Montre électronique
La présente invention a pour objet une montre élec
tronique. Il existe de telles montres qui sont principalement réalisées par une série d'échelles de comptage comportant chacune quatre étages binaires qui sont commandés par une fréquence pilote de 100ho obtenue à partir de la fréquence de 50Hz du réseau de distribution. Des éléments ET remettent à zéro les échelles correspondant aux dizaines de minutes et aux dizaines de secondes lorsque le chiffre 6 est atteint, tandis que l'échelle des heures est remise à zéro d'une façon analogue lorsque le chiffre 24 est atteint. Pour l'indication décimale du temps, des matières de décodage binaires décimales sont insérées entre les éléments d'affichage et les échelles de comptage correspondantes.
Des dispositifs pour la mesure et l'indication du temps font usage de lumistors branchés en cascade et commandés par une source de fréquence à 60Hz. Ces lumistors sont utilisés chacun simultanément comme élément d'affichage et de comptage.
En outre de nombreuses études et réalisations de miniaturisation ont permis d'envisager la fabrication, dans un volume très réduit, de dispositifs de mesure et d'indication du temps.
Un des inconvénients de ces dispositifs réside dans le nombre élevé d'éléments nécessaires à leur réalisation. D'autre part la remise à l'heure et/ou la remise à zéro de ces dispositifs est toujours complexe et ne peut pas être effectuée en tout temps.
La présente invention a pour objet une montre électronique comprenant un oscillateur, un dispositif de comptage, un dispositif de commutation et un dispositif d'indication horaire analogique exempt de pièces mobiles, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de mise à l'heure comportant au moins une liaison électrique munie d'un interrupteur shuntant tout ou partie du dispositif de comptage et permettant une commande accélérée du dispositif de commutation et donc du dispositif d'indication horaire.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple différentes formes d'exécution de la présente invention.
La fig. 1 illustre schématiquement une forme d'exécution d'une montre électronique comportant plusieurs couches semi-conductrices fonctionnelles.
La fig. 2 est un schéma bloc relatif à une montre électronique comportant un dispositif de remise à zéro et un dispositif de mise à l'heure.
La fig. 3 illustre très schématiquement un des circuits de remise à zéro.
La fig. 4 illustre en détail un groupe de circuits relais utilisés dans la forme de réalisation illustrée à la fig. 2.
La fig. 1 illustre très schématiquement un secteur de la montre électronique comportant plusieurs couches semi-conductrices fonctionnelles, tandis que la fig. 2 illustre en schéma bloc une façon de réaliser lesdites couches fonctionnelles.
Dans la forme d'exécution illustrée aux fig. 1 et 2, la montre électronique comporte divers ensembles fonctionnels dont un oscillateur 1, un dispositif de comptage 2, un dispositif de commutation 3 et un dispositif d'affichage 4.
L'oscillateur 1 fournit une fréquence fixe d'une impulsion par seconde. Cette fréquence fixe ou de référence doit être très stable pour assurer un fonctionnement de haute précision de la montre électronique. Cet oscillateur 1 peut être constitué par:
a) Un générateur de fréquence utilisant un étalon de fréquence adéquat, par exemple un diapason, un cristal piézo-électrique ou un oscillateur Solion (voir Radio Engineer's Handbook Section 6 Crystal oscillators µ 4 par Terman, Mc Graw Hill Editeur 1943).
b) Un circuit diviseur de fréquence alimenté par le réseau de distribution d'énergie électrique, généralement à 50Hz ou 60Hz (voir Electronic and Radio Engi neering , chapitre 18, section 16, par Terman, Mc Graw
Hill Editeur 1955).
c) La combinaison d'un générateur de fréquence (a) et d'un circuit diviseur de fréquence (b).
En outre cet oscillateur 1 peut prendre la forme d'une couche mince, d'un secteur de couche mince, d'un bloc, etc., suivant la technique de miniaturisation utilisée.
Le dispositif de comptage 2 se compose, dans l'exemple illustré, par dix-sept unités binaires 5 branchées en cascade. Chacune de ces unités binaires 5 peut être constituée par une unité Philips flip-flop FF1, type B8 92000 comprenant deux transistors du type OC46.
