'un demi-pas  de sorte que, si cette roue présente 30 dents, elle fera  un tour entier par minute, ce qui permettra, avec une  transmission appropriée, d'entraîner en rotation d'un  tour les roues s, m et h du mouvement, respectivement  en 1 minute, 1 heure et 12 heures.  



  Le relais électromagnétique et le circuit de commande  décrits ne constituent qu'une forme d'exécution possible  de l'un ou de l'autre et peuvent, bien entendu, être rem  placés par d'autres montages équivalents.  



  La montre électronique décrite se prête particulière  ment bien pour une réalisation relativement bon marché  tout en garantissant un fonctionnement de très haute  précision et une utilisation de durée maximum des piles  de faible     dimension    qui l'équipent, de l'ordre de 12 à  15 mois environ.  



  En effet, les divers circuits électroniques qu'elle com  porte sont avantageusement réalisés sous forme de cir  cuits intégrés ne     comprenant    que des transistors d'un  même type de conduction, à effet de champ, à électrode  de commande isolée, et dont les éléments passifs sont  tous des condensateurs, à l'exception des résistances Roi  et     R",    constituant le diviseur de tension de l'oscillateur O  et de la résistance de couplage de cet oscillateur avec  l'entrée du démultiplicateur DM.  



  Ces circuits intégrés sont, sur la fig. 1, le circuit OA,  qui comporte les composants du circuit de l'oscillateur O,  à l'exception du quartz Q et de la bobine L0 de l'étage  démultiplicateur A (fig. 5 et 9), le circuit EB constitué  par les composants des étages démultiplicateurs B à Bn  (fig. 5 et 10), le circuit intégré EC comprenant les com  posants des étages démultiplicateurs C à C" (fig. 5 et 11)  et le circuit intégré ER, lequel englobe les composants  du montage de la     fig.    7, à l'exception de la bobine R-.  



  Les transistors à effet de champ, à électrode de com  mande isolée, dont le principe est connu depuis fort  longtemps, sont particulièrement adaptés à la réalisa  tion de circuits à faible consommation de puissance,  puisqu'ils ne nécessitent qu'un courant de commande  très faible et qu'ils sont traversés par un courant très  faible, lorsque ce courant de commande est nul.  



  Un tel transistor comprend une anode (drain) et  une cathode (source) constituées chacune par une zone  semi-conductrice du même type de conduction, ces zones  étant réalisées sur le même côté d'un corps semi-con  ducteur, du type de conduction, opposé à celui desdites  zones. L'électrode de commande est séparée des deux  zones par une couche isolante déposée sur la surface du  corps comprise entre les deux zones et sur une partie  de     ces    dernières. Suivant que les deux zones sont du  type P ou N, le transistor qu'elles forment est du type  P ou N.  



  Comme décrit, les divers étages du démultiplicateur  DM sont de trois types A     (fig.    9), B     (fig.    10) et C       (fig.    11).  



  Avant d'en indiquer le fonctionnement, il convient  de remarquer qu'ils comportent tous trois deux genres  distincts de circuits élémentaires dont l'un est formé  d'un transistor unique en série avec un condensateur et    dont le second est constitué par ce premier circuit élé  mentaire complété d'un transistor.  



  L'étage démultiplicateur de la     fig.    9 comprend un  circuit élémentaire du premier genre constitué par le  transistor     T3    et le condensateur     C3    et un circuit élémen  taire du second type formé par le transistor Tl, le con  densateur Cl et le transistor<U>T.,.</U>  



  L'étage démultiplicateur de la     fig.    10 comporte deux  circuits élémentaires du premier genre constitués par le  transistor Tl et le condensateur Cl pour le premier et  par le transistor     T4    et le condensateur     C.    pour le  second ; cet étage     englobe    également un circuit élémen  taire du second genre formé du transistor     T.,    du con  densateur     C.    et du transistor     T3.     



  L'étage démultiplicateur de la     fig.    11 comporte un  circuit élémentaire du premier genre et deux circuits du  second genre. Le circuit du premier genre comprend un  transistor     T1    et un condensateur Cl. Les circuits du  second genre sont     constitués,    l'un, par un transistor     To     et un condensateur     C6    et l'autre, par un transistor     T3,     un condensateur     C3    et un transistor     T5.     



  Les circuits du premier genre, ne comportant qu'un  transistor et un condensateur sont également utilisés,  comme déjà décrit, entre les divers étages B,     Bl    ... B.  du démultiplicateur DM à titre de circuits amplificateurs  de tension.  



  Examinons dans quelle mesure ce genre de circuit  peut constituer effectivement un     amplificateur    de ten  sion, en se référant au schéma de la     fig.    15. Un tel circuit  est formé du transistor Tl relié en série avec le conden  sateur C et une source     Sl    délivrant une tension d'alimen  tation périodique     Vo    sous forme d'impulsions rectangu  laires unidirectionnelles.     Dans    ce schéma, l'électrode de  commande 35 du transistor Tl     est    reliée à l'une des  bornes d'entrée 44 et 45, notamment à la borne 44,  bornes destinées à être reliées à une source de tension de  commande V..

   Le circuit élémentaire amplificateur  décrit est relié aux bornes de sortie 46 et 47 au travers  d'un filtre     d'harmoniques    supérieures formé des trans  istors     T..    et     T3    et du condensateur<B>C2.</B> Ces transistors  sont montés en opposition et sont reliés de manière à  former chacun un     bipôle,    c'est-à-dire de manière à pré  senter une caractéristique     similaire    à celle d'une diode.  



