DE1673730A1 - Empfaengeruhr - Google Patents

Description

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CBHTKS BLKCTRONIQUE BORLOGER S.A., Ntueoburg (Schw«t»)

pftngeruhr

DIt Erfindung betrifft Bmpiftn««rtihr«n mm Vmptoagßtx p*riodlich«r Z«St» ■lfnal· mit «latr Atttrt^wchalttmf, roe d«r periodlioh· Antrl«b»lmpoUie <S#m Motor «io·« 2Mg*rwtrk· iug*l«it«t w«rd«n. In«b««oadere betrifft dl« Xrftndnag «in· dtrartif· Bmirfknfwctdir «mi HJmpftuifen drahüo« flbtrtrafe*

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Derartig· Bmp&ngeruhren «ind «a »Ich «alt lang«» bekamt. SI· enthalten im allgemeinen «ine Brapftngeracheltung sum empfangen der Zeitsignal·, at «So· ttlteraehattung atom ArurfUtern too StOreignalen, gegebenen*·!!« ein· Frequensteilerechaltung, eine Veretlrker- und Antrieb«eciultuag und elaen Motor tmm Antreiben tine» Zelgerwerke*.

Derarüf· Uhren h*ben den Nechteil, das« »ie di· Zeit von d«tn an fmUch anseigan. an dam irgend welch« StOralgnal· di· «ifenfUwan ZMt-•ignal· direkt überdecken oder dl· Filterecheltong durchbrechen. BU^e derarlig· Pehlanseige iat dann bleibend und eociit die en «ich «ehr hohe Genauigkeit dar Zeitsignal· Yerloren.

Der Krfiftdttng liegt di· Aafgabe sugnmd·, dl««· Nachteile an ttberwiaden and eine Bmpflngeruhr aa acheüen, dl· «ine atBndig· Kontroll· aber dl· Qangganenlgkeit ermöflioht.

DI· erfl»danfegenil«ae Empfengeruhr tat dadorek gekennseichnet, daas al·

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·*»· EmpÄngerschalmng nlt Detektor mm Empfang von KoatrollsisneJett tmd der Zeitsignal·, anseerdem «in« MtäUvibrntorscheltung «um Aueflttern von 6t5rsignalen und dtr KontroUeigual· cn» den Zeltsignalen· tmd «in« Kontrollschaltung mit Phftipyiftf^kyifwffiiitw sum Ausfüttern der Zeitsignal· «as den IControilsignslsn urfweist,

Di· «rilBAinfSftmlss· Xmpflagsruhr «mpflnft slso nicht nur SMtsignsl· sondern each devon «nsbhtngig· KoatroUidfnal·, dl· bei drahtloser U«b«rtrsgunf dieselbe lirfgerfrequens eufweieen ivie die Zeitsignel·· ta der er· flndongsgemfesen Empfingeruhr werden die Zettsignale dem Antrieb dee Zeigerwerks sugefBhrt, wthrend die KoniroUsignsle davon getrennt der stMndigen Kontrolle der richtigen Zeitsnseige dienen.

Erfindungsgemtss kenn die Kontronechsttung eine KontroUmmpe sie Anseigegerlt und eine den Stromkreis der Kontrollampe steuernde Darlingtonschaltung eufweieen· Die Kontrollampe ermöglicht eine visuelle Ueberwaohunf der ZelgereteUung su den bestimmten Zeitpunkten· en denen die

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Kontrollaignel· empfangen werden. Natürlich wire auch eine akustisch« Ueberwachung möglich.

ttiaeh einer weiteren Ausbildung dee RrflndungagedankenB ist die eriindungsgemfeee EmpfBag«ruhr weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Miotor de» Zeigerwerk· ein Schrittmotor let, dee» ausserdetn un dem Motor eine Kontrolleinrichtung angeordnet ist, die mit einer Reguliere chaltung meant« menhängt und die Stellung der Zeiger bot Zeit der Kontrollsignale angibt und da·* die Regulierachaltnng zusammen mit der Kontrolleinrichtung einen Fhaaendiekriminator bildet, der abhängig von der Phasenlage der angegefoe« nen Zeigerstellung und jede« Kontrolleignale mit rorsugsvreise je einem SteUimpole auf den Motor regulierend einwirkt.

