CH694064A5 - Mehrkanal-Funkuhr. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine Funkuhr gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs  1. 



   Eine solche Funkuhr bzw. eine Schaltungsanordnung für einen abstimmbaren  Schwingkreis, der mehrere Kapazitäten aufweist, die über Schalter  einer elektronischen Schaltergruppe getrennt zu- und abschaltbar  sind, ist aus der DE 4 332 798 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung  kann der Schwingkreis in einer Abgleichphase mittels eines Schwingungsgenerators  zu einer Schwingung auf seiner Resonanzfrequenz angeregt werden.  In der Abgleichphase vergleicht ein Frequenzkomparator die Schwingungsfrequenz  des Schwingkreises mit einem durch eine Resonanzfrequenz vorgegebenen  Sollwert und veranlasst bei einer Frequenzabweichung eine Veränderung  der Schalterstellung der genannten Schalter bis zur Übereinstimmung  der verglichenen Frequenzen.

   Ein Detektor erkennt die Übereinstimmung  der verglichenen Frequenzen und veranlasst die Abschaltung des Schwingungsgenerators  unter Speicherung der erreichten Schalterstellung. 



     Der Mikrocontroller kann so automatisch - ohne Eingriff des Anwenders  - auf die in dem jeweiligen geografischen Empfangsbereich aufnehmbare  Frequenz umschalten. 



   Eine Funkuhr mit einem Antennenschwingkreis ist beispielsweise aus  der US-A 5 331 608 bekannt. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Funkuhr der eingangs  genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln dazu in der  Lage ist, zusätzlich zu einem Zeitzeichensender einer bestimmten  Senderfrequenz einen oder mehrere (z.B. MSF und WWVB) weitere Sender  mit codierter Information für den automatischen Selbstabgleich auswerten  zu können. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs  1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemässen  Funkuhr sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. 



   Ein DCF-Empfänger ist eine Empfänger, der Signale des deutschen Langwellensenders  DCF empfängt. D steht für Deutschland, C für Langwellensender und  F für Frankfurt. 



   Am Empfänger werden üblicherweise die Quarze für die verschiedenen,  gewünschten Frequenzen parallel geschaltet, sodass für mehr als einen  Frequenzbereich ein Durchlassbereich des Filters vorliegt. Die Antennenumschaltung  legt die Empfangsfrequenz fest. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass  nur ein Empfänger erforderlich ist und dass keine Umschaltung der  Quarze an den sehr störempfindlichen Punkten des Empfängers erfolgt,  da die Schaltung hier sehr hochohmig ist. 



   Bei der erfindungsgemässen Funkuhr erfolgt die Frequenzumschaltung  durch passende Umschaltung der Kapazität am Antennenschwingkreis.  Dabei kann eine Parallelschaltung oder eine Reihenschaltung der Kapazitäten    vorgesehen sein. Der Schalter kann ein Sperrschicht-FET, ein MOS-FET  oder eine Transmissions-Gate-Schaltung sein. Der Schalter kann jedoch  auch von einem Relais, insbesondere einem Miniatur-Reed-Relais gebildet  sein. Mithilfe eines solchen Miniatur-Reed-Relais ist eine galvanische  Trennung - was Störsignale betrifft - zwischen Steuer- und Antennenkreis  der Funkuhr realisierbar. 



   Ist der Schalter von einem Sperrschicht-FET oder von einem MOS-FET  oder von einer Transmissions-Gate-Schaltung gebildet, so kann die  Gate-Source-Spannung mithilfe einer Spannungswandlerschaltung erzeugt  werden, die den FET voll ansteuert, sodass der ON-Widerstand gering  wird. Der Antenneneingang wird also quasi kurzgeschlossen, d.h. während  des Umschaltens von einer Senderfrequenz auf eine andere wird der  Empfang blockiert, sodass in vorteilhafter Weise eine Aufschaukelung  des Schwingkreises verhindert wird. Durch den besagten Vorwiderstand  wird folglich ein definiertes Einschwingverhalten bestimmt. 