  Les     fig.    12, 13 et 14 montrent, à titre d'exemple,  l'exécution d'un tel circuit sous forme de circuit intégré  réalisé sur un monocristal semi-conducteur 31, par exem  ple de silicium du type   P   qui est représenté au dessin  sans une partie de son épaisseur, celle-ci étant enlevée  pour faciliter la représentation avec une seule échelle.  Sur sa face supérieure, le monocristal 31 comprend trois  zones     monocristallines    32, 33 et 34 du type<B> N </B> obte  nues, par exemple, par un procédé de diffusion.  



  La forme géométrique de chacune de ces trois zones  32, 33 et 34 est prévue de manière qu'elles puissent  constituer les anodes     (drains)    et les cathodes (sources)  des trois transistors à effet de champ, à électrode de  commande isolée,     Tl,        T@    et     T3    apparaissant dans le  montage de la     fig.    15.

   Ainsi les zones 32 et 33 et une  première électrode de commande 35 forment le trans  istor     Tl,    les zones 33 et 34     avec    respectivement une  deuxième électrode 36 et une troisième électrode 37  formant respectivement le deuxième transistor     Tz    et le  troisième transistor T3.     L'isolation    des électrodes 35,  36 et 37 des zones 32, 33 et 34 est obtenue au moyen  d'une couche mince 38, par exemple d'oxyde de silicium.  



  Le dispositif comprend encore deux autres élec  trodes 39 et 40 de connexion du transistor Tl à la source      de tension S1. L'électrode 39 est reliée au transistor Tl  par     l'intermédiaire    du     condensateur    Cl formé par     elle-          même,    la couche isolante 38 et la zone 33. L'électrode  40 est reliée au transistor Tl par la zone 32 avec laquelle  elle forme un contact 41. L'électrode 40 est également  reliée au transistor     T.,    par l'intermédiaire du condensa  teur C2 formé par elle-même, l'isolation 38 et la zone 34.  



  Les     électrodes    de commande 36 et 37 des transistors       Tl,    et     T3    sont en contact, respectivement, avec les zones  33 et 34, au moyen des contacts 42 et 43. Les électrodes  35 et 40 sont reliées chacune à une borne d'entrée, res  pectivement 44 et 45,     ces    dernières étant destinées,  comme décrit, à être reliées à une source de tension. de  commande Ve (fig. 15).  



  L'électrode 40 est en outre reliée à une des bornes  de sortie, notamment la borne 46, l'autre     borne    de sortie  47 étant reliée à     l'électrode    37. Le cristal 31 est relié à la  masse par un contact non     représenté.    Il peut aussi être  polarisé négativement par rapport à la masse.  



  Comme décrit, les transistors que comprend le cir  cuit de la fig. 15 sont des transistors à effet de champ,  à électrode de     commande    isolée. Un tel transistor est  représenté aux fig. 18 et 19 et ses caractéristiques de  fonctionnement aux fig. 20 et 21.  



  Ce transistor comprend une anode A (drain) et une  cathode K (source) constituées par deux zones semi  conductrices du type N que présente un monocristal  du type P.     L'électrode    de commande E est séparée des  deux autres     électrodes    A et K par une couche isolante I  d'où la désignation   à     électrode    de commande isolée .  B et L désignent,     respectivement,    la largeur et la lon  gueur du canal, c'est-à-dire de la     partie    du     mono-          cristal    P comprise entre les deux zones A et K.  



  Si on applique entre la cathode K et l'anode A (fig.  19) une tension continue     Vo    et entre la cathode K et  l'électrode de commande E une tension Ve, il se forme,  à partir d'une certaine valeur Ve0 (fig. 21) de cette der  nière tension, dite   seuil<B> ,</B> une zone d'inversion sous  la couche isolante I donnant lieu à un courant i. La  fig. 20 montre la dépendance entre le courant i et la ten  sion     V3    pour     différentes    valeurs de la tension VA .

   Pour  chaque valeur de la tension Ve, il y a saturation du  courant i à partir d'une     certaine    valeur de la tension     V,,    ,  notamment à partir de  Vo > Ve - Ve0  Le courant de saturation d'un transistor donné est  déterminé par la relation suivante  
EMI0005.0025     
    où K est une constante qui dépend de la     capacité    de la  couche I et de la mobilité effective des porteurs de charge  de la zone d'inversion influencée.  



  La     fig.    21 montre comment varie la valeur de la  racine carrée du     courant    de saturation     i,    en fonction  de la tension de commande     Ve    .  



  L'examen du schéma, représenté à la     fig.    15, permet  de constater qu'il s'agit d'un étage amplificateur de  tension et que le circuit formé par le transistor     Tl,    le  condensateur Cl et la     source        Sl    devrait être un circuit  élémentaire amplificateur de tension. Or     ce    circuit élé  mentaire     diffère    des circuits classiques connus par l'ab  sence de résistance de charge et par le genre de tension  d'alimentation.    Il y a donc lieu de voir sous quelles conditions un  tel circuit est réellement un circuit amplificateur de ten  sion. On suppose dans     ce    qui suit que     VB    = 0.  



  Pour une tension d'entrée  
EMI0005.0039     
    où T est la période de la tension     Vo    et K' une constante  égale à K
EMI0005.0041  
   la valeur moyenne de la tension     Vl    est  
EMI0005.0043     
    et pour une tension d'entrée  
EMI0005.0044     
    cette valeur moyenne est  
EMI0005.0045     
    L'amplification
EMI0005.0046  
   est maximale lorsque  
EMI0005.0047     
    et sa valeur  
EMI0005.0048     
    II est évident que le courant inverse de la jonction       N-P    que forme la zone 33 constituant à la fois l'anode  du transistor Tl et une électrode du condensateur Cl  (voir     fig.    12 à 15) doit être au plus égal à  
EMI0005.0051     
    Pour une jonction ayant, par exemple,

   une surface  de l'ordre de     2.10-s        em2    et dans le cas où on utilise  un cristal de silicium, on obtient, pour ce courant inverse,  facilement une valeur de l'ordre de     10-10    à     10-11    A.