Bei dieser Aueftihrungaform der erfindungegemeseen Empfangeruhr erfolgt also die gegebenenfalls notwendige Regulierung dee Zeigerwerk· automatiech jeweile acur Zeit des Empfangs eines KontroUsignals. Die visuelle lieberwachung der richtigen Zeitanseige ware an sich in diesem Fall nicht mehr

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notwendig, kenn Aber dennoch war Ueberwachung der richtigen Fanktioti der automatischen Kontrolleinrichtung vorgesehen sein.

B* sind am eich auch eohoa Empfängeruhren bekannt, die Kantrollsignale empfangen, damit die richtige Funktion eigener Gangregler überwachen and gegebenenfalls bei falscher Zeitanzeige automatisch die Zeiger stellen. Diese Empfangeruhren empfangen aber ausschlieselich Kontrollsignale und erzeugen die den Gang regelnden Zeüsignale selbst. DI© Periode zwischen xwei KontroUsignalen kann aber je nach den au masaandim !Seitabechaitten YerhsltnismAseig lang sein. Während dieser Periode Ist u&mm die O&nggec&uig keit 09T bekannten Uhren völlig von der Genauigkeit des eigenen Ge&gordnere abhängig,, was vielfach den gestellten Anforderungen eicht

Qemfiss einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungegedankene ist die Empf&ngeruhr dadurch geketmseichnet, dass die Multlvibratorschaltung ale OsxiHatorschaltung ausgebildet ist« mit der EmpfBngersch&lttii^ aber eine

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«la· FttterschaUung in Verbindung steht .und von «tor Filtersehalttiiig do· dieOesUlatorfreqaenx bestimmende Hefe« renispawnnng «iWttt, dass ferner di· MultlTibratorschalttmg «Ine Eigenfrequenz etwa gleich «teem gaassfthliftn Vlelf»cheo oder Teil der Frequenz der empfangenen Zeiteignale auftretet, und deee der Auegang der Multivibrfc toreohftltung mit der Phaeendiekriminatoreoheltang rttokgekoppelt let, von der eine der Phaeenverecfaiebung xwieohen ZMteignel und Signal der Multlrtbratorechftltung entsprechende Referensepaanung an die FllterechaltiiAg tlbertrmgttti wird.

Bei S^ter BmpSingendir stellt die Oesülatonechaltung ebenfalls einen eigenen Oeuj^ordaer da?_# deeeen Ganggenauigkeit aber ständig durch die aufgenommene» Zeiteigtt&le gesteuert wird· Die FÜterechaltung dampft hierbei den tiamlitelbar«n Sinflnss von Störeignalan ab. Bei dieser Bäaapflngeruhr ist die «tttndlg«! Oenggeneuigkeit der Qenauigieeit der empfangenen Zelteignale angepasst. Sie hat euch eine Oengreeerv« for den Fall» dass die Zeit« und Kontrollsignele einmal ktrrsseitig wegfallen.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden durch AuefOhrungsbeiepiele mit Hilfe der bei getilgten Zeichnangen näher erläutert. Ih den Zeichnungen «teilen dtr:

Flg. l die volletlndige Schaltung einer erflndungegemassen Empfan

gsruhr,

Fig. 2 Diagramme über die Funktion der Empffingeruhr nach Fig. 1, Fig, 3 xuftStzliche Schaltungen der erfindungsgemäsem Empfänger-

uhr sum Ueberwaehen and autom&tlechen Stellen der Zeiger bei falscher Zeitanzeige wahrend de« Empfange eines Kontrollaignals,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren« erfindungegemäeeen Aus

führungsform der Bmpfängerubr,

Fig, 5 die wesentlichen Teile der Schaltung der weiteren Auaführungs-

form der Empffingeruhr nach Fig. 4 und

Fig, β ein Diagramm übe? die Funktion der weiteren Ausfohrungtform

der Empfingeruhr nach den Figuren 4 und S *

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Die Signale werden durch eine Trägerfrequenz voo 75 kHz drahtlos übertragen» Das Zeitsignal besteht aus einer Unterbrechung von Ο,* Sekunden am Anfang jeder Sekunde. Das Kontrollsignal besteht ans einer I uterbreehimg _ von ebenfalls 0.1 Sekunden mit Beginn im dritten Zehntel der eisten Sekunde jeder Minute. Der obere Liiiienxug II der Fig. £ stellt die Einteilende der so modulierten Trägerfrequenz dar.

