CH672043B5

CH672043B5 -

Info

Publication number: CH672043B5
Application number: CH513/88A
Authority: CH
Inventors: Yves Guerin
Original assignee: Ebauchesfabrik Eta Ag
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1990-04-30
Also published as: DE68900226D1; JP2905856B2; CH672043GA3; EP0327989A1; HK142594A; JPH01243891A; EP0327989B1

Description

DESCRIPTION La présente invention concerne un circuit de commande d'un moteur pas à pas, notamment de montre, le moteur comprenant un rotor et une bobine couplée magnétiquement 60 au rotor. Elle concerne plus particulièrement un circuit fournissant à la bobine, à partir d'une source de tension d'alimentation, des impulsions motrices de durée déterminée dont la tension moyenne, ainsi que l'énergie, ne dépendent pratiquement pas des variations de la tension d'alimenta-65 tion.

De tels circuits sont bien connus car ils présentent, en horlogerie de petit volume en particulier, de multiples avantages. En effet, dans ce cas, la tension d'alimentation est

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fournie par une pile. Or, suivant le type de la pile, sa tension nominale peut varier dans de fortes proportions. Ainsi pour une pile au mercure, cette tension est de 1,35 V, alors qu'elle est de 1,5 V ou de 3 V respectivement pour les piles à l'argent ou au lithium. Avec un circuit de commande conventionnel, fournissant des impulsions motrices d'amplitude égale à la tension d'alimentation, il est bien entendu impossible, sans compromettre le fonctionnement du moteur, de remplacer un type de pile par un autre. C'est un inconvénient important aussi bien en fabrication, puisqu'à chaque type de pile doit correspondre un circuit spécifique, que pour le service après-vente.

Cela ne soulève, par contre, aucune difficulté avec un circuit de commande qui fournit des impulsions motrices dont la tension moyenne ne dépend pas des variations de la tension d'alimentation, ces variations pouvant provenir aussi bien du remplacement de la pile par une autre de type différent, que de l'état de décharge d'une pile donnée. La tension moyenne de l'impulsion motrice peut en outre, avec un tel circuit, être fixée à une valeur nettement inférieure à celle de la tension de la pile. Ceci constitue un avantage appréciable car la bobine peut alors être réalisée avec un fil de forte section, c'est-à-dire avec un fil bon marché et facile à travailler, ce qui permet de diminuer le prix du moteur.-

Pour obtenir des impulsions motrices ayant une tension moyenne constante, sans dissiper de l'énergie dans une résistance chutrice de tension, il est connu de créer des interruptions du courant de l'impulsion motrice pour la rendre intermittente, la durée et le nombre des interruptions dépendant de la tension d'alimentation.

Par exemple, dans le brevet GB-A 2 054 916 est décrit un circuit de commande comportant des moyens pour mesurer la tension d'alimentation en la comparant à une tension de référence, et cinq programmes prédéterminés d'interruption du courant de l'impulsion motrice. La variation admissible de la tension d'alimentation est divisée en cinq plages et à chaque plage correspond un des programmes, Tes programmes étant établis pour que la tension moyenne soit égale à la valeur requise au milieu de chaque plage. Le réglage est donc discontinu et par conséquent, à l'intérieur d'une plage, la tension moyenne ne reste pas constante. Il en résulte qu'à la limite inférieure de la plage, le moteur pourrait perdre des pas, son couple étant diminué, alors qu'à la limite supérieure son rendement ne saurait être optimum.

Un circuit de commande plus évolué, présentant l'avantage de régler la tension moyenne de façon continue, est décrit dans la demande de brevet EP-0 154 889. A cet effet, il comporte un oscillateur de relaxation créant dans l'impulsion motrice des interruptions, la durée de ces interruptions étant déterminée par les variations de la tension d'alimentation de manière à maintenir constante la tension moyenne de l'impulsion motrice. A condition que l'oscillateur produise les interruptions requises, ce circuit permet d'obtenir un réglage précis.

Les deux circuits qui viennent d'être décrits comportent ainsi des moyens de réglage qui, en créant des interruptions du courant traversant la bobine pendant l'impulsion motrice, permettent de maintenir constante la tension moyenne apparaissant aux bornes de la bobine, et cela quelle que soit la valeur de la tension d'alimentation. Il s'agit là d'un réglage en boucle ouverte dans lequel la grandeur de sortie, ici la tension moyenne, est déterminée directement par la grandeur d'entrée, c'est-à-dire la tension d'alimentation. Or, il est bien connu que ce type de réglage ne peut donner de bons résultats que dans la mesure où les valeurs des éléments du circuit correspondent exactement aux spécifications, des écarts, même faibles, de certains éléments critiques pouvant entraîner de grands écarts de la grandeur de sortie. C'est bien entendu un inconvénient important. En effet, d'une part, un tel circuit, s'il doit répondre à des caractéristiques précises, nécessite des contrôles rigoureux en fabrication entraînant une augmentation de son prix de revient. D'autre part, ces carac-5 téristiques ne peuvent pas être garanties à long terme puisque, par effet de vieillissement, les éléments du circuit sont susceptibles de varier.