   Si  l'on admet, d'une     part,    pour l'autre électrode du con  densateur Cl, formée en     l'occurrence    par une     partie    de  l'électrode 39     (fig.    12 et 14), une surface de     10-s        cm2,     et, d'autre part, pour la couche isolante 38, formée en       l'occurrence    d'oxyde de silicium     (fig.    12 à 14), une  épaisseur de 1000 A, on obtient pour le condensateur Cl  une capacité d'environ 0,035 p F.

   Compte tenu de cette  dernière valeur et de celle du courant inverse, et en sup  posant que la tension d'alimentation     (V")    est égale à  3 volts, la période T de celle-ci peut être au maximum  de     l0-3        seconde.     



  Pour le transistor Tl     (fig.    12, 18 et 19), on peut  facilement obtenir pour la constante K' une valeur de       10-s        A/V2.         Compte tenu     des    valeurs ci-dessus,     l'amplification     
EMI0006.0002     
    A signaler que la consommation maximale de     puis-          sance    de cet     amplificateur    est de l'ordre de     10-1o    watts.  



  La fig. 17 montre la variation de la forme de la ten  sion de sortie V1 en fonction de l'amplitude de la tension  d'entrée V. dont la variation est représentée à la fig. 16.  Comme on le voit, pour V8 = O, V1 est une tension  rectangulaire égale à     Vo.    Avec l'augmentation de la  tension Ve, la forme de V1 change de plus en plus pour  devenir un triangle dont la base     diminue    avec l'augmen  tation de     V,     Il résulte de ce qui précède que le circuit formé du  transistor T1, du condensateur Cl et de la source SI est  effectivement un circuit amplificateur de tension.  



  On voit également que la réalisation d'un tel circuit  sous forme d'un circuit intégré est relativement facile,       ce    qui est loin d'être le cas d'un circuit à résistances qui  devrait avoir, à consommation égale, une amplification  de même ordre.  



  Bien entendu, la tension d'alimentation, qui est en  l'occurrence une tension sous forme d'une suite d'impul  sions unidirectionnelles, peut également être une tension  sous forme d'une suite d'impulsions bidirectionnelles ou  encore une tension sinusoïdale.  



  Comme on le voit par ce qui précède, grâce à la  conception d'un circuit élémentaire amplificateur de ten  sion, ne comportant qu'un transistor et un condensateur,  sans aucune     résistance,    le problème d'intégration se  trouve     grandement        simplifié.    La réalisation d'un tel cir  cuit amplificateur est rendue possible grâce à l'utilisation  d'une tension d'alimentation périodique.  



  La fabrication du circuit intégré de la fig. 12 peut  être réalisée en faisant emploi de la méthode     photo-          lithographique    bien connue, qui est basée sur le fait que  certaines substances peuvent être rendues insolubles par  exposition préalable à la lumière ultraviolette. Pour dif  fuser les zones 32, 33 et 34     dans    le monocristal 31, on  oxyde d'abord la surface de celui-ci, on recouvre la  surface oxydée d'une substance photosensible et on l'ex  pose à la lumière ultraviolette à travers un photonégatif  masquant les endroits où l'on désire obtenir les zones  32, 33 et 34.  



  La couche d'oxyde recouvrant ces endroits est ensuite  dissoute pour procéder à la diffusion. Celle-ci terminée,  on oxyde de nouveau toute la surface du monocristal  et on enlève, comme expliqué ci-dessus, la couche  d'oxyde aux endroits où doivent figurer les contacts  31, 32 et 33. Pour obtenir ceux-ci et les différentes élec  trodes, on dépose sur toute la surface une couche métal  lique, par exemple une couche d'aluminium, puis on  l'enlève, toujours par la méthode photolithographique,  aux endroits où elle ne doit pas figurer. Le fait qu'une  des électrodes d'un condensateur soit constituée par  l'anode d'un transistor permet de n'avoir à déposer  qu'une seule couche métallique, ce qui simplifie grande  ment la fabrication.  



  Comme représenté sur les fig. 5, 9, 10 et 11 du dessin  annexé, les divers circuits électroniques du démultipli  cateur que comporte la montre électronique décrite com  prennent notamment des circuits élémentaires d'ampli  fication, du genre illustré à la fig. 15. On signalera à ce  propos que la source de tension périodique alimentant  ces circuits sera    - l'oscillateur O (tension Vo en fig. 9a) pour le circuit  élémentaire formé par le condensateur     C3    et le trans  istor T3 dans l'étage démultiplicateur de la fig.

   9,  - la source<B>SI</B> (tension Vo =     Ve    en     fig.    10a), constituée  par l'étage A     (fig.    5) pour les deux circuits élémentaires  comprenant, l'un, le condensateur Cl et le transistor     Tl,     et l'autre, le condensateur     C,l    et le transistor     T,l    dans  l'étage démultiplicateur de la     fig.    10 (étage B du démul  tiplicateur complet),  - cette même source<B>SI,</B> pour tous les circuits élémen  taires formés par le condensateur Cl, et le transistor     Tl;

  ,,     disposés entre chaque étage démultiplicateur B à B"       (fig.    5),  - la tension de sortie (tension Vo =     Ve    en     fig.    10a) au       point    d'interconnexion d entre les transistors de     décou-          plage        Tll    et Tl, disposés à la sortie de chaque étage  démultiplicateur B à B.-,, pour les deux circuits élé  mentaires comprenant l'un la capacité Cl et le trans  istor Tl et l'autre la capacité Cl et le transistor     T.l    dans  chacun des étages     Bl    à     B",    dont le circuit est celui de  la     fig.    10;

    - la tension de sortie     (V8    en     fig.    l la) au point d'inter  connexion des deux transistors de découplage disposés  à la sortie des étages démultiplicateurs     Bn    et C à     C"    _     i          (fig.    5), pour le circuit élémentaire comprenant la capa  cité Ci et le     transistor    Tl, dans chacun des étages C  à     C"    dont le circuit correspondant est celui de la     fig.    11.  