Die in Fig, 1 der Zeichnungen dargestellte Empfär.geruhr weist einen Hochfreqaensempf&nger 1, einen Detektor 2, einen monosiabilen Multivibrator 3, eine logische Kontrollschaltung 4 und einen Motor M mit Aniriebsschalhtng auf.

™ Der Hochfrequenaempfänger enthält eine Fen it-Antenne, die mit einem

Kondensator C i einen Schwingkreis bildet.. Einerseits ist dieser Schwingkreis an Masse und andererseits über einen Kondensator C2 an die Basie eines Transistors T1 angeschlossen. Diese Basis steht aueserdem über

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sw«! Widerstände R1 und R2_£ sowie über einen Entkopphangekondeneator CS mit einer Schaltung in Verbindung, die automatiech den Smpfangeschwund ausgleicht. Sin Schwingkreis mit einem Kondensator C4 und etaer Induktlvitlt 1 liegt am Kollektor dee Transistors T 1 und ein Neutralisie.rungekon- -

denaator C3 koppelt diesen Schwingkreis an die Basis desselben Transistor«. Der Bnoiiter deseelben Traneietore liegt Ober einen Widerstand RS und einen Kondensator C6 an Masse.

Der positive Pol + VD einer nicht dargestellten Battaris steht über einen Widerstand E 4 mit einem Mittelabgriff der Induktivität Ll des genannten Schwingkreises und mit einem Kondensator C7 in Verbindung, der seinerseits an Masse liegt. Der Kollektor des Translators T1 ist über einen Kon-

densator CS an die Basis eines weiteren Transistors T2 angekoppelt, der su einem weiteren Schwingkreis und einer weiteren Hochfrequent- Verstärksrstufe gehört- Dies· weitere Verstärker stufe 1st ebenso wie die oben beschriebene aufgebaut und umfasst die Kondensatoren C9 bie ClS, eine Ih* duktmtät ΙΛ und Widerstlnde R 5 bis R8.

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Der Kollektor de* Translators T2 steht über einen Kondensator CM mit einer Schaltung «um automatischen Schwundausgleich in Verbindung« die einen Transietor TS, eine Diode D1, einen Kondensator C15 und WidersUtade R9 und RIO aufweist. Die Zeitkonetante dieeer Schaltung muss natfir* lieh grosser sein ale die Dauer der die Signale darstellenden Unterbrechungen der Trftgerfrequenx, d.h. grosser als 0,1 Sekunden. Der Kollektor dee Transistors T2 ist «usserdem über einen Kondensator ClS an den Detektor 2 angekoppelt, der aus einem Kondensator CYI und «wei Dioden D2 und D3 gebildet ist. Die Zeltkonstante des Detektors muss umgekehrt kleiner sein alt ÜÜ3 Zeit der die Signale darstellenden Unterbrechungen, d.h. kleiner als 0,1 Sekunden, damit die Unterbrechungen al« Signale empfangen werden können. Der Ausgang dee Detektors 2 steht mit dem Eingang E des monostabüen Multivibrator» 3 in Verbindung, der seinerseits swel Ausgange Sl und S3 komplementärer Signale aufweist.