Le but principal de l'invention est de fournir un circuit de commande délivrant, à un moteur pas à pas, des impulsions io motrices ayant une tension moyenne constante, et qui ne présente pas cet inconvénient.

Pour atteindre cet objectif, le circuit de commande selon l'invention, destiné à fournir des impulsions d'alimentation en courant à la bobine du moteur à partir d'une tension i5 d'alimentation fournie par une source d'énergie, comprenant:

— un circuit formateur recevant un signal de base de temps pour fournir un signal contenant, chaque fois que le rotor du moteur doit effectuer un pas, une impulsion de

20 commande de durée déterminée;

— un circuit de réglage comportant une source de tension de référence, une entrée recevant les impulsions de commande, et une sortie, le circuit de réglage étant agencé pour fournir sur cette sortie un signal formé d'impulsions in-

25 termittentes de commande obtenues en créant des interruptions dans les impulsions de commandes; et

— un circuit d'attaque répondant aux impulsions intermittentes de commande en connectant, par intermittence, la bobine à la source d'énergie pour lui fournir des impulsions

30 d'alimentation intermittentes, chaque impulsion d'alimentation faisant tourner le rotor d'un pas,

est caractérisé en ce que le circuit de réglage comporte en outre:

— des moyens pour déterminer l'écart entre la tension de 35 référence et une tension engendrée aux bornes de la bobine par les impulsions d'alimentation intermittentes; et

— des moyens de commutation pour, en fonction de cet écart, déterminer la durée et le nombre des interruptions dans chaque impulsion intermittente de commande de ma-

40 nière que la tension moyenne aux bornes de la bobine pendant chaque impulsion d'alimentation intermittente reste sensiblement constante en dépit des variations de la tension d'alimentation.

Un avantage du circuit de commande selon l'invention 45 est qu'il est basé sur le principe du réglage en boucle fermée, les interruptions dans l'impulsion motrice étant en effet déterminées par la tension aux bornes de la bobine et non, comme dans l'art antérieur, par la tension d'alimentation. En d'autres termes, ce circuit réalise l'asservissement d'une so grandeur de sortie, soit la tension moyenne aux bornes de la bobine, à une grandeur de référence, et il est bien connu qu'avec un tel réglage la grandeur de sortie est très peu influencée aussi bien par les perturbations extérieures, telles que les variations de la tension d'alimentation ou de tempé-55 rature par exemple, que par les variations des valeurs des éléments du circuit. Il en résulte que le circuit selon l'invention est, par rapport aux circuits similaires connus, à la fois plus facile à fabriquer et moins sensible aux diverses perturbations.

60 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent, à titre explicatif mais nullement limitatif, des exemples de réalisation d'un tel circuit de commande.

65 Sur ces dessins, où les mêmes références se rapportent à des éléments analogues:

— la figure 1 représente le schéma de principe d'une montre analogique classique;

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— la figure 2 montre le schéma de principe d'un circuit de commande d'un moteur pas à pas comportant un circuit de réglage connu de l'art antérieur;

— la figure 3 représente le schéma de principe d'un circuit de commande comportant un circuit de réglage selon l'invention;

— les figures 4 à 7 montrent chacune le schéma détaillé d'une forme de réalisation différente du circuit de réglage selon l'invention; et

— les figures 8 à 10 sont des diagrammes qui représentent la forme des principaux signaux apparaissant dans les circuits décrits.

Le circuit de commande selon l'invention sera décrit dans le cas où il est associé à un moteur pas à pas de montre, cette application mettant en effet particulièrement bien ses avantages en évidence mais, bien entendu, ce circuit peut également être utilisé avec profit dans de nombreux autres domaines où la consommation de courant et la fiabilité de fonctionnement jouent un rôle déterminant.

Une montre électronique analogique, bien connue de l'art antérieur, est représentée sur la figure 1. Sur cette figure apparaît un circuit oscillateur 1, dont la fréquence est stabilisée par un résonateur à quartz 2, fournissant un signal de référence, généralement de 32 768 Hz. Ce signal est appliqué à l'entrée d'un diviseur de fréquence 3 qui délivre à sa sortie un signal base de temps S3 de 1 Hz à un circuit de commande 4 auquel est connecté un moteur pas à pas 5.