Le premier groupe A de six flip-flop, ainsi que le circuit de contre-réaction 6 correspondant branché entre la sortie dudit groupe et l'entrée du troisième flip-flop 5, constitue un circuit diviseur délivrant un signal à une fréquence d'une impulsion par minute. En effet, les six flip-flop en série constituent une échelle de soixantequatre qui, grâce au circuit de contre-réaction shuntant les quatre dernières unités flip-flop, est ramenée à une échelle de soixante. Ce premier groupe étant alimenté directement par le signal de sortie de l'oscillateur (1 Hz)
O, il délivre bien un signal d'une impulsion par minute.
Pour indiquer les minutes de façon réaliste, il est nécessaire d'utiliser soixante éléments d'affichage 7 groupés dans le dispositif d'affichage 4 et qui doivent être alimentés chacun à leur tour.
Les éléments d'affichage 7 sont par exemple régulièrement répartis le long d'une ou de plusieurs circonférences concentriques, permettant de reproduire l'allure conventionnelle d'un cadran de montre.
Pour réduire le nombre des éléments nécessaires, ainsi que le nombre des connexions, on a utilisé ici le principe de la subdivision en sextants. Dans l'exemple illustré on considère six sextants comportant chacun dix minutes. Une telle disposition permet:
a) de rendre minimum le nombre d'éléments utilisés,
b) de simplifier grandement les connexions d'un dispositif d'affichage numérique.
Le second groupe B de quatre flip-flop en série constitue une échelle de seize qui est ramenée à une échelle de dix par le circuit de contre-réaction 6 shuntant d'une part les trois derniers flip-flop et d'autre part les deux derniers flip-flop. Ce second groupe B constitue le compteur des minutes.
Le troisième groupe C de trois flip-flop en série constitue une échelle de huit qui est ramenée à une échelle de six par le circuit de contre-réaction 6 shuntant les deux derniers flip-flop de ce groupe. Ce troisième groupe constitue le compteur des sextants de minute.
I1 est évident que dans d'autres réalisations la subdivision pourrait être différente de six, supérieure ou inférieure, généralement dictée par des considérations soit économique soit de facilité de réalisation technique des circuits.
A chaque instant l'information déterminant lequel des soixante éléments d'affichage 7 doit être actionné est contenue sous forme binaire dans les second et troisième groupes (B, C) de comptage. Ceci nécessite l'emploi de convertisseurs ou dispositifs de sélection, entre les sorties des compteurs et les circuits de commutation du dispositif d'affichage. Ces convertisseurs transforment les informations binaires contenues dans les compteurs
B et C en informations numériques allant de un à dix pour le compteur B et de un à six pour le compteur C.
Les convertisseurs 8 et 9 sont constitués par quarantequatre éléments à coïncidence qui peuvent être formés par exemple par cinq commutateurs électroniques Philips 2.2N1 type B8. 93000 et quatre commutateurs électroniques Philips 2.3NI type B8. 93001. Des circuits équivalents pourraient être utilisés qui seraient par exemple réalisés par la technique dite de déposition de films.
Pour indiquer les heures d'une façon réaliste, il est nécessaire d'utiliser douze éléments d'affichage 10 groupés dans le dispositif d'affichage 4 qui doivent être alimentés chacun à leur tour. Ici également on utilise le principe de la subdivision pour réduire le nombre d'éléments nécessaire. Dans l'exemple illustré on utilise trois secteurs de quatre heures chacun.
Le dispositif de comptage 2 comporte encore des compteurs relatifs aux heures constitués par les quatrième D et cinquième E groupes de deux flip-flop en série. Le groupe D constitue une échelle de quatre, tandis que le groupe E constitue une échelle de trois et comporte de ce fait un circuit de contre-réaction 6 shuntant les deux flip-flop. Le groupe D constitue le compteur des heures, tandis que le groupe E constitue le compteur de secteurs des heures.
Ici également il est nécessaire de prévoir des convertisseurs pour transformer l'information, déterminant à chaque instant lequel des douze éléments d'affichage 10 doit être actionné, de la forme binaire délivrée par les compteurs D et E sous la forme numérique désirée.