  Le circuit élémentaire du second genre comprenant,  comme celui du premier genre, un transistor et un con  densateur, présente, comme     décrit,    un transistor supplé  mentaire.  



  La     fig.    22 représente     précisément    un circuit élémen  taire du second genre puisqu'il est constitué d'un pre  mier transistor     Tl,    à.     effet    de champ et à électrode de  commande isolée, relié, en série, avec un condensateur  Cl, à une source<B>SI,</B> délivrant une tension d'alimenta  tion Vo sous forme d'impulsions unidirectionnelles.

   Le  point I, qui relie une électrode 51 du transistor Tl et  une électrode 53 du condensateur Cl, est relié à une  électrode 55 d'un second transistor     T..    dont l'autre élec  trode 56 est connectée à. la sortie     57.-          L'électrode    de commande 58 du transistor Tl est  reliée à l'entrée 60, celle 59 du transistor     T.    étant reliée  à la     source   <B>SI.</B> La seconde électrode 52 du transistor Tl  est reliée à la masse.  



  La     fig.    23 montre le circuit élémentaire décrit     ci-          dessus    dans sa forme intégrée. Il est réalisé dans une  face d'un     monocristal    semi-conducteur, en l'occurrence  d'un monocristal 61 de silicium du type N. Les élec  trodes des transistors Tl et     T2    , ainsi qu'une électrode du  condensateur Ci sont constituées par des zones du type P       diffusées    dans le cristal 61.

   L'électrode 51 du     transistor          Tl,    l'électrode 55 du transistor     T.    et l'électrode 53 du  condensateur Cl sont constituées par une même zone  135, la seconde     électrode    56 du transistor     T2    étant consti  tuée par la zone 56'. Trois autres zones 62, 63 et 64  sont en outre réalisées dans la même face du     mono-          cristal    61 mais elles sont du type N+.

   Le rôle de la  zone 62 est de permettre la mise du cristal 61 à la masse,  celui des zones 63 et 64 étant d'empêcher la formation  de zones d'inversion sous les connexions des électrodes  de commande des     transistors.    Sur la couche isolante 65  d'oxyde de silicium sont déposées des couches métalli  ques formant les électrodes de commande 58 et 59 des  transistors Tl et     T2    et la seconde électrode 54 du con  densateur Cl. Une autre couche 66 forme le contact      ohmique des zones 52' et 62, destinée à relier à la masse  l'électrode 52 du transistor Tl et le monocristal 61.  



  Le circuit élémentaire décrit ci-dessus fonctionne de  la manière suivante  Pour faciliter la compréhension du fonctionnement,  considérons d'abord seulement la partie formée du  transistor Tl et du condensateur Cl, c'est-à-dire sans le  transistor     T,,    et voyons quelle est la tension     v1    en fonc  tion de la tension d'entrée (de commande)     ve    .  



  Supposons, d'une part,     chie    la source     S,    délivre des  impulsions de tension de forme trapézoïdale représentées  en     fig.    25, et, d'autre part, que la tension de seuil du  transistor Tl est plus grande que celle de la jonction     PN     que forme la zone 135 avec le monocristal 61. Si la  tension de commande (d'entrée)     v.    est nulle, la tension  de sortie     v1    varie alors pratiquement entre O et vo, à  cause de l'effet de cette jonction     PN,    et correspond,  quant à la forme, à la tension vo (voir courbe X à la       fig.    26).

   Si l'on applique maintenant la tension     v,    en  l'augmentant progressivement, la tension     v1    diminuera  progressivement, sa forme variant progressivement  comme le montrent les courbes Y et Z de la     fig.    26.  Vu cette variation de la forme de la tension     v',    on peut  définir différents facteurs d'amplification du circuit sui  vant que l'on se réfère à la valeur de pointe, à la valeur  moyenne ou à la valeur effective de la tension     v1.     



  Dans     ce    qui suit nous nous référons à la valeur de  pointe qui est la plus importante pour le fonctionnement  des circuits     électroniques    comprenant un ou plusieurs  circuits élémentaires.  



  Pour le régime de saturation de courant du transistor       Tl,    cette valeur de pointe est  
EMI0007.0019     
    V,. o étant la tension de seuil du transistor Tl et K' une  constante dépendant de la géométrie de celui-ci.  



  Pour obtenir     V,,,    = O, il est nécessaire d'avoir  I, = AC,  ce qui sera le cas lorsque la tension de commande v"  sera au moins  
EMI0007.0021     
    Avec un choix judicieux des valeurs A, C, et K', il  est possible d'obtenir que     cette    valeur de v,, soit beau  coup plus petite que celle de la tension     vo.     



  Considérons maintenant l'ensemble du circuit,     c'est-          à-dire    y compris le     transistor        T@    et cela dans le cas où  un condensateur     G    représenté en pointillé, dont la capa  cité est beaucoup plus petite que celle du condensateur  Cl, serait branché à la sortie 57 du circuit.    Supposons que la tension     ve    est nulle et que le  condensateur     C,    est déchargé.

   Une impulsion de la  tension vo aura alors pour conséquence, d'une part, une  tension     v1    pratiquement de la même valeur que vo et,  d'autre part, une tension de commande du transistor     T.,     comprise entre son électrode de commande 59 et l'élec  trode 56 qui forme sa cathode.