Der monostabile Multivibrator, dessen Periode o,? Sekunden beträgt« weist

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fr

ftwei Transistoren T4 und TS auf. Die Emitter dieser beiden Transistoren liegen gemeinsam an Masse» wehrend die Kollektoren über Wideretande RU und Ria an dem positiven Pol + "VD 3er Batterie angeschlossen sind. Die Polarisation der beiden Transistoren erfolgt über Widerstände TUS und R14. Der Kollektor des Transistors T4 ist durch einen Kondensator &8 an die Basis dee Tranaletors T5 angekoppelt« während der Kollektor des Transie· tors TS fiber einen Widerstand R15 an die Basis des Transistors T4 angeschlossen ist. Das Bingangseigpiil ist an der Basis des Transistors T4 über einen Kondensator C19 angekoppelt.

Im Ruhezustand ist der Traneistor T4 geschlossen und der Transistor TS gesättigt. Am Ausgang S 1 herrecht also hohe Spannung,, während am Ausgang S2 die Spannung nieder ist. Bin positiver Impuls am Eingang E lässt den monoetabilen Multivibrator kippen. Dabei fallt die Spannung am Ausgang S1, während am Ausgang S2 hohe Spannung herrscht. In diesem Zustand verharrt der Multibibrator während einer Periode von 0« 1 Sekunden, die

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durch dm Kondensator C18 und den Widerstand IU4 bestimmt ißt. Danach kippt der Multivibrator wieder automatisch in seine Ruhestellung. In der Arbeitsstellung, d,h. wfthrend der Perlode von O₁. ? Sekunden, lasst sich der Multivibrator durch keinerlei Impuls am Eingang beeinflussen.

Die Kontrollschaltung 4 weist eine logische NOR* Schaltung aiii, die aus KW*i Transistoren T6 und T7 besteht. Die Emitter dieser beiden Transistoren liegen gemeinsam an Masse. Die beiden Kollektoren der Transistoren sind ihrerseits gemeinsam Ober einen Widerstand R18 an den positiven Pol + VB 3er Batterie angeschlossen. Zwischen dem Ausgang Sl dee Multivibrators 3 und der Basis des Transistors T6 besteht eine Verbindung, in der ) ein Wideretand R16 liegt. Die Basis des Transistors T? ist über einen Wideretand R17 mit dem Ausgang des Detektors verbunden. Den Ausgang der NOR-Schaltung bildet die gemeinsame Zuleitung su den Kollektoren der beiden Transistoren T6 und T7. Dieser Ausgang ist mit der Basis eines Traruistors T8 verbunden. Der Transistor T8 gebort au einer Darlington-Schaltung, die

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ausserdem einen Traneistor T9 aufweist. Im Emitter sweig diese» Transistors T9 liegt ein Handechelter I, wflbrend der Kollektoneweig dee Transistor« T9 eine Kontrollampe L aufweist.

Die Funktion der Kontrollschaltung ist in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt. Die Spannung an den Kollektoren der Transistoren ist demnach nur dann hoch« wenn die Potentiale der beiden Basen der Trag&slstG^sn gleichzeitig NoU sind. Dies ist allerdinge nur im dritten £eHi$ei der ersten Sekunde möglich, wie der dritte Linienxug C der Flg. 2 «eigt, Am Sßde jeder Unterbrechung der Trägerfrequenz H wird der monostabil^ Multivibrator aus seiner Ruhestellung geworfei? und kippt nach 0₍ 7 Sekunden iß diese Stellung surüdc. Das Signal de· Ausgange SQL des Multivibrators hat die Form des «weJ ten Linlensuges im Diagramm nach Fig. 2. Während des Betriebs der Uhr bleibt der Multivibrator in seiner Ruhestellung wehrend O₀ 2 Sekunden bei Beginn jeder Sekunde und der Transistor T6 ist vom. Beginn des »weiten

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Zehntel* big «um achten Zehnt«! jeder Sekunde geschlossen. Die Baals de« Transistor« 1? liegt am Ausgang dea Detektora 2. Der Translator T? iat nur vlhrend dem ersten Zehntel jader Sekunde geschlossen, ebenso wehrend dem ersten und dritten Zehntel der ersten Sekunde jeder Minute· Dies geht aua dem Llnlensug H dee Diagramme nach Fig. 2 hervor. Die beiden Translatoren T6 und TT sind aleo nur während dem dritten Zehntel der ersten Sekunde jeder Minute geschlossen, wfthrenddessen die Kontrollampe L leuchtet, sofern der Hndachaler I den Strom darchlfiast.