   Zweckmässig ist es, wenn die Spannungswandlerschaltung der erfindungsgemässen  Funkuhr einen Bipolartransistor aufweist, der den FET wieder ausschaltet.  Der zweite Kondensator wird dann durch die Gate-Kapazität des FETs  geliefert. Die in der Spannungswandlerschaltung vorgesehenen Dioden  können von Schottky-Dioden gebildet sein. In vorteilhafter Weise  ist es möglich, eine integrierte Spannungswandlerschaltung zu realisieren  und in die erfindungsgemässe Funkuhr einzusetzen. Die Spannungswandlerschaltung  kann ein- oder mehrstufig ausgebildet sein. 



   Bei der erfindungsgemässen Funkuhr erfolgt die Antennenumschaltung  zweckmässigerweise über eine open-Drain-Schaltung in mu C. 



     Ist bei der erfindungsgemässen Funkuhr der Schalter von einem  Relais bzw. von einem Miniatur-Reed-Relais gebildet, so ist es bevorzugt,  ein bi-stabiles Reed-Relais zu verwenden, das für kleine Erreger-Ströme  in der Steuerwicklung geeignet ist. 



   Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der  nachfolgenden Beschreibung wesentlicher Teile der erfindungsgemässen  Funkuhr in einer Schaltdiagrammdarstellung. Es zeigen:      Fig.  1 eine erste Schaltung mit in Reihe geschalteten Kondensatoren des  Antennenschwingkreises,     Fig. 2 eine zweite Schaltung des Antennenschwingkreises  mit parallel geschalteten Kondensatoren, und     Fig. 3 eine der  Fig. 2 ähnliche Schaltung mit zugehöriger Spannungswandlerschaltung.  



   Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schaltungsdiagrammdarstellung  einen Antennenschwingkreis 10 für eine Funkuhr, insbesondere eine  Funkarmbanduhr, mit einer Antenne 12 und mit zwei Kondensatoren 14  und 16, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Der Kondensator  16 ist mit einem Schalter 18 zusammengeschaltet. Mithilfe des Schalters  18 ist der Kondensator 16 entweder eingeschaltet oder kurzgeschlossen.                                                         



   Die Umschaltung der Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises 10  kann dazu verwendet werden, die Abstimmung beim Auftreten von Störsignalen  zu verändern, sodass die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises  10 dann im Bereich der Weitab-Selection des Empfängers liegt, oder    ungezielt zwischen zwei Resonanzfrequenzen, d.h. zwischen zwei  unterschiedlichen Senderfrequenzen, d.h. beispielsweise zwischen  77,5 und 60 kHz umschalten zu können. 



   Der Antennenschwingkreis 10 ist mit einem durch einen Block schematisch  verdeutlichten Empfänger 20 zusammengeschaltet. 



   Fig. 2 zeigt in einer der Fig. 1 ähnlichen Schaltungsdiagrammdarstellung  eine zweite Ausbildung des Antennenschwingkreises 10 mit einer Antenne  12 und mit Kondensatoren 14 und 16, wobei die beiden Kondensatoren  14 und 16 zueinander parallel geschaltet sind. Im Parallelzweig des  Kondensators 16, d.h. mit dem Kondensator 16 in Reihe ist der Schalter  18 geschaltet. Mit der Bezugsziffer 20 ist auch in Fig. 2 der Empfänger  der Funkuhr bezeichnet, der durch einen Block schematisch verdeutlicht  ist. 



   Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 2 ähnlichen Schaltung die beiden zueinander  parallel geschalteten Kondensatoren 14 und 16 sowie die Antenne 12  des Antennenschwingkreises 10, der mit dem durch einen Block angedeuteten  Empfänger 20 zusammengeschaltet ist. Der mit dem Kondensator 16 in  Reihe geschaltete Schalter 18 ist hier von einem FET 22 gebildet,  der mit einer Spannungswandlerschaltung 24 verbunden ist. Die Spannungswandlerschaltung  24 weist einen Bipolartransistor 26, Dioden 28 sowie eine Kapazität  30 auf. Optional kann eine Kapazität 32 vorgesehen sein. Die Dioden  28 können als Schottky-Dioden ausgebildet sein. 