   Ce transistor     T,    sera  donc mis en état de conduction, ce qui aura pour consé  quence la charge du condensateur     G    sur la tension de  sortie v, dont la valeur maximale sera la différence entre  vo et     veo        (la    tension de seuil du transistor     T,,).    Lorsque  cette valeur maximale de     V,    sera atteinte, le transistor     T.     sera bloqué puisqu'alors sa tension de commande sera  égale à sa tension de seuil. La diminution de la tension  v" fera encore diminuer cette tension de commande du  transistor T., de sorte qu'il restera bloqué et par consé  quent aucune décharge du condensateur     C.,    ne pourra  se produire.

    



  Si maintenant une tension d'entrée     v,    ayant une  valeur plus grande que  
EMI0007.0042     
    est appliquée, le transistor     T,    sera mis en état de     con-          duction,    de sorte que la prochaine     impulsion    de v" aura  pour conséquence l'apparition de la tension de com  mande du transistor     T,    cette fois entre son électrode de  commande 59 et l'électrode 55, laquelle forme mainte  nant sa cathode.

   Le transistor     T:.    sera donc mis en état  de conduction, ce qui aura pour     conséquence    la décharge  du condensateur     C.,    par les deux transistors T, et     Tl.     



  Le nouveau circuit élémentaire décrit, qui constitue  une variante du circuit élémentaire du premier genre  représenté notamment en     fig.    15, permet donc, en  absence de tension de commande à son entrée, de char  ger rapidement un condensateur de faible capacité à une  tension ayant une valeur très proche de la valeur maxi  male de la tension apparaissant à sa sortie. Ce conden  sateur reste en outre chargé jusqu'à l'apparition d'une  tension de commande de valeur suffisante.  



  C'est cette propriété qui est utilisée avantageusement  dans les divers     étages        démultiplicateurs    des     fig.    9, 10  et 11 que comporte le démultiplicateur DM de la montre  électronique décrite.  



  La structure des étages démultiplicateurs des fi-. 9,  10 et 11 et leur fonctionnement sont les suivants  Le circuit de la     fig.    9, qui est destiné à démultiplier  des signaux à haute fréquence, est formé d'un circuit  élémentaire du second genre,     comprenant    le transistor       T,,    le condensateur Cl, le transistor     T.,,    et d'un circuit  élémentaire du premier genre, formé du transistor     T.,     et du condensateur C,3.  



  La sortie du premier circuit     Tl,   <B>CI,</B>     T#,    est reliée, à  la     fois,    à l'entrée d'un transistor T, qui relie l'entrée  du second circuit T3,     C3    à la masse, et à l'entrée de ce  second circuit, par l'intermédiaire d'un condensateur     C3.     La sortie du second circuit     T;3,        C.3    est reliée à l'entrée  du premier     Tl,   <B>CI,</B>     T@.     



  Un condensateur     C.,    branché en parallèle à l'entrée  de ce second circuit     T3,        C3,    est relié à la source de  courant P, en série avec la résistance R de valeur  ohmique élevée. Les deux circuits élémentaires sont ali  mentés par l'oscillateur à quartz O, délivrant un signal  sinusoïdal.      Le circuit démultiplicateur décrit ci-dessus fonctionne  de la manière suivante       Partons    du moment où le condensateur     C.    est  déchargé. Le transistor     T3    étant bloqué, la tension     vo     de la source O apparaît au point II, ce quia pour consé  quence la mise en état de conduction du transistor Tl.

    Aucune tension n'apparaît donc au point IV et par con  séquent à la sortie 19 du circuit démultiplicateur. Le  condensateur     C.,    se charge maintenant par la source P.  Dès que la tension du condensateur C, atteindra une  valeur supérieure à la tension de seuil du transistor     T3,     la tension au     point    II sera     suffisamment    réduite par  le courant du transistor     T3.    Ceci aura pour     conséquence     l'apparition de la tension au point     IV,    donc l'augmen  tation de la tension au point I par le condensateur     C4,

       ce qui contribuera à charger le condensateur     C2    sur une  tension plus élevée. Il en résultera une mise complète  en état de conduction du transistor     T3    et le blocage du  transistor Tl. La tension vo qui apparaîtra au point     IV     chargera le condensateur<B>CI),</B> par l'intermédiaire du  transistor     T2,    ce qui aura pour conséquence, avec un  certain retard, la mise en état de conduction du trans  istor Tl et la décharge du condensateur     C2    , c'est-à-dire  la remise du circuit dans l'état dans lequel il se trouvait  au début de     l'explication    de son fonctionnement.  



  Les fig. 9a à 9e montrent, respectivement, les ten  sions vo, vI, vII, vIII et vIV, pour le cas d'un facteur de  démultiplication de 4.  



  Le circuit de la fig. 10, destiné à démultiplier des  signaux de fréquence moyenne, est formé d'un circuit  élémentaire amplificateur de tension du second genre,  comprenant le transistor     T2,    le condensateur     C.    et le  transistor     T3,    et de deux circuits élémentaires du pre  mier genre, formés d'un transistor Tl et d'un conden  sateur<B>CI,</B> respectivement d'un transistor Ta et d'un  condensateur C4.  



  L'entrée et la sortie du circuit     T2    ,     C2    ,     T3    sont  reliées, respectivement, à la sortie du circuit T1, CI, et  à     l'entrée    du circuit     T.,        C4,    la sortie de celui-ci étant  reliée à l'entrée du circuit T1, Cl. Les trois circuits sont  alimentés par la source S1 délivrant une tension pério  dique vo sous forme     d'impulsions    trapézoïdales. Cette  tension constitue     simultanément    la tension d'entrée     v,     dont la     fréquence    est à démultiplier.