DSs ^triebt schaltung S weist awei Transistoren TlQ und TU auf, die eine Darlingtonschaltung bilden. Der Motor M liegt im Kollektorkreie dea Transistors 111 and kann ein Schrittmotor sein. Die Basis des Traneistore TlO ist ober eisen Kondensator &9 an den Ausgang des monostabilen Multivibrator· Angekoppelt. Atisserdem liegt die Basis des Transistors TlO unter Vorspannung eine« Spannungsteilers, der aus Widerständen RIO und R20 gebildet ist.

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Selbstverständlich «lad im Rahmen der vorliegenden Erfindung viele Abwandlungen der Empfingeruhr möglich. Beispielsweise kann die Empfflngeruhr mehr oder weniger als xwei Hochfrequensverstfirkerstufen aufweisen.

In Fig« 3 der Zeichnungen ist das Schaltschema einer abgewandelten Aue* fdhrungsform der Empllngeruhr nach Fig. 1 dargestellt. GleicheTeile sind mit gleichen Besugsbuchstaben gekennzeichnet. In Fig. S fehlt allerdings das Schema der Empfängerschaltung, die ebenso aufgebaut sein kann wie dies in Fig. 1 dargestellt Ist.

Das Hochfrequenzsignal liegt am Eingang E2 eines Detektors, der aus xwei Dioden D4 und D5 und einem Kondensator C20 gebildet ist. Dieser Detektor wirkt ebenso wie der oben beschriebene. Das rom Detektor abgegebene Signal liegt am Eingang ES eines monostabilen Multivibrators 6, dessen Periode 0,7 Sekunden beträgt. Ein Ausgang S3 des Multivibrators 1st über einen Widerstand R2? an die Basis eines Transistors ΊΊ2 angeschlossen. Der Transistor ΤΊ2 gehört xn einer NOR-Schaltung, von der die Basis eines «weiten

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tfr

Transistors TIS fiber tine» Widerstand R22 am Auegrng des Detektors itegt« Die Kollektoren dor beiden Transistoren Tl2 und T13 sind gemeinsam über einen Widerstand R23 en den positiven Pol + YB der nicht dargestellten Gleichstromquelle angeschlossen, während die Emitter der beiden Transistoren gemeinsam an Masse Hegen. Der Auegang der NOR-Schaltung am gemeinsamen Kollektor-Anschluss liegt euseerdem an der Basis eines Transistors T14, der seinerseits zu einer Darlingtonschaltung mit einem weiteren Transistor Tl 5 gehurt.. Im Kollektorlcreis tu ones Traneistora ΤΪ5 liegt eine Kontrollampe L2. Auseerdem ist am Kollektor des Transistors TI5 die Basis eines Traneistore ΊΊ6 angeschlossen, dessen Emitter mit einem Nachlauikoötakt Il eines Schiebeschaltors in Verbindung steht, Schliesslich ist am Kollektor des Transistors T15 noch dio Basis eines TraneiHiore TJ7 angeschlossen, dessen Emitter an einem Vorlaufkontakt A des genannten Schiebeschaltere in Verbindung steht. Die beiden Kontakte K und A wirken mit einem Kontaktbügel B "usammen der an uqt SelainJenwe)]<? dvt .'eiferwerks angeordnet ist. Die Kollektoren der Transistoren T16 und T17 stehen

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mit dem positiven Pol + VB der Gleichstromquelle Ober Widerstünde R14 a und R24 b in Verbindung. Der zweite Ausgang SA des monoetabilen Multivibrators ist fiber einen Kondensator C21 an der Baal« eines Translator· T18 angekoppelt. Die Baaia dieses Transistors liegt unter der Vorspannung ei» nee Spannungsteilers, der ans swei Widerstanden R25 and R26 besteht. Die Kollektoren der beiden Transistoren T16 und TI8 liegen ihrerseits an der Basis eines Transistors TlO.