Le convertisseur 11 correspondant au groupe D, ainsi que le convertisseur 12 relatif au groupe E comportent des éléments à coïncidence, le premier délivrant une information numérique de 1 à 4 relative à une heure à l'intérieur d'un secteur et le second une information numérique de 1 à 3 relative à un secteur.
Les convertisseurs 11 et 12 représentent ensemble seize éléments à coïncidence qui sont constitués par exemple par quatre commutateurs électroniques Philips 2. 2N1 type B8. 93000, ou par tout autre circuit miniaturisé équivalent.
Le dispositif de comptage 2 peut donc se diviser en un ensemble de comptage proprement dit et un ensemble convertisseur.
Le dispositif de commutation 3 comporte vingt-trois commutateurs ou relais 13 dont seize sont affectés à la commande de l'affichage des minutes, tandis que les sept autres sont affectés à la commande de l'affichage des heures. Chaque sortie des convertisseurs 8, 9, 11 et 12 alimente le circuit d'excitation d'un relais 13 de manière à commander en fonction de l'information provenant du comptage, I'affichage d'une part des minutes et d'autre part de l'heure.
Dans cette forme d'exécution ces commutateurs ou relais 13 peuvent être constitués par exemple de la façon illustrée à la fig. 4. Ces circuits sont en soi connus mais il faut toutefois remarquer que les commutateurs alimentés par les convertisseurs 8 et 11 sont quelque peu différents de ceux alimentés par les convertisseurs 9 et 12. I1 est à remarquer que dans cette forme d'exécution les points X et Y des circuits relais 13 sont portés à un potentiel continu de sorte que ces circuits relais soient en tout temps en état de transmettre une information reçue d'un des convertisseurs.
Le dispositif d'affichage comporte, comme déjà mentionné, soixante éléments d'affichage 7 des minutes et douze éléments d'affichage 10 des heures. Dans cet exem ple ces éléments d'affichage sont constitués par des lampes à incandescence miniature.
Chaque élément d'affichage 7, 10 est relié d'une part à l'un des pôles d'une source d'énergie par l'intermédiaire du relais 13 correspondant au secteur dont il fait partie et d'autre part à l'autre pôle de la source d'énergie par l'intermédiaire d'un autre relais 13 correspondant au numéro d'ordre de la minute, respectivement de l'heure de l'élément d'affichage envisagé à l'intérieur des secteurs. De cette manière seul est actionné l'élément d'affichage 7, 10 qui à un instant donné est relié à deux relais 13 étant dans leur état conducteur.
Il est évident que les éléments d'affichage 7, 10 pourraient également être réalisés par des lampes néon ou des dispositifs électroluminescents. Dans ce dernier cas des lampes à incandescence de faible voltage sont utilisées pour actionner par tout ou rien des éléments photosensibles.
Il est évident que le dispositif décrit nécessite des sources d'énergie électriques, d'une part une source délivrant une tension de -6V sous 0,2A et + 6 V sous 0,05 A environ pour alimenter la partie électronique de la montre (oscillateur, compteur et convertisseur) et d'autre part une source dont le type et la puissance sont déterminés par le type d'affichage utilisé.
Le fonctionnement de la montre électronique décrite jusqu'ici est le suivant:
L'oscillateur délivre un signal de un cycle par seconde dont la fréquence est divisée par le premier groupe A du dispositif de comptage 2 de manière à obtenir un signal d'une fréquence de un cycle par minute. Ce signal alimente les groupes B, C, D et E de telle sorte que le convertisseur 8 délivre un signal successivement sur chacune de ses dix sorties pendant une minute, que le convertisseur 9 délivre un signal pendant dix minutes sur chacune de ses six sorties successivement, que le convertisseur 11 délivre sur chacune de ses quatre sorties successivement un signal durant une heure et enfin que le convertisseur 12 délivre successivement un signal sur chacune de ses sorties pendant quatre heures.
Cette distribution de signaux provoque l'actionnement successif des éléments d'affichage 7 à raison d'un par minute et l'actionnement des éléments d'affichage 10 à raison d'un par heure.
Une forme d'exécution a été décrite à titre d'exemple non limitatif et il est bien évident que d'autres variantes pourraient être prévues. En particulier le nombre des subdivisions pourrait être différent, toutefois le nombre adopté permet une réduction au minimum du nombre d'éléments utilisés.