Ce moteur qui comporte un rotor, une bobine couplée magnétiquement au rotor, et deux bornes reliées à la bobine, entraîne un affichage analogique de l'heure 6 comportant des aiguilles. Enfin une pile 7 fournit, sous une tension d'alimentation Vb, l'énergie nécessaire au fonctionnement de la montre.

Le circuit de commande 4 comprend un circuit formateur 8, et un circuit d'attaque 9. Le circuit formateur fournit, en réponse au signal base de temps S3 et éventuellement à d'autres signaux S'3 produits par le diviseur de fréquence 3, un signal S8, de même fréquence que le signal S3, formé d'une suite d'impulsions de commande 18, toutes ces impulsions ayant la même durée, typiquement de 7.8 ms. Les signaux S3 et S8 sont représentés sur la figure 8. Le circuit d'attaque 9, de son côté, comporte des moyens de commutation qui sont représentés, dans un but de simplification, sous la forme d'un contact X. La position de ce contact est déterminée par le signal S8, à l'aide de moyens non représentés, de manière qu'il soit fermé durant les impulsions 18 et ouvert entre ces impulsions, alors que l'amplitude de ce signal est nulle.

Une borne du contact X est reliée à une borne de la pile 7, alors que l'autre borne de ce contact est reliée par une connexion 10 à une borne du moteur 5, l'autre borne de la pile et l'autre borne du moteur étant reliées ensemble à travers la masse 11 de la montre. Enfin un contact X', commandé par le signal S 8 de manière à être ouvert lorsque le contact X est fermé et fermé durant au moins une partie du temps d'ouverture du contact X, peut encore être avantageusement disposé entre la connexion 10 et une connexion 10' reliée à la masse 11. Bien entendu les contacts X et X' sont en réalité des dispositifs électroniques de commutation, tels que des transistors ou des portes de transmission.

Le fonctionnement du circuit de commande 4 est le suivant. En réponse au signal S3, le circuit formateur 8 produit une impulsion de commande 18 durant laquelle les contacts X et X' sont respectivement fermé et ouvert. Tant que le contact X est fermé, les bornes du moteur 5 sont connectées directement à la pile 7 et le moteur reçoit alors une impulsion d'alimentation en courant, engendrant aux bornes de la bobine une impulsion motrice Im de tension. Vm, en réponse à laquelle le rotor effectue un pas. La durée et l'amplitude de cette impulsion sont respectivement égales à celle de l'impulsion 18 et à la tension d'alimentation Vb. La fin de l'impulsion motrice est donnée par l'ouverture du contact X et la fermeture du contact X'. Ce dernier contact, en court-circui-s tant le moteur, amortit les oscillations du rotor.

Une variation de la tension d'alimentation Vb, dans un tel circuit de commande, tout en restant sans effet sur la durée de l'impulsion motrice Im, entraîne par contre une variation identique de l'amplitude de cette impulsion. Or le fonc-îo tionnement d'un moteur pas à pas est très sensible à l'amplitude de l'impulsion motrice. Donc, si la pile 7 est remplacée par une autre ayant une tension différente, le moteur, même s'il continue de fonctionner, aura une fiabilité moindre et un rendement ne correspondant pas à l'optimum.

i5 Pour éviter cette difficulté, il est connu d'utiliser, à la place du circuit 4, un circuit de commande 14, représenté sur la figure 2, comportant, en plus des circuits formateur 8 et d'attaque 9 déjà décrits, un circuit de réglage 15.

Ce dernier circuit, du type décrit dans les références ci-20 tées, reçoit la tension Vb ainsi que le signal S8, et il comporte des moyens, non représentés, pour mesurer la tension Vb en la comparant à une tension de référence Vr fournie par une source de tension 16. Cette source 16 est préférentiellement un circuit stabilisateur de tension de type connu, alimenté 25 par la pile 7 et fournissant la tension Vr dont la valeur reste constante malgré les variations de la tension d'alimentation Vb. Le circuit de réglage 15 est agencé de manière à fournir au circuit d'attaque 9 un signal S15 formé d'une suite d'impulsions 115, identique à la suite des impulsions 18, chacune 3o des impulsions 115 comportant des interruptions de durée tl5, comme cela est montré sur la figure 9.