Der Kollektor des Transistore T17 iat mit dem Eingang E4 eines moaostabilen Multivibrators 7 verbunden,, dessen Periode ein# Sekunde betragt. Der Ausgang SS dti Multivibrators 7 liegt an der Basis eines Transistors TSO, dessen Emitter ebenso wie der Emitter des Transistors Π3 an Masse liegt. Die Kollektorsveig· der beiden Transistoren TlB und T20 sind in Reihe mit einem Schrittmotor M2 geschaltet. Di· gesamt· Schaltung arbeitet folgender· massen:

Der Naohlaufkontakt R liegt an Masse während einiger Sekunden vor dem

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Ablauf einer Mimte, während der Vorlaufkontakt A während einiger Sekunden nach Beginn einer Minute mit der Maaae in Verbindung steht, im Fall genauer Zeitansage hat bei Beginn einer Minute keiner der beiden Kontakte m Verbindung mit Masse.

Bei falscher Zeitanzeige erfolgt eine Korrektor aufgrund des KontroUeignalee, daa in Abetflnden von einer Minute aufgenommen wird und die Kon* troUampe L2 aufleuchten Jätet.

Wenn der Sefcondenselger gegen Ende einer Minute im Verzug ist« befindet •leh der Kontaktbügel B auf dem Nachleufkontakt R, während dae Kontroll· signal aufgenommen wird· Dann hat also der Emitter des Transistors Τΐβ Massesohhiss und gibt ein entsprechendes Signal an den Transistor T19 weiter, der dadurch leitend wird. Durch das Kontrollsignal macht also in diesem Fall der Motor MS einen weiteren Schritt, mit dem die Zeiger des Zeiger» werks vorgerückt werden«

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ι*.

Wenn andererseits bei Beginn einer Minute der Sekundenzeiger vorauseilt.

befindet eich der Kontaktbügel B auf dem Vorlauffcontakt A, sobald das KoatroUsignal bei Beginn einer Minute erscheint. Xn dem Fall liegt dann der

Bmitter des Transistors T17 an Masse. Ein entsprechendes Signal wird auf *

den Eingang B4 des monostabilen Multivibrators 7 übertragen und dieser

Multivibrator aus seiner Ruhelage geworfen. Der Multivibrator 7 fallt zwar

automatisch nach einer Sekunde wieder in die Ruhelage zurück. Wahrend dieser Sekunde herrscht aber am Ausgang SS aw Multivibrators ein solches

Potential, dass der Transistor T20 blockiert bleibt. Nach % 7 Sekunden

wird dann das nächste Zeitsignal. das die volle Sekunde anzeigt, empfangen und bleibt unwirksam, weil der Transistor T20 noch sperrt. Demgemass verharrt also das Zeigerwerk während zweier Sekunden in der selben Stel-

-¹TJiIg, was einem Rückstellen um eine Sekunde gleichkommt. ™

Wenn der Sekundenzeiger des Zeigerwerks die richtige Zeit anzeigt, wShrenc «las Kontrollsignal im dritten Zehntel der ersten Sekunde jeder Minute aufgenommen wird* ist keiner der beiden Transistoren T16 und 117 in Funktion.

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Somit erfolgt Sn diesem Fall oleo kein· Korrektur.

Die in Fig. S der Zeichnungen dargestellte Regulierschaltung und KontroU-■* einrichtung let also in der Lege» beim gegebenen Beispiel einmal in der Minute einen Fehler von ~ einer Sekunde so korrigieren. Wenn wfhrend einer Minute Fehler von mehreren Sekunden auftauchen, erfordert die entsprechen' de Korrektor mehrere Minuten,

Im Rahmen der Erfindung konnte natürlich der Schiebeschalter A, B und R beispielsweise durch eine Schiitsacheibe ersetzt werden, die mit einer Beleuchtungseinrichtung und zwei Photoxellen «usammenwirkt. Der photoelek- * trleche Abgriff der Stellung des Sekundenzeigers hütte gegenüber dem Sohle« beschälter den Vorteil, dass keine Reibung auftritt und Fehler aufgrund^ v°a Verschmutzungen der Kontakte vermieden werden«

Die Figur 4 der Zeichnungen ist ein Blockschaltbild for eine weitere Aue« ftthrungsform des Erfindungsgedanksns. Jn diesem Blockschaltbild fehlt die

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Kontrollschaltung b*w. die Regulierschaltimg zum Stellen der Zeiger bei fehlerhafter Zeftanselge* Selbstverstsndlich kana auch bei der AusfOhrungaform nach Flg. 4 die beschriebene KontroUflchalitrag bsw. die Regulierachaltung Anwendung finden.