   Ce circuit     fonctionne     de la     manière    suivante  Supposons que le condensateur     C.,    constitué par la  capacité d'entrée du     transistor    T4, est chargé, de sorte  que ce     dernier    se trouve en état de pouvoir conduire  un courant, tandis que le     transistor    Tl est bloqué.  



  Une impulsion de tension vo délivrée par la source S1  aura pour conséquence l'apparition     simultanée    de cette  tension     v"    sur l'électrode de     commande    des transistors  T2 et T;, ce qui aura pour conséquence la mise en état  de conduction de ces transistors et la décharge du con  densateur     C"    par les transistors     T:

  ,    et     T3.    La pente du  transistor     T_,    étant faible par rapport à celle du trans  istor     T4,    la décharge du condensateur     Cl,    se fera dans  un temps plus long que     t.    (voir     fig.    25), de sorte qu'au  cune tension n'apparaîtra au     point    IV, donc aucune  tension v. à la sortie 17 du démultiplicateur, avant la  prochaine impulsion de tension vo.

   Cette     dernière    aura  pour conséquence la mise en état de conduction du  transistor     Tl,    le blocage du transistor     T2,    l'apparition  de la tension au point Il et la recharge du condensateur       Cl,    . La pente du transistor     T3    étant plus faible que celle  du transistor     T4,    cette recharge se fera dans un temps    plus long que     to        (fig.    25), ce qui permettra l'apparition  d'une impulsion de la tension     vs    à la sortie 17.  



  Il résulte donc par ce qui précède qu'il n'y a, à la  sortie 17 du circuit, qu'une     impulsion    de tension     vs    pour  deux impulsions de la tension vo à l'entrée 21. La fré  quence de celle-ci est donc divisée par deux.  



  Les     fig.    10a à 10e montrent, respectivement, les ten  sions     v,,    ,     vl    ,     vlI,        vIII    et     VIv.     



  .  



  Dans ce circuit démultiplicateur, la tension d'entrée  (de commande)     ve,    dont la fréquence doit être démul  tipliée, et la tension     d'alimentation    vo sont identiques.  



  L'étage démultiplicateur illustré en     fig.    11 est prévu  pour de très basses fréquences. Il comprend un circuit       bistable        formé    d'un circuit élémentaire du premier genre,       comprenant    le transistor     To    et le condensateur<B>CG,</B> et  d'un circuit élémentaire du second genre, formé du trans  istor T., du condensateur     C3    et du transistor T; .

   Les  deux circuits sont alimentés par une même tension vo  fournie par une source     Sl.    La     sortie    du premier cir  cuit     T3,        C3    , T5 est reliée, d'une part, à l'entrée du  deuxième circuit,<B>T6,</B>     Co    et, d'autre     part,    par l'intermé  diaire d'un transistor     T2,    à la masse.

   L'électrode de  commande de ce transistor T2 est     reliée    à la sortie d'un  troisième circuit élémentaire comprenant un     transistor    Tl  et un condensateur CI, alimenté par une source     S2    déli  vrant la tension d'entrée (de commande)     ve.    L'électrode  de commande du transistor Tl est reliée à la sortie dudit  deuxième circuit élémentaire     T6,        Co    par     l'intermédiaire     d'un transistor T7 dont     l'électrode    de commande est  reliée à la source SI.

   La sortie de ce deuxième circuit       T6,        Co    est en outre reliée, d'une part, à l'entrée dudit  deuxième circuit     T3,        C3,        T5    et, d'autre part, à la masse,  par     l'intermédiaire    d'un     transistor        T4    dont l'électrode de  commande est reliée à la source S.,: En l'occurrence la  fréquence de la tension vo est deux- fois plus grande que  la fréquence de la tension     ve    .  



  Ce circuit démultiplicateur fonctionne de la manière  suivante  Supposons que le condensateur     Cn    est     déchargé    et  le transistor     To    par conséquent bloqué. Une impulsion  de tension vo délivrée par la source     Sl    aura pour consé  quence une augmentation plus rapide de la tension de  commande du     transistor        T3    que de celle du transistor     T,,.     Le transistor     T3    étant alors mis en état de conduction, le  condensateur     CP    restera donc déchargé et le transistor     To     bloqué,

   de     sorte    que la tension vo apparaîtra au point       IV    et par conséquent la tension     vs    à la sortie 18 du  circuit démultiplicateur. Il en résultera également une  charge du condensateur     C,,    par l'intermédiaire du       transistor        T7,    et par conséquent la mise en état de     con-          duction    du transistor Tl.

   A la prochaine impulsion de  la tension vo, qui est délivrée     simultanément    avec une  impulsion de la tension     v0,    aucune tension n'apparaîtra  au point I puisque le transistor Tl est en état de     conduc-          tion.    Par contre, le transistor     T4    sera mis en état de  conduction, ce qui aura pour conséquence le blocage  du transistor     T3.    Le transistor     T.        étant    également blo  qué, la tension vo apparaîtra donc au     point    Il, ce qui  aura pour conséquence la     charge    du condensateur     Cl,,

       par     l'intermédiaire    du transistor     T5,    la mise en état de  conduction du     transistor        T,,    la décharge du condensa  teur     C'p,    par l'intermédiaire des transistors     T7    et     T4,    et  le blocage du transistor Tl.

   Le circuit restera dans cet  état malgré des courants de fuite, car le condensateur     Cl,     est rechargé par la     prochaine    impulsion de la tension     v,,.     A la prochaine     impulsion    de la tension     ve,        celle-ci    appa-      raîtra au point 1 puisque le transistor Tl est bloqué. Cela  aura pour     conséquence    la mise en état de conduction  des transistors     T2    et T4, de sorte qu'aucune tension n'ap  paraîtra aux points II et     IV,    donc à la sortie 18 du cir  cuit.