Chaque impulsion 115 contient ainsi une série d'impulsions élémentaires I'15 de durée t'15 pendant lesquelles les contacts X et X' sont respectivement fermé et ouvert. La du-35 rée tl5 des interruptions et leur nombre ou, de manière équivalente, les durées tl5 et t'15 sont déterminées en fonction de la tension d'alimentation Vb de manière que, quelle que soit la valeur de cette tension entre des limites données, l'énergie moyenne de l'impulsion motrice Im ou, ce qui est pratique-40 ment équivalent, sa tension moyenne, désignée par Vo, reste sensiblement constante. Comme la forme de la tension de l'impulsion motrice est identique dans ce cas à celle du signal S15, il est évident qu'il est toujours possible de trouver, pour chaque valeur de Vb, une valeur de tl 5 et de t'15 qui rendent 45 la valeur moyenne Vo de cette impulsion de tension intermittente égale à une valeur prédéterminée.

Etant donné que le moteur 5 est court-circuité par le contact X' durant les intervalles de temps tl5, l'énergie magnétique accumulée dans la bobine n'est pas perdue car elle proso longe l'action de chaque impulsion élémentaire 115 du signal S15, le contact X' s'ouvrant avant que le courant dans la bobine ne s'inverse et ne freine le rotor. Ce freinage n'intervenant qu'à la fin de l'impulsion 115, il en résulte que le rendement du moteur 5, associé au circuit de commande 14, est 55 très élevé.

Dans la mesure où le circuit de réglage 15 correspond aux spécifications, la tension moyenne Vo de l'impulsion motrice Im sera indépendante de la tension d'alimentation Vb. Cependant, comme cela a déjà été relevé, un tel circuit 60 étant très sensible à la valeur de ses éléments constitutifs, s'il doit satisfaire à des exigences sévères, son prix de revient sera forcément élevé.

Un circuit de commande 19 selon l'invention, et n'ayant pas ces inconvénients, est représenté sur la figure 3. 65 Ce circuit, similaire au circuit de commande 14, comprend ainsi les circuits 8 et 9 déjà décrits, et un circuit de réglage 20 constituant l'invention proprement dite. Le circuit 20 est alimenté par la tension Vb et il comporte une source

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de tension de référence, similaire à la source 16 déjà décrite, et une entrée auxiliaire E. Il reçoit sur son entrée principale le signal S8, et fournit à sa sortie un signal S20 au circuit 9. L'entrée E est reliée par ailleurs au moyen d'une connexion 21 à la connexion 10 pour recevoir la tension de la bobine du moteur 5, cette tension correspondant, durant la fermeture du contact X, à celle de l'impulsion motrice Im.

Le signal S20 a la même forme générale que le signal S15. Il comprend ainsi une suite d'impulsions intermittentes 120, de même durée que les impulsions 18, chacune des impulsions 120 comportant des impulsions élémentaires I'20 de durée t'20 séparées par des interruptions de durée t20.

Le circuit de réglage 20 est conçu pour déterminer la durée t20 des interruptions et leur nombre de manière que la différence entre la tension moyenne Vo de l'impulsion motrice Im et la tension de référence Vr soit sensiblement nulle. La tension Vr joue donc le rôle d'une valeur de consigne à laquelle est asservie la tension moyenne Vo de l'impulsion, qui est aussi la grandeur de sortie du circuit de commande 19.

Or, il est bien connu qu'une grandeur asservie est très peu sensible aussi bien aux variations des valeurs des composants du circuit, qu'à l'influence de paramètres extérieurs tels que la tension d'alimentation, la température, etc.

Le circuit de commande 19 permet donc de résoudre de manière particulièrement avantageuse le problème du remplacement de la pile d'une montre par une autre ayant une tension différente. Bien entendu, un tel circuit peut trouver des applications dans bien d'autres domaines qu'horloger, en fait partout où un moteur pas à pas doit fonctionner dans les meilleures conditions alors que des paramètres extérieurs sont susceptibles de varier dans de fortes proportions.

Les caractéristiques du circuit de commande 19 selon l'invention résultant essentiellement de celles du circuit de réglage 20, diverses formes de réalisation de ce dernier circuit seront décrites maintenant.

Dans une première forme de réalisation du circuit 20, représentée sur la figure 4, la référence 25 désigne un amplificateur différentiel dont l'entrée inverseuse est reliée à l'entrée E du circuit pour recevoir l'impulsion motrice Im, c'est-à-dire la tension Vm aux bornes de la bobine, alors que l'entrée non inverseuse est connectée à la source de tension 16 fournissant la tension de référence Vr. La sortie de l'amplificateur 25 fournit alors un signal S25 représentatif du signe de la différence Vr-Vm. Entre la borne d'entrée E et la masse 11 est encore connecté un condensateur 26 d'environ 1 microfarad, ce condensateur se trouvant donc directement branché aux bornes du moteur 5. Enfin, entre l'entrée du circuit 20 qui reçoit le signal S8 et la sortie de ce même circuit qui fournit le signal S20, est disposé un dispositif interrupteur schématiquement représenté sous la forme d'un contact Y. Suivant que le contact Y est ouvert ou fermé, l'amplitude du signal intermittent S20 est donc nulle ou identique à celle du signal S8. La commande du contact Y est, de son côté, supposée être faite directement par le signal S25, à l'aide de moyens non représentés, mais à la portée de l'homme du métier, de manière qu'il soit fermé lorsque Vr-Vm est positif, et ouvert lorsque Vr-Vm est négatif.

Le fonctionnement du circuit de la figure 4 est, dans ces conditions, le suivant. Entre les impulsions de commande 18 du signal S8 (figure 9), l'amplitude du signal S20 est nulle et le contact X ouvert. Le moteur 5 n'étant pas relié à la pile 7, l'amplitude de l'impulsion motrice Im est nulle et le condensateur 26 déchargé. Comme Vr-Vm est alors positif, le contact Y est fermé. Dès l'apparition d'une impulsion de commande 18, qui se retrouve dans le signal S20, le contact X se ferme et la pile 7 fournit une impulsion d'alimentation'en courant, ce courant se distribuant entre le moteur 5 et le condensateur 26. L'amplitude de l'impulsion motrice Im de tension Vm, commune au moteur et au condensateur, commence alors de croître et le rotor du moteur de tourner. Par rapport à la durée de l'impulsion de commande 18, la croissance de la tension Vm est très rapide et, aussitôt qu'elle a dépassé s la tension Vr, soit après un intervalle de temps t'20, le contact Y s'ouvre et l'amplitude du signal S20 devient nulle, alors que l'impulsion 18 est toujours présente. Ceci provoque l'ouverture du contact X et la coupure du courant fourni par la pile 7. A partir de cet instant, c'est le condensateur 26 qui io fournit au moteur 5 le courant nécessaire à son fonctionnement, ce qui fait baisser sa tension, égale à l'amplitude de Im. Après un laps de temps t20, l'amplitude de Im étant descendue en dessous de la tension Vr, le contact Y se ferme, ce qui entraîne aussi la fermeture du contact X et le débit d'un i5 courant par la pile 7. L'amplitude de Im commence alors de croître et, après avoir dépassé la tension Vr, le contact Y, en s'ouvrant, entraîne de nouveau la coupure du courant fourni par la pile. Les fermetures et ouvertures successives du contact Y vont ainsi se poursuivre jusqu'à la fin de l'impulsion 2018 pour que le moteur, en recevant une impulsion motrice de tension d'amplitude moyenne Vo constante, égale à Vr, puisse achever sa rotation et accomplir un pas complet.

Le signal S20, pendant l'impulsion motrice, est donc composé d'une suite d'impulsions élémentaires I'20 de durée 251'20, séparées les unes des autres par des interruptions de durée t20. Ces durées peuvent varier au cours d'une impulsion motrice car elles dépendent du courant absorbé par le moteur, ce courant étant fonction, de son côté, de la vitesse instantanée du rotor. La forme générale du signal S20 est donc 30 similaire à celle du signal SI5 déjà décrit et pour cette raison ces signaux sont représentés par la même courbe sur la figure 9.

Toutefois, il convient de relever que si les intervalles de temps tl5 sont déterminés en fonction de la tension d'ali-35 mentation Vb, par contre cette tension n'intervient pas directement dans la détermination de t20 qui dépend uniquement du temps mis par Vr-Vm pour passer de la valeur négative à la valeur positive.

L'intervalle de temps t20 ainsi défini conduirait cepen-40 dant à des valeurs extrêmement faibles càr une très petite variation de l'amplitude de Im peut être suffisante pour changer le signe Vr-Vm. Il en résulterait une fréquence de travail du contact Y élevée. Or, ce contact est en réalité un dispositif de commutation électronique, et comme la consommation « d'un tel dispositif augmente avec la fréquence de travail, elle pourrait devenir excessive.