Die empfangenen Sekundenaignale treten beim Eingang E 1 Ia einen Phasen« diakrimlitator D ein. Dieser PhaaendiskrJmiratar B weist e&aoa «weiten Eingang E2 auf, der mit dem Ausgang eines QssiQaiore G in Verbindung stellt· An einem Ausgang S des Phasendiakriminators esreehelnt ein Signal, da« einem TiefpaaafilUr PB «ugeführt wird. Das 'fiefpaesfüter tinterdrtickt die Wechealstromkomponante und bringt eine Zeltkoostante in die Regelung, so dass ein Sehwingeffekt entsteht. Somit ist die gesamte Schaltung unempfindlich gegenüber kursen Störungen. Das Auagarigeeignal des Tiefpassfilters besteht aus einer Referensspannnng, die an den Oscillator O angelegt wird und dessen Freqnens bestimmt. Dieser Osslllator O kann ans einem Mttftiribrator oder einem anderen Sperrschwinger bestehen _k)3a* im Oscillator

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erzeugte Zeitsignal wird einem Verstärker A und von dort einem Motor m des Zeigerwerks zugeführt.

Die Fig. 5 der Zeichnungen ist das Schaltscheina eines Teils der weiteren Ausführungsform der erflndungs gemäß sen Empfängeruhr nach Fig. 4. Die Empfängerschaltung bzw. der Hochfrequenzverstärker fehlt. Dieser kann ebenso ausgebildet sein wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Das Schaltschema nach Fig. 5. umfasst einen Detektor 8, einen Phasendiskriminator 9, einen Filter mit Verstärker 10, einen Multivibrator U₁ einen Antriebsechaltung mit Motor M und eine Kontrollschaltung 13.

Die Trägerfrequenz von 75 kH» wirkt am Eingang Eo des Detektors 8, der seinerseits eine Diode D4 und einen Transistor T21 aufweist. Der Kollekiodieses Transistors liegt über einen Widerstand R28 und einem dazu paraU -Λ

geschalteten Kondensator C2S am positiven Pol + VB der nicht dargestellten Gleichstromquelle. Der Emitter des Transistors T21 steht über den Widerstand R29 und einem dasu parallel geschalteten Kondensator C22 mit der Masse in Verbindung. Die Diode D4 verbindet die Basis mit dem Emitter des Transietore 121. Die Spannung der Trägerfrequenz; bewirkt eine SSitigung des Transistors T21.

Der Phaeendiskriminator mit Verstärkerstufe 9 weist eine binäre Kippschal« tung auf» xu der drei Transistoren T22, T23 und T24 gehören. Der Kelle?."or des Transietore T24 steht Ober einen Widerstand RSO mit der Basis des Transistors T23 in Verbindung, wahrend die Kollektoren der beiden Transistoren T22 und T23 gemeinsam über einen Widerstand RSl an die Easie des Transistors T24 angekoppelt sind. Die Basis des Transistors T22 steht unter Vorspannung, die durch swei Wideretande ES2 und R33 bestimmt ist. Die Kollektoren der beiden Transistoren T22 und T2S stehen über einen roder stand R34 mit dem positiven Pol + VB der Gleichstromquelle in Verbindung, Die Signale aus dem Detektor β erscheinen am Punkt P 1 und wirken

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über «inen Kondensator C24 auf die Basis des Transistors T22 ein. Der Kollektor des Transistors T24 steht Ober einen Widerstand R37 mit dem positiven Pol 4- VB der Gleichstromquelle in Verbindung.