   A la     prochaine        impulsion    de     vo    seule, le circuit sera  remis dans son état du départ. Il résulte de ce qui pré  cède que, pour deux impulsions de la tension ve à l'en  trée 23, il n'y aura qu'une seul impulsion de la tension     v;     à la sortie 18 du circuit de l'étage démultiplicateur.  



  Les fig. 11a à 11f montrent, respectivement, les ten  sions VO,     Ve,        vi,    vil, VIII et     vIV.     



  Les deux étages démultiplicateurs décrits ci-dessus  et représentés respectivement aux     fig.    10 et<B>11,</B> ont cha  cun un facteur de démultiplication de deux, alors que  celui de la     fig.    9 a un facteur de démultiplication plus  élevé, égal à quatre dans l'exemple proposé.  



  Comme décrit, les divers étages du démultiplicateur  DM de la montre électronique sont réalisés sous forme  de circuits     intégrés        OA,        EB,        EC    et ER     (fig.    1), de  manière analogue à ce qui a été représenté aux     fig.    12  et 23 et décrit en se référant à ces figures en ce qui  concerne les circuits élémentaires amplificateurs de ten  sion du premier et du second genre     (fig.    15 et 22).  



  Le fonctionnement du démultiplicateur DM se déduit  des explications données relativement aux schémas élec  troniques des     fig.    5, 9, 10 et 11.  



  Il convient toutefois de souligner le fait qu'un tel  démultiplicateur consomme de l'énergie seulement pen  dant des laps de temps très courts au cours desquels  les condensateurs de très faible capacité de ses différents  étages sont à l'état chargé.  



       Ainsi    donc si les étages B à     B"        (fig.    10) du démul  tiplicateur ont tous les mêmes dimensions, la     puissance     moyenne consommée par chacun d'eux diminue linéaire  ment avec la fréquence de leur tension d'alimentation.  La puissance moyenne consommée par le démultiplica  teur DM est en conséquence extrêmement faible.  



       Etant    donné la facilité que présente l'intégration d'un  circuit     démultiplicateur    à plusieurs étages tel celui de la       fig.    5 et sa très faible consommation d'énergie, on voit  qu'un tel circuit peut avantageusement être utilisé dans  la montre électronique décrite.  



  Un autre avantage que présente le démultiplicateur  de la     fig.    5, avantage dû notamment à l'étage A illustré  en     fig.    9, le destine encore plus particulièrement à l'uti  lisation dans une petite montre     électronique.     



  En     effet,    comme cela ressort de l'explication du  fonctionnement de cet étage, le condensateur     C.    est  chargé et déchargé avec la périodicité de la tension  sinusoïdale pendant que le condensateur Cl se charge.  Au moment où le transistor T3 est mis en état de     con-          duction,    le condensateur C3 est chargé et déchargé pen  dant une période de la tension     vo        tandis    que le conden  sateur Cl ne reçoit pratiquement aucune charge.  



  Si la valeur de la capacité des condensateurs Cl et C3  est la même, la charge capacitive pour la source O reste  donc pratiquement     constante.    Ce fait est très important  lorsque la source de tension périodique est un oscillateur  à quartz, comme dans le cas envisagé ici.  



  Cette capacité de charge que représente l'un ou  l'autre des condensateurs Cl ou     C3    peut être incluse dans  un circuit accordé à la fréquence propre du quartz, ce  qui permettrait de récupérer l'énergie potentielle de la  charge de ces condensateurs.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Montre électronique, notamment montre-bracelet, comprenant une base de temps (O) délivrant des signaux électriques à haute fréquence, un démultiplicateur élec tronique de cette fréquence (DM), un dispositif (IT) d'indication du temps commandé par les signaux élec triques à fréquence démultipliée produits par le démulti plicateur, et une source de tension continue d'alimenta tion (P), dans laquelle ce démultiplicateur comprend au moins un amplificateur élémentaire de tension et est exécuté sous forme de circuit intégré, caractérisée par le fait que cet amplificateur est constitué par un transistor et par un condensateur destinés à être reliés, en série,
    à une source de tension d'alimentation périodique<B>(SI),</B> la sortie de cet amplificateur élémentaire correspondant au point de liaison du transistor et du condensateur. SOUS-REVENDICATIONS 1. Montre électronique selon la revendication, carac térisée par le fait que ledit amplificateur présente de plus au moins un second transistor dont une des élec trodes, cathode ou anode, est reliée au point de con nexion du premier transistor et du condensateur, dont l'électrode de commande est destinée à être reliée à ladite source d'alimentation périodique <B>(Si)
    </B> et dont l'autre des électrodes, anode ou cathode, constitue la sortie de l'amplificateur. 2. Montre électronique selon la. revendication et la sous-revendication 1, dans laquelle le démultiplicateur électronique présente plusieurs étages de démultiplication dont au moins un est destiné à démultiplier des fré quences élevées (fig. 9), caractérisée par le fait que cet étage comprend un amplificateur à deux transistors (T1, Cl, T2) dont la sortie est reliée, d'une part, par l'inter médiaire d'un condensateur (C4),
    à l'entrée d'un ampli ficateur élémentaire à un transistor (T;, C3) et, d'autre part, à l'électrode de commande d'un transistor (T4) reliant l'entrée de cet amplificateur élémentaire (T3, C3) à la masse, et étant relié lui-même, en parallèle avec un condensateur (C2), à ladite source de courant continu (P), la sortie de ce second amplificateur élémentaire (T3,
    C3) étant reliée à l'entrée de l'amplificateur (Tl, T2, C<B>)</B>, les deux circuits étant reliés à la base de temps (O) délivrant les signaux électriques à haute fréquence. 3.
    Montre électronique selon la revendication et la sous-revendication 1, dans laquelle le démultiplicateur électronique présente plusieurs étages de démultiplication dont au moins un est destiné à démultiplier des fré quences moyennes (fig. 10), caractérisée par le fait que cet étage comprend un amplificateur à deux transistors (T2, T3, C2) dont l'entrée et la sortie sont reliées, res pectivement, à la sortie d'un premier (T1, Cl) et à l'entrée d'un second (T4, C4) amplificateur élémentaire à un transistor,
    la sortie de ce dernier circuit (T4, C4) étant reliée à l'entrée du premier (T1, Cl), les trois cir cuits étant reliés à une même source de tension d'ali mentation périodique (SI). 4. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisée par le fait que la fréquence de ladite tension d'alimentation est égale à celle de commande desdits amplificateurs. 5.
    Montre électronique selon la revendication et la sous-revendication 1, dans laquelle le démultiplicateur électronique présente plusieurs étages de démultiplica tion dont au moins un est destiné à démultiplier des fréquences basses (fig. 11), caractérisée par le fait que cet étage comprend un circuit bistable formé d'un ampli ficateur à deux transistors (T3, T5, C3) et d'un ampli ficateur élémentaire à un transistor<B>(T6,</B> C,), la sortie et l'entrée de l'un de ces circuits amplificateurs étant reliées, respectivement, à l'entrée et à la sortie de l'autre, les deux circuits étant reliés à une même source de ten sion d'alimentation périodique (S1),
    la sortie du pre mier de ces circuits amplificateurs étant d'autre part reliée à la masse par l'intermédiaire d'un transistor (T-) dont l'électrode de commande est reliée à la sortie d'un amplificateur élémentaire à un transistor (Tl, Cl) ali menté par la source de tension de commande (S.,) et dont l'entrée est reliée à la sortie de l'amplificateur élé mentaire (T,, C,) formant le circuit bistable, par l'inter médiaire d'un transistor (T7) dont l'électrode de com mande est reliée à la source de tension d'alimentation périodique (S1), la sortie de cet amplificateur élémen taire (T,,
    C,) étant reliée à la masse par l'intermédiaire d'un transistor (T1) dont l'électrode de commande est reliée à la source de tension de commande (S2). 6. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1 et 5, caractérisée par le fait que la fréquence de la tension d'alimentation périodique (v,) est deux fois plus grande que celle de la tension de com mande (v±). 7. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1, 5 et 6, caractérisée par le fait que la source de tension d'alimentation périodique est une source d'impulsions trapézoïdales unidirectionnelles. 8.
    Montre électronique selon la revendication, dans laquelle le démultiplicateur de fréquence présente plu sieurs étages de démultiplication dont la sortie de l'un est reliée à l'entrée de l'autre par l'intermédiaire d'un circuit de découplage, caractérisée par le fait que ce circuit comprend deux transistors (T11 et T12) reliés en série à la source de tension continue (P), dont leurs élec trodes de commande sont reliées à la sortie d'un étage et leur point de connexion à l'entrée de l'étage suivant. 9.
    Montre électronique selon la revendication, dans laquelle le démultiplicateur de fréquence présente plu sieurs étages de démultiplication dont la sortie de l'un est reliée à l'entrée de l'autre par l'intermédiaire d'un circuit de découplage, caractérisée par le fait que ce cir cuit de découplage est formé d'un amplificateur élémen taire comprenant un transistor (T13) et un condensateur (Cl.;
    ) reliés, en série, à une source de tension d'alimen tation périodique, l'électrode de commande de ce trans- istor (T13) étant reliée, d'une part, à la sortie d'un étage de démultiplication et, d'autre part, à l'électrode de com mande d'un deuxième transistor (T12) en série lui-même avec un troisième transistor (T11) dont l'électrode de commande est reliée au point de connexion du conden sateur (C13) et du premier transistor (T13), le point de connexion (d) du deuxième (T12) et du troisième (T11)
    transistors étant relié à l'entrée de l'étage suivant, ces deux derniers transistors (T11, T12) étant reliés à ladite source de tension d'alimentation continue (P). 10. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3, 5, 8 et 9, caractérisée par le fait que les composants du démultiplicateur, non compris ceux des amplificateurs à un transistor et des amplifi cateurs à deux transistors sont tous des condensateurs et des transistors de même type de conduction. 11.
    Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3, 5, 8, 9 et 10, caractérisée par le fait que lesdits transistors sont des transistors à effet de champ à électrode de commande isolée. 12. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3, 5, 8, 9, 10 et 11, dans laquelle les transistors et les condensateurs sont réalisés sur une même face d'un corps semi-conducteur monocristallin (fig. 22), caractérisée par le fait que l'une des électrodes (51) du transistor (Tl) que comporte chaque amplifica teur élémentaire (T1, Cl) est agencée de manière à for mer également une électrode (53) du condensateur (Cl)
    de cet amplificateur. 13. Montre électronique selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3, 4, 8, 9, 10 et 11, dans laquelle les transistors et les condensateurs sont réalisés sur une même face d'un corps semi-conducteur monocristallin (fig. 22), caractérisée par le fait que l'une des électrodes (51) du transistor (Tl) que comporte chaque amplifica teur à deux transistors (T1, Cl, T2) est agencée de manière à former également, d'une part, une électrode (53) du condensateur (Cl) de cet amplificateur et, d'autre part,
    l'une des électrodes (55), anode ou cathode, du second transistor (T2), l'électrode de commande (59) de ce second transistor étant agencée de manière à former la seconde électrode (54) dudit condensateur (Cl). Ecrits et images opposés en cours d'examen <I>aucun</I>
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