   Bei dem FET 22 handelt es sich z.B. um einen p-Kanal-FET. An das  Gate des FET's ist z.B. ein pnp-Transistor 26 angeschlossen. 



     Der Kondensator 14 ist der Antenne 12 zugeordnet, bei der es sich  beispielsweise um eine flexible Antenne handelt. Der Kondensator  14 und die Antenne 12 sind beispielsweise auf die Senderfrequenz  77,5 kHz abgestimmt. Das bedeutet, dass die erfindungsgemässe Funkuhr  eine so genannte Standard- DCF77-Antenne enthalten kann. Das kann  unter Servicegesichtspunkten vorteilhaft sein, weil eine solche Antenne  von einer Servicestelle einfach ausgetauscht werden kann. Der zweite  Kondensator 16 mit dem zugehörigen Schalter 18 dient dazu, den Antennenschwingkreis  10 des Empfängers 20 auf eine tiefere Frequenz, z.B. 60 kHz, abzustimmen.                                                      



   Der zweite Kondensator 16 oder der erste bzw. Hauptkondensator 14  kann auch von einer an sich bekannten Kondensator-Kombination gebildet  sein. Die Antenne 14 ist zweckmässigerweise als symmetrische Antenne  ausgebildet, deren Antennenkondensator 14 durch Umschaltung mithilfe  des Schalters 18 veränderbar ist. 



   Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass es nicht erforderlich ist,  für die verschiedenen Senderfrequenzen eine entsprechende Anzahl  auf die jeweilige Senderfrequenz abgestimmte Antennen einzusetzen,  sodass gegenseitige Beeinflussungen der Antennen erfindungsgemäss  nicht gegeben sind. 



   Mithilfe der Spannungswandlerschaltung 24 wird die Gate-Source-Spannung  erzeugt, die den FET 22 voll ansteuert, sodass der ON-Widerstand  gering wird. Das bedeutet, dass während des Umschaltens der Empfang  blockiert und somit eine Aufschaukelung verhindert bzw. ein definiertes  Einschwingverhalten festgelegt wird.

Claims (8)

1. Funkuhr, die zum Empfang unterschiedlicher Sendefrequenzen verschiedener Zeitzeichensender geeignet ist, mit einem Antennenschwingkreis (10), der Kondensatoren (14, 16) und eine Antenne (12) aufweist, wobei die Kondensatoren (14, 16) in Reihe oder parallel mit einem Schalter (18) zusammengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen DCF-Empfänger (20) mit einem Filter mit einem Quarz oder Quarzen aufweist, wobei dem Quarz oder den Quarzen jeweils ein weiterer Quarz parallel geschaltet ist, sodass für jede weitere Sendefrequenz ein Durchlassbereich des Filters vorliegt.

2. Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (18) ein Sperrschicht-FET oder ein MOS-FET oder eine Transmissions-Gate-Schaltung aufweist oder von einem Relais gebildet ist.

3.

Funkuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der den Sperrschicht-FET oder MOS-FET (22) voll ansteuernden Gate-Source-Spannung eine Spannungswandlerschaltung (24) vorgesehen ist.

4. Funkuhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungswandlerschaltung (24) einen den Sperrschicht-FET oder MOS-FET (22) ausschaltenden Bipolartransistor (26) aufweist.

5. Funkuhr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungswandlerschaltung (24) als integrierte Schaltung ausgebildet ist.

6. Funkuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais ein Reed-Relais ist.

7. Funkuhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reed-Relais bistabil ist.

8. Funkuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (12) des Antennenschwingkreises (10) symmetrisch ausgebildet ist.