Ausserdem gehurea *u dem Fhasendiskriminator noch zwei zueinander komplementäre Transistoren T25 a und T25 b, die in Reihe zueinander geschaltet sind. Die Basen der beiden Transistoren stehen fiber Widerstände RS5 und RS6 einerseits mit dem Kollektor und andererseits mit dem Emitter des Transistors T21 in Verbindung. Zwei Dioden D5 und D6 liegen zwischen den Basen der beiden Transistoren T25 und dam Kollektor des Transistors TSMU

Das Ausgangssignal des Phaeendiskriminators 9 wird auf den Eüigaisg des T!efpae«~ Filters 10 übertragen das im Wesentlichen aus Widerstanden RSB R8fc und R40 und aus zwei Kondensatoren C25 und CZB besteht. Der »Tidsr« stand RS8 und der Kondensator C25 einerseits und die beiden Wid* "sf&nde

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R39 und K40 sowie der Kondensator C28 andererseits bilden swei Integrationsschaltungen, die einen Mittelwert der bei PS anliegenden Spannung bü« den. Zwei Dioden D? und D8 sind gegensinnig parallel zueinander und parallel sum Widerstand H39 geschaltet. Die beiden Widerstände R39 und R40 stehen gemeinsam mit der Basis eines Transistors T26 in Verbindung. An der Basis dieses Transistors liegt ausserdem ein Wideretand R41„ dessen freies Ende mit dem Mittelabgriff eines Spannungsteilers in Verbindung sieht. Dieser Spannungsteiler besteht aus aswei Widerständen R42 und R43, die in Reihe zueinander zwischen dem positiven Pol * VB der Gleichstromquelle und der Masse liegen. Den positiven Pol und die Masse verbinden «benfalle einerseits der Kollektorzweig mit einem Widerstand R44 und andererseits der BmitterjEweig des Transistors T26 mit einem Widerstand R45 Am Kollektor des Transistors T26 entsteht also eine Referenzspannung als Ausgange signal des Tiefpassfilters 10. Der Kollektor des Transistors T26 ist ma *wei Wideretande R46 und R47 angekoppelt, die zusammen mit einem weiteren Widerstand E48 Verbindungen zu den Basen sweier Transistoren

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4t

T27 und T28 dee Multivibrator· 11 darstellen.

Die Basen der beiden Traneistoren T27 und Τ2Θ Bind über Kondensatoren C27 und C28 jeweils an den Kollektor dee anderen Traneietore angekoppelt. Die beiden Kollektoren stehen ausserdem über Widerstände R49 and RSO mit dem positiven Pol + VB der Spanntmgequelle in Verbindung. An einem mit P2 beseichneten Punkt entsteht eine Oazillatorepanrrang, die an die Antriebspchaltung 12 angelegt wird. Der Punkt P2 ist über einen Kondensator C29 an die Basis eines Traneistors T29 angeschlossen, der seinerseits zusammen mit einem weiteren Traneistor TSO eine Darlington-Schaltung darstellt· Die Basis des Transistors T29 steht ausserdem unter einer Vorspannung, dt· von xwei Widerständen R61 tmd F-S2 bestimmt ist. Ein Motor M des Zeigerwerke liegt im Kollektorsweig des Transistors T30.

Di· Rückkopplang des Multivibrators U erfolgt über einen Wideretand R 53, der parallel su einem Kondensator CSO geschaltet ist. Der Rückkopplungssweig verbindet den Kollektor des Transistors T29 mit der Basis des Transistors T24 des Phaeendiskriminators 9.

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Die Kontrollschaltung 13 let ebenso aufgebaut wie die Kontrollschaltung 4 nach Flg. 1 der Zeichnungen, Sie weist eine Kontrollampe L auf, die von aswei Transistoren T31 und TS2 in Darlington-Schaltung gesteuert wird. Aus eerdem umfasst die Kontrollschaltung eine NOR-Schaltung mit zwei Transistoren T33 und T34„ deren Basen über zvrei Widerstände R54 und R55 einerseits mit dem Ausgang F 1 des Detektors 8 und andererseits mit dem gemeinsamen KoUektoranