CN1122895C - 多信道无线电控制时钟 - Google Patents

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Abstract

描述了一种无线电控制时钟，该无线电控制时钟适合于接收来自不同的时间特性发射器的不同发射频率，并具有包括电容器(14，16)和一个天线(12)的一个天线谐振电路(10)。一个电容器(16)与一个开关(18)连在一起，该开关(18)由一个结型FET、一个MOS-FET、一个选通电路或一个继电器构成。

Description

多信道无线电控制时钟
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的无线电控制时钟。
这种无线电控制时钟或者用于可调谐振电路的电路布置在德国专利DFA332798A1中已有公开，该谐振电路具有许多通过电子开关组的开关来分别地接通或切断的电容器。在该已知的电路布置中，利用振荡发生器，以其谐振频率在平衡相位点激励谐振电路振荡。在平衡相位点频率比较器将谐振电路的振荡频率与由谐振频率预定的参考值比较，如果频率不同，改变上述开关的位置直到两者频率一致。当检测器检测到两者频率一致时，切断振荡发生器并存储开关所处的位置。
微控制器能够自动地一不需使用者的干预一转换到在各自的地理接收区的接收器能够接收的频率。
例如，在US-A 5331608中公开了一种带有天线谐振电路的无线电控制时钟。
本发明的目的是提供一种如说明书开头所述类型的一种无线电控制时钟，该具有简单装置的无线电控制时钟，除了能够对一种具有一给定发射器频率的时间特性发射器进行识别外，还能够识别一个或多个带有自动的自平衡编码信息的发射器(如MSF和WWVB)。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现：一种无线电控制时钟，该无线电控制时钟适合于接收来自不同的时间特性发射器的不同发射频率，并具有包括电容器(14，16)和一个天线(12)的一个天线谐振电路(10)，其中该电容器(14，16)与一个开关(18)并联或串联在一起，其特征在于在与一个或多个石英体相并联的DCF型接收器(10)中有另外一个石英体，从而以各种其它发射频率形成一个滤波器通带范围。根据本发明的无线电控制时钟的最优实施例具有附加的权利要求所述的特征。
在接收器中产生各种所需频率的石英体通常并联，以便对于具有一个以上频率范围的滤波器提供通带范围或带通宽度。通过转换天线来建立接收频率。这具有如下优点：仅要求一个接收器并且当电路处于高阻抗时在接收器对干扰极敏感点上不需对石英体进行转换。
对于依据本发明的无线电控制时钟，在天线谐振电路中可以通过适当的转换电容来调整频率转换。在这种情况下，可以通过电容器的并联电路或串联电路来实现。开关可以是一个结型FET、一个MOS-FET、或一个选通电路。开关还可以是一个继电器，尤其是一微型舌簧继电器。借助于这种微型舌簧继电器，能够在控制器和无线电控制时钟的天线电路之间实施电隔离(当考虑干扰信号时)。
如果开关是一个结型FET，一个MOS-FET，或一个选通电路的形式，借助于电压转换器电路，产生能够充分地驱动FET的栅源极电压以便使开路状态电阻变低。天线的输入端实际上短路，也就是说，在开关从一个发射器频率转换到另一个发射器频率的操作过程中，接收被阻断，以便在谐振电路方面的瞬变震荡被有利地阻止。从而，利用所说的串联电阻来确定一限定的瞬态特性或响应。
比较可取的是，依据本发明的无线电控制时钟的电压转换器电路有一个也能够切断FET的双极性晶体管。因此第二个电容器具有FET的棚源极电容。在电压转换器电路中二极管可为肖特基二极管。很便利的是设计一种集成电压转换器电路并将其装在依据本发明的无线电控制时钟里。电压转换器电路可以包含一个或多个部件。
对于依据本发明的无线电控制时钟，可取的是，天线的转换可以通过μC量级的开漏极电路来实现。
在依据本发明的无线电控制时钟里，如果开关是一个继电器或一个微型舌簧继电器，比较可取的是利用一个适合于在控制绕组中的低的激励器电流的双稳态舌簧继电器。
通过以下结合电路图对本发明无线电控制时钟的基本部分的描述，可以更加清楚地了解本发明的其它细节特征和优点。在这些附图中：
附图1所示为带有串联电容器的天线谐振电路的第一种电路结构，
附图2所示为带有并联电容器的天线谐振电路的第二种电路结构，和
附图3所示为与附图2相似的并带有电压变换器电路的一种电路结构。
附图1所示为一用于无线电控制时钟或表，尤其是用于无线电控制手表的天线谐振电路10的电路示意框图，具有一个天线12和两个串联在一起的电容器14和16。电容器16与一个开关18连接在一起。电容器16通过开关18要么被切换进电路，要么短路。
当产生干扰或噪声信号时，天线谐振电路10的谐振频率的转换可以用于改变调谐，以使天线谐振电路10的谐振频率在远离接收器的选择频率的频率范围内，或者可以在两个谐振频率之间随机地转换，也就是说在两个不同的发射器频率之间，例如在77.5和60Hz之间随机地转换。
天线谐振电路10与一个接收器20连接在一起，在附图中该接收器20用一个方框表示。
附图2为与附图1相似的电路图，所示为具有一个天线12和电容器14和16天线谐振电路10的第二种结构，其中两个电容器14和16相互并连，开关18与并联的一个电容器16支路相连，即与电容器16串联。在附图2中参照标号20也表示无线电控制时钟的接收器，在图中以一方框表示。
附图3为与附图2相似的电路图，所示为两个相互并联的电容器14和16，以及与由一方框表示的接收器20连在一起的天线谐振电路10。同电容器16串联的开关18在这里为一个与电压转换器电路24相连的FET 22。该电压转换器电路24包括一个双极性晶体管26、二极管28和一个电容器30。一个电容器32可选。该二极管28可为肖特基二极管。
例如，FET 22可为P沟道型FET。比如PNP型晶体管26连到FET的栅极。
电容器14与比如一个柔性天线相连。例如电容器14和天线12一起调到发射器的频率77.5Hz。这就意味着依据本发明的无线电控制时钟可以包括一个标准的DCF77天线。由于这样一个天线可以很容易地由服务部门更换，因此服务上很便利。与开关18相连的第二电容器16能够将该接收器20的天线谐振电路10调谐到一个更低的频率，比如60Hz。
第二个电容器16或第一个或主电容器14可采用由公知的电容器组合的形式。天线12最好为一个对称的天线，并且通过开关18的转换，该天线的天线电容器14可改变。
对各种发射器频率来说，本发明具有不需要利用对应数量的天线来调谐到各自的发射器频率的优点，因此依据本发明在天线部分不相互影响。
借助于电压转换器电路24，这种结构产生能够充分地驱动EFT 22的棚源极电压以便使开态电阻变低。这就意味着，在转换的过程中，接收被阻断并且因此防止了瞬变震荡或建立起一个限定的瞬态特性或响应。
参照标号列表10 天线谐振电路12 天线14 电容器16 电容器18 开关(用于16)22 FET(场效应晶体管)24 电压转换器电路26 双极性晶体管28 二极管30 电容器32 电容器