Pour mieux définir l'intervalle de temps t20, il est avantageux de commander le contact Y par le signal de sortie S27 d'une bascule de Schmitt 27 dont l'entrée est reliée à la sortie 50 de l'amplificateur 25, le signal S25 variant de façon continue et en sens inverse de l'amplitude de Im lorsqu'elle est sensiblement égale à Vr. La bascule 27 est conçue pour que son signal de sortie prenne un premier état, entraînant la fermeture du contact Y, quand le signal S25 atteint, par valeurs 55 croissantes, un premier niveau, et un deuxième état, entraînant l'ouverture du contact Y, quand le signal S25 atteint, par valeurs décroissantes, un deuxième niveau, inférieur au premier niveau. Dans ces conditions, t20 correspond au temps que met le signal S25 pour passer du premier au deu-6o xième niveau, ce temps dépendant à la fois du gain de l'amplificateur 25 et de l'écart séparant ces niveaux. De même, t'20 correspond au temps nécessaire au signal S25 pour passer du deuxième au premier niveau. Les durées t20 et t'20 étant connues, le quotient de la durée de l'impulsion de 65 commande 18 par t20 + t'20 détermine le nombre d'interruptions du signal S20.

Avec le circuit de réglage 20 de la figure 4, l'amplitude de Im aux bornes du moteur 5, pendant l'impulsion de com-

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mande 18, garde ainsi une valeur moyenne Vo sensiblement constante, égale à Vr, tout en présentant de légères fluctuations instantanées. Une augmentation de la tension d'alimentation Vb a pour effet, dans ces conditions, d'accroître le nombre des interruptions du signal S20 en diminuant la durée t'20 des impulsions élémentaires I'20, la durée t20 des interruptions restant sensiblement constante.

Le circuit de réglage qui vient d'être décrit, tout en ayant de bonnes performances, présente cependant l'inconvénient de nécessiter un condensateur de forte capacité, référencé 26. coûteux et encombrant, rendant l'utilisation de ce circuit difficile dans une montre.

Un circuit ne nécessitant pas de condensateur de forte valeur est représenté sur la figure 5. Dans cette forme de réalisation du circuit de réglage 20, la référence 16 désigne la source de tension de référence. Cette source est connectée à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel 30 dont l'entrée inverseuse est reliée, à travers une résistance R, à la borne E du circuit de réglage, cette borne recevant l'impulsion motrice Im. Un condensateur C est en outre branché entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur 30 qui délivre un signal S30. Dans ces conditions l'amplificateur 30, la résistance R et le condensateur C définissent un circuit intégrateur 31 à deux entrées, ce circuit recevant les tensions Vm et Vr et fournissant le signal S30, dépendant du temps t et valant:

S30(t) = (Vr-Vm)dt.

La constante de temps RC n'est pas critique. Elle doit être de l'ordre de grandeur des intervalles de temps t20 et t'20 et un condensateur C d'environ 500 pF peut convenir. Le signal S30 représente ainsi, à chaque instant, la valeur de l'intégrale de la différence Vr-Vm, et il doit être considéré comme l'équivalent du signal S25 déjà décrit, également fonction de Vr-Vm.

Entre l'entrée et la sortie du circuit de commande 20 de la figure 5 est disposé le contact Y déjà décrit. Comme précédemment, il sera d'abord supposé que ce contact est directement commandé par le signal S30, à l'aide de moyens non représentés mais connus en soi, de manière qu'il soit fermé lorsque la valeur intégrale de Vr-Vm est positive, et ouvert lorsque cette valeur est négative. Le contact Y produit donc dans le signal de sortie S20 des interruptions qui, dans ce cas, ont pour effet de maintenir, en présence de perturbations extérieures, la valeur moyenne de Vr-Vm sensiblememt nulle durant une impulsion motrice.

Pour que le circuit de la figure 5 puisse fonctionner dans des conditions identiques au début de chaque impulsion de commande 18, il y a intérêt à décharger le condensateur C entre deux impulsions de commande successives par un dispositif de commutation, représenté sous la forme d'un contact Z. Ce contact, branché aux bornes de la résistance R, est commandé par le signal fourni par un inverseur 34 dont l'entrée reçoit le signal S8. La commande du contact est faite, à l'aide de moyens non représentés, de manière qu'il soit ouvert pendant les impulsions 18 du signal S8, et fermé entre ces impulsions. Ceci permet de remettre dans un état initial le circuit intégrateur 31 avant chaque impulsion motrice.

Bien entendu, le contact Z pourrait être disposé différemment, par exemple aux bornes du condensateur C, si l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur 30 sont au même potentiel à l'état initial.