Dans certaines variantes il est désirable de réaliser non seulement une indication visuelle des minutes et des heures mais également des secondes. Dans une telle variante on remplace le premier groupe A de six flip-flop du dispositif de comptage 2 de la forme d'exécution illustrée à la fig. 2 par une structure analogue à celle des groupes B et C de ce dispositif de comptage 2. De cette façon on obtient également une division par soixante et donc un signal de sortie de un cycle par minute.
Toutefois il est possible à l'aide de ces groupes d'alimenter une structure analogue à la structure comprenant les convertisseurs 8, 9, les relais 13 et les éléments d'affichage 7 de manière à réaliser une indication visuelle des secondes. I1 est évident que ce dispositif de comptage serait alors suivi d'une structure relative à l'indication des heures constituée par les groupes D et E et les éléments alimentés par ces groupes (fig. 2).
On obtient dans une montre électronique comportant un dispositif de comptage 2, un dispositif de commutation 3 et un dispositif d'affichage comportant chacun une structure relative aux secondes, une seconde structure identique relative aux minutes et une troisième structure différente des deux premières, relative aux heures.
Le fonctionnement de cette variante est similaire à celui de la forme d'exécution précédemment décrite dans laquelle toutefois le groupe diviseur A est remplacé par un groupe de comptage des secondes alimentant un dispositif d'indication des secondes et délivrant un signal d'un cycle par minute alimentant le groupe de comptage des minutes.
Il est toutefois possible dans certaines circonstances de n'utiliser qu'un seul groupe d'éléments d'affichage pour indiquer les secondes et les minutes. Cette variante présente le grand avantage de réduire le nombre de pièces constitutives d'une façon très appréciable par la suppression du groupe de relais 13 alimenté par le convertisseur 8 relatif aux secondes et de tous les éléments d'affichage 7 relatif aux secondes.
Une telle superposition de l'affichage des minutes et des secondes n'est toutefois possible que si cet affichage n'est pas simultané. I1 est toutefois aisé de commuter alternativement le groupe d'affichage unique relatif à l'indication des secondes et à celle des minutes, du groupe commutateur des secondes sur le groupe commutateur des minutes et vice versa. Pour que l'observateur (humain) ne s'aperçoive pas de cette commutation mais qu'il perçoive l'affichage des secondes et des minutes simultanément il suffit que la fréquence de commutation soit suffisamment élevée par rapport à la persistance de l'image sur la rétine de l'oeil.
Pour différencier l'indication des secondes de celle des minutes on utilise dans la variante décrite des affichages de luminosité différente.
Comme la persistance rétinienne est de l'ordre du vingtième de seconde il est possible d'utiliser comme fréquence de commutation la fréquence de 50 ou 60 cycles par seconde des réseaux de distribution d'énergie électrique par exemple.
La montre électronique comporte encore d'une part un dispositif de remise à zéro et d'autre part un dispositif de mise à l'heure illustrés aux fig. 2 et 3.
Le dispositif de remise à zéro comporte un circuit générateur d'impulsions 14 dont la sortie est reliée à chacune des unités binaires 5 des groupes B, C, D et E de l'ensemble de comptage. Ce générateur d'impulsions 14 permet, lorsqu'un interrupteur 15 est fermé, d'amener et de maintenir chacune des unités binaires dans un état déterminé. Cet état peut correspondre à une heure quelconque désirée.
Grâce à ce dispositif il est donc possible de mettre la montre électronique dans un état correspondant à une heure déterminée simplement en fermant l'interrupteur 15. L'impulsion produite par le générateur 14 peut être déclenchée manuellement par exemple mais également automatiquement, par exemple une fois par jour à une heure choisie comme référence et correspondant à l'heure correspondant à l'état de la montre électronique imposé par le générateur d'impulsions 14. Le déclenchement de l'impulsion de remise à zéro peut être provoqué par un signal horaire de haute précision transmis par radio ou par fil. Ceci permet d'augmenter la précision moyenne de l'indication du temps de la montre électronique au cas où la précision de celle-ci, en particulier de l'oscillateur O de celle-ci, serait inférieure à la précision des signaux horaires commandant le circuit 14.