Claims (8)

1、一种无线电控制时钟，该无线电控制时钟适合于接收来自不同的时间特性发射器的不同发射频率，并具有包括电容器(14，16)和一个天线(12)的一个天线谐振电路(10)，其中该电容器(14，16)与一个开关(18)并联或串联在一起，其特征在于在与一个或多个石英体并联的DCF型接收器(10)里包括另一个石英体，以便对各种其它的每个发射频率形成一个滤波器通带范围。
2、根据权利要求1所说的无线电控制时钟，其特征在于该开关(18)包括一个结型FET或一个MOS-FET或一个选通电路，或者由一个继电器构成。
3、根据权利要求2所说的无线电控制时钟，其特征在于该电压转换器电路(24)产生能够完全驱动FET(22)的栅源极电压。
4、根据权利要求3所说的无线电控制时钟，其特征在于该电压转换器电路(24)有一个双极性晶体管(26)以切断FET(22)。
5、根据权利要求3或4所说的无线电控制时钟，其特征在于该电压转换器电路(24)是一个集成电路。
6、根据权利要求2所说的无线电控制时钟，其特征在于该继电器是一个舌簧继电器。
7、根据权利要求6所说的无线电控制时钟，其特征在于该舌簧继电器是双稳态的。
8、根据权利要求1到7中任一权利要求所说的无线电控制时钟，其特征在于该天线谐振电路(10)的天线(12)具有对称性。
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