La fréquence de travail du contact Y dans le circuit de la figure 5 tel qu'il vient d'être décrit serait, pour les mêmes raisons que celles développées à propos du circuit de la figure 4. très élevée. Pour baisser cette fréquence la bascule de Schmitt 27, déjà utilisée dans le même but dans ce dernier circuit, peut avantageusement être disposée entre la sortie de l'amplificateur 30 et le contact Y. Une autre solution, plus simple, consiste à connecter un condensateur 35 entre les deux entrées de l'amplificateur 30, et à disposer une résistance 36 en série avec la source de tension 16, ainsi que cela est montré sur la figure 6. Le début de chaque variation rapide de la tension apparaissant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur 30 est alors transmise, par le condensateur 35, à l'autre entrée de cet amplificateur. Il en résulte que Vr-Vm reste sensiblement nul durant un court instant, retardant d'autant l'apparition du signal S30.

Avec les circuits de réglage 20 représentés sur les figures 5 et 6, le circuit de commande 19 fournit au moteur 5 des impulsions motrices de tension Vm dont l'amplitude maximale est égale à la tension d'alimentation Vb, et la forme générale, définie par les interruptions de durée t20, identique au signal S20 représenté sur la figure 9. Lorsque la tension Vb varie, les intervalles de temps t20, t'20 changent de manière que la tension moyenne Vo de l'impulsion motrice Im reste constante. La forme typique d'une impulsion motrice Im pour deux tensions d'alimentation Vb différentes est représentée sur la figure 10, cette figure montrant en particulier que l'intervalle de temps t20 reste sensiblement constant, alors que l'intervalle de temps t'20 varie en sens inverse de Vb.

L'intégration de Vr-Vm est faite de manière analogique dans les circuits de réglage représentés sur les figures 5 et 6. Or, il est bien connu que cette opération d'intégration peut aussi être réalisée numériquement au moyen d'un circuit logique. Il est donc à la portée de l'homme du métier de concevoir un circuit logique capable de remplir la même fonction que ces deux circuits analogiques.

Un exemple de réalisation d'un tel circuit de réglage 20, utilisant la technique numérique, est représenté sur la figure 7. L'entrée E de ce circuit, recevant l'impulsion motrice Im, est reliée à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique 40. Ce convertisseur, qui reçoit en outre le signal S8 et un signal d'horloge Cl, fournit un signal logique de sortie S40 représentatif de la valeur numérique, à des instants déterminés par le signal Cl, de l'amplitude de Im durant les impulsions de commande 18 du signal S8, ce signal remet par ailleurs à zéro le convertisseur entre les impulsions de commande.

Le signal S40 est appliqué à l'entrée d'un microprocesseur 41 qui reçoit également le signal d'horloge Cl. Au microprocesseur sont associées, de manière connue, une mémoire vive 42 et une mémoire morte 43 contenant, à côté des instructions de commande, la valeur numérique de la tension de référence Vr. La sortie du microprocesseur 41 fournit un signal S41 qui commande le contact Y déjà décrit.

Le circuit de réglage de la figure 7 peut être programmé de manière que le signal S41 joue un rôle identique au signal S30 ou au signal S27 du circuit de la figure 5. Les deux circuits, tout en étant réalisés différemment, sont donc aptes à remplir la même fonction. Cette fonction pourrait, bien entendu, être également obtenue au moyen d'un circuit logique câblé.

Il va de soi que la présente invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation qui ont été représentés, mais qu'elle s'étend également aux variantes de tout ou partie des dispositions décrites restant dans le cadre des équivalences, ainsi qu'à toute application de telles dispositions.

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REVENDICATIONS

1. Circuit de commande (19) d'un moteur pas à pas (5), notamment de montre, ayant un rotor et une bobine couplée magnétiquement au rotor, cette bobine étant destinée à être alimentée avec des impulsions d'alimentation en courant à partir d'une tension d'alimentation (Vb) fournie par une source d'énergie (7), comprenant:

— un circuit formateur (8) recevant un signal de base de temps (S3) pour fournir un signal (S8) contenant, chaque fois que le rotor doit effectuer un pas, une impulsion de commande (18) de durée déterminée;

— un circuit de réglage (20) comportant une source (16) de tension de référence (Vr), une entrée recevant les impulsions de commande (18), et une sortie, le circuit de réglage étant agencé pour fournir sur cette sortie un signal (S20) formé d'impulsions intermittentes de commande (120) obtenues en créant des interruptions dans lesdites impulsions de commande (18); et

— un circuit d'attaque (9) répondant auxdites impulsions intermittentes de commande (120) en connectant, par intermittence, ladite bobine à la dite source d'énergie (7) pour lui fournir des impulsions d'alimentation intermittentes, chaque impulsion d'alimentation faisant tourner le rotor d'un pas, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage (20) comporte en outre:

— des moyens (25; 30) pour déterminer l'écart entre ladite tension de référence (Vr) et une tension (Vm) engendrée aux bornes de la bobine par lesdites impulsions d'alimentation intermittentes; et

— des moyens de commutation (Y) pour, en fonction de cet écart, déterminer la durée et le nombre des interruptions dans chaque impulsion intermittente de commande (120) de manière que la tension moyenne (Vo) aux bornes de la bobine pendant chaque impulsion d'alimentation intermittente reste sensiblement constante en dépit des variations de ladite tension d'alimentation (Vb).
2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage (20) comprend:

— un condensateur (26) connecté aux bornes de la bobine; et

— un amplificateur différentiel (25) recevant sur une entrée la tension de référence (Vr) et sur l'autre entrée la tension (Vm) engendrée aux bornes de la bobine par les impulsions d'alimentation intermittentes pour fournir un signal (S25) représentatif du signe de l'écart entre la tension de référence (Vr) et la tension (Vm) aux bornes de la bobine, ledit signal (S25) commandant lesdits moyens de commutation (Y) de manière à créer une interruption dans l'impulsion intermittente de commande (120) aussi longtemps que ledit écart est négatif.
3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage (20) comporte en outre un circuit à seuils (27) commandé par le signal (S25) dudit amplificateur différentiel (25) pour fournir un signal de commande (S27) auxdits moyens de commutation (Y), ce signal de commande (S27) prenant un premier état lorsque le signal (S25) à l'entrée du circuit à seuils (27) atteint, en variant dans un sens donné, un premier seuil, et un deuxième état lorsque ce signal atteint, en variant en sens inverse» un deuxième seuil, l'état du signal de commande (S27) correspondant à une valeur négative dudit écart entraînant une interruption dans ladite impulsion intermittente de commande (120).
4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit à seuils (27) est une bascule de Schmitt.
5. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage (20) comprend un circuit intégrateur analogique (31) recevant, sur une première entrée, la tension de référence (Vr) et, sur une deuxième entrée, la tension

(Vm) de la bobine pour élaborer un signal (S30) représentatif du signe de l'intégration, prise sur la durée de l'impulsion de commande (18), dudit écart entre ces tensions, ledit signal (S30) commandant lesdits moyens de commutation (Y) de 5 manière à créer une interruption dans l'impulsion intermittente de commande (120) aussi longtemps que ledit écart est négatif.
6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit de réglage (20) comporte en outre des moyens io (34, Z) de remise à zéro, répondant au signal (S8) fourni par ledit circuit formateur (8), pour remettre le circuit intégrateur (31) dans un état initial donné entre deux impulsions de commande (18) successives.
7. Circuit selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce i5 que ledit circuit de réglage (20) comporte en outre un circuit

à seuils (27) commandé par le signal (S30) dudit circuit intégrateur (31) pour fournir un signal de commande (S27) auxdits moyens de commutation (Y), ce signal de commande (S27) prenant un premier état lorsque le signal (S30) à l'en-20 trée du circuit à seuils (27) atteint, en variant dans un sens donné, un premier seuil, et un deuxième état lorsque ce signal atteint, en variant en sens inverse, un deuxième seuil, l'état du signal de commande (S27) correspondant à une valeur négative de l'intégrale dudit écart entraînant une inter-25 ruption dans ladite impulsion intermittente de commande (120).
8. Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit circuit à seuils (27) est une bascule de Schmitt.
9. Circuit selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce 30 que ledit circuit de réglage (20) comporte en outre un condensateur (35) branché directement entre les deux entrées du circuit intégrateur (31), et une résistance (36) disposée en série avec la source (16) de tension de référence (Vr).
10. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que 35 ledit circuit de réglage (20) comprend:

— un convertisseur analogique — numérique (40) recevant un signal d'horloge (Cl) et la tension (Vm) de la bobine pour fournir, à des instants définis par ledit signal d'horloge, un signal logique (S40) représentatif de la valeur numérique

40 de la tension (Vm) de la bobine à ces instants; et

— un circuit intégrateur numérique (41,42,43) recevant lesdits signaux d'horloge (Cl) et logique (S40) pour élaborer un signal (S41) représentatif du signe de l'intégration, prise sur la durée de l'impulsion de commande (18), dudit écart

45 entre la tension de référence (Vr), stockée dans une mémoire morte sous forme numérique, et ladite tension (Vm) de la bobine contenue dans le signal logique (S40), ledit signal (S41) fourni par le circuit intégrateur commandant lesdits moyens de commutation (Y) de manière à créer une interso ruption dans l'impulsion intermittente de commande (120) aussi longtemps que ledit écart est négatif.