Le générateur d'impulsions 14 peut être réalisé par exemple comme illustré à la fig. 3 par une unité Philips univibrateur os 1, type BS 95001. Il est évident que d'autres types de circuits miniaturisés pourraient être utilisés pour autant que leur fonction soit équivalente.
Le dispositif de mise à l'heure de la montre électronique consiste en un dispositif permettant l'avance rapide de la montre. Dans l'exemple illustré à la fig. 2 ce dispositif est constitué par deux interrupteurs 16 et 17 permettant respectivement de shunter les groupes A et A,
B et C des unités binaires de comptage 5.
De cette façon si l'on ferme l'interrupteur 16 les impulsions de 1 pps fournies par oscillateur O sont directement appliquées à l'entrée des compteurs de minutes. Par conséquent la commutation des minutes est artificiellement accélérée et à lieu une fois par seconde. Ceci permet d'atteindre rapidement un affichage désiré.
D'une façon semblable si l'on ferme l'interrupteur ]7 on obtient l'avance rapide de l'indication des heures.
I1 est possible de prévoir une avance plus ou moins rapide de l'indication des minutes respectivement des heures si l'entrée des groupes B respectivement D est reliée au moyen des interrupteurs 16, 17 en des points intermédiaires du groupe A.
En outre les exemples illustrés montre l'une des approches possibles pour la miniaturisation de l'horloge électronique, celle consistant à utiliser des éléments distincts, eux-mêmes miniaturisés. Mais il va sans dire que les différents ensembles fonctionnels pourraient être réalisés par exemple à l'aide de micro-modules ou de circuits solides ou intégrés, les fonctions restant les mêmes, seuls les éléments réalisant ces fonctions étant différents d'un cas à l'autre.
Par exemple les éléments électroniques constitutifs du sandwich comptant les fonctions logiques, d'amplification, de discrimination, de conversion et d'oscillation ou de pulsation peuvent être formés par des micro-modules formés in situ sur la surface d'une base en un matériau adéquat. Cette base peut être réalisée soit par un support semi-conducteur tel que du germanium ou du silicium ou une combinaison de ceux-ci, soit par un support inerte tel qu'en céramique sur lequel une surface active est évaporée ou appliquée de toute autre façon.
En certains points discrets de la surface d'une telle base des transistors ponctuels sont formés par l'une quel conque des nombreuses techniques actuelles tels que traitements thermiques, diffusions d'impuretés ou de donneurs soit positifs soit négatifs, bombardement par un faisceau d'électrons, des techniques de formation de cristaux sous hautes températures, haute pression, etc., ainsi que la formation ou l'insertion de micro-électrodes.
D'une façon analogue des résistances et des capacités sont formées en des emplacements relatifs tels à permettre leur coopération avec les autres parties électroniques élémentaires en vue de la formation de circuits électriques dont toutes les dimensions sont à l'échelle miniature et dont l'une des dimensions (I'épaisseur) est limitée à quelques microns.
Les différents films du circuit peuvent être accouplés électriquement par empilage afin de former un dispositif à couches multiples dans lequel l'énergie électrique ainsi que des signaux, codés ou non, passent d'une couche à l'autre pour assurer les fonctions et les exigences demandées d'un circuit complexe.
I1 est nécessaire de former une couche isolante entre deux surfaces actives coopérant l'une avec l'autre.
Toutefois, cette couche d'isolation doit présenter des points de conduction permettant de relier électriquement des points bien déterminés de ces surfaces actives. L'apparence de chaque surface est celle d'un circuit imprimé miniature. Deux ou plusieurs surfaces ainsi préparées peuvent être juxtaposées pour constituer une unité électriquement parlant. Deux ou plusieurs films peuvent être mis en sandwich pour constituer n'importe quel circuit complexe, de division, de comptage ou d'affichage désiré pour réaliser les objectifs propres au circuit désiré.
Un des procédés utilisés pour réaliser une couche isolante ultrafine consiste à déposer un film mince d'un composé monomère tel que du métacrylate de méthyl.
N'importe quel gaz organique ou gaz présentant des chaînes moléculaires courtes peut être utilisé à cette fin, le choix étant effectué en fonction des propriétés physiques requises de la surface finie. Aux emplacements où des connexions électriques doivent être réalisées entre deux surfaces actives juxtaposées, des points de barrage ou caches sont imprimés à l'aide d'un savon métallique.
La surface est alors bombardée par un faisceau d'éleo trons. Toute la surface qui n'est pas revêtue de vernis ou de l'enduit de barrage est alors polymérisée et forme une surface isolante très mince et excessivement adhérente. A l'endroit protégé par le revêtement un contact électrique est réalisé.
L'ensemble ou couche comprenant la surface d'affichage peut comporter une portion divisée en segments constitués par des lignes radiales. La base de ce micromodule peut être formée par un composé photo-sensible tel que du sulfure de cadmium. Une couche sous-jacente d'activation des segments photosensibles peut être formée par une multitude de micro-filaments activés par une unité logique. La surface d'affichage peut comporter un revêtement d'une matière électroluminescente dont la source d'énergie est commandée par l'état conductif de la substance de base photo-sensible.
Un exemple de réalisation pratique de la forme d'exécution en sandwich (fig. 1) de la montre électronique décrite peut comporter les opérations successives suivantes:
On dépose ou on fait croître sous vide à une place bien déterminée d'un support mince en titane, un cristal de germanium ou de silicium. Cette opération est répétée autant de fois que le nombre de transistors ou de diodes nécessaires pour la couche oscillatrice 1. A proximité de chaque point ainsi traité des micro-films de tantale sont déposés pour constituer des capacités telles que requises par les circuits relatifs à cette couche oscillatrice. Des microfilms de carbone ou de composés de carbone sont également déposés pour former les résistances nécessaires telles que requises par les circuits désirés.
Ces microfilms métalliques sont appliqués par condensation de vapeur, par diffusion, par micro-impression ou par une combinaison de ces techniques. Les propriétés électriques sont ajustées par: a) le poids du matériau au point de vaporisation, b) l'épaisseur de la couche déposée; c) par des traitements thermiques et/ou chimiques subséquents.
Des points de contact sont alors déposés par évaporation au travers d'un cache aux endroits appropriés de la surface active pour réaliser les connexions électriques, en accord avec les circuits désirés, entre les divers éléments unitaires de ces circuits qui ont été formés sur cette surface active.
Un film mince de butadiène monomère est étendu sur la surface active et on masque ce film en certains points avec du stéarate d'aluminium, aux endroits où on désire réaliser un contact électrique entre la première surface active et la couche supérieure qui sera déposée subséquemment. La couche de butadiène est transformée en une micro-couche d'isolant électrique, partout sauf aux points masqués par le stéarate d'aluminium, par un bombardement à l'aide d'un faisceau d'électrons. Ce traitement polymérise les vapeurs de butadiène organique et constitue ainsi la Séparation isolante entre deux couches actives superposées.
Les couches suivantes sont formées et séparées les unes des autres par les mêmes techniques que décrites ci-dessus. Chaque couche active comporte les micro-éléments nécessaires à la réalisation des circuits devant être réalisés.
La couche d'affichage électroluminescente comporte des segments d'un matériau qui peut être excité par une action électrique. Ce matériau peut être constitué par des sulfures métalliques en particulier du sulfure de zinc.
Cette surface peut être appliquée par condensation de vapeur, par des techniques d'impression ou toute autre technique de déposition. La surface sensible peut être protégée par un film mince en matière plastique tels que les acryliques, du verre, etc. Après extraction de l'ensemble multi-couches hors du four de formation des cristaux celui-ci est traité thermiquement pendant approximativement 12 heures à 800 C pour stabiliser les tensions internes de l'ensemble.
Dans ce qui précède on a donné certaines possibilités de miniaturisation, mais il est possible de concevoir d'autres approches telles, par exemple celles qui sont décrites dans a Miniature and micro-miniature électronics G.W.A. Dummer et J.V. Granville, Sir Isac Pitmann and Sons, Londres Editeur.
Une autre possibilité de micro-miniaturisation réside dans l'utilisation de la supraconductivité.
Un dispositif qui possède toutes les propriétés nécessaires pour constituer les unités logiques de la montre décrite, en remplacement des circuits conventionnels à transistor, est représenté par le cryotron et par Je cryosar .
Un cryotron consiste par exemple en un fil extrêmement fin de tantale, d'une longueur de quelques millimètres, placé à l'intérieur d'un enroulement très petit en niobium.
Le principe de fonctionnement du cryotron est basé sur le phénomène de la supraconductivité.
La supraconductivité est caractérisée par la disparition complète de la résistance électrique de certains éléments parmi lesquels le tantale et le niobium, quand la température est abaissée au-dessous d'une certaine valeur.
En plus, si l'on travaille au-dessous de cette température critique, il est possible de supprimer instantanément la supraconductivité d'un élément en appliquant un champ magnétique et de la rétablir en supprimant ce champ magnétique. Par conséquent, si l'on place un cryotron dans un bain d'hélium liquide qui à la pression ambiante possède une température de 4,2 o K, inférieure à la température critique du tantale et du niobium, les deux éléments se trouvent dans l'état de supraconduction.
En faisant passer un courant électrique dans l'enroulement de niobium on peut contrôler l'état résistif du fil de tantale théoriquement sans dépense d'énergie, le fil de niobium ne présentant pas de résistance électrique.
Le cryosar est un dispositif semblable à deux terminaux seulement, réalisé avec du germanium.
Placé dans l'hélium liquide, il présente une résistance élevée jusqu'au moment où la tension appliquée à ses bornes dépasse une valeur critique. A ce moment sa résistance tombe à une valeur très basse.
Le contrôle de l'état résistif du dispositif est pourtant effectué par la tension appliquée et aucun champ magnétique n'est nécessaire.
Dans la fabrication des cryotrons et cryosars on peut appliquer avec avantage la technique des couches métalliques minces, déposées par évaporation sous vide.
Cette application se prête spécialement bien pour les installations fixes étant donné la nécessité d'équiper l'ensemble avec un dispositif cryogénique. Un domaine d'application est représenté par le chronomètre de marine, éventuellement constitué d'une unité mère et plusieurs unités secondaires.
On remarque en outre que la réalisation de cette montre électronique est très flexible; en effet, comme source d'énergie on peut utiliser une batterie, le réseau de distribution à 50 ou 60 ho ou toute autre source d'énergie. En outre, I'oscillateur peut être constitué soit par le réseau de distribution à 50 ou 60Hz, par un oscillateur à cristal, par un étalon de fréquence atomique, par un étalon de fréquence téléphonique, par un étalon de fréquence radiophonique ou par tout autre étalon de fréquence. De même les éléments d'affichage peuvent être des lampes, des tubes fluorescents, des panneaux électroluminescents, des tubes cathodiques, des tubes à gaz, des tubes numériques ou une combinaison de ceux-ci.
I1 est bien évident que la montre électronique décrite peut comporter en plus de l'oscillateur 1, du dispositif de comptage 2, du dispositif de commutation 3 et du dispositif d'affichage 4 un ou plusieurs dispositifs d'alimentation fournissant l'énergie électrique nécessaire d'une part au fonctionnement de la partie électronique (oscillateur, comptage, commutation) et d'autre part au fonctionnement du dispositif d'affichage. Dans une variante il est possible d'alimenter le dispositif d'indication horaire en énergie électrique à certains moments seulement ce qui permet de réduire grandement la consommation en énergie électrique du dispositif électronique pour la mesure et l'indication du temps.
Il est en outre évident que ces divers dispositifs peuvent prendre des formes très diverses suivant quelle technique de miniaturisation ou de super-miniaturisation est utilisée pour la réalisation de leurs circuits. Une réalisation particulièrement séduisante est celle où tous les circuits sont des circuits intégrés ou solides, chaque dispositif ou fonction étant réalisé par une plaquette en matière semi-conductrice. Les connexions entre les différentes plaquettes pourraient être réalisées par exemple en intercalant entre chaque plaquette empilée un film isolant dont certaines parties seraient omises pour réaliser des connexions électriques. Ces films isolants perforés relèvent des techniques des circuits imprimés.
De cette façon on obtient par empilage ou juxtaposition des diverses plaquettes fonctionnelles un tout se présentant sous la forme d'un bloc solide et constituant la montre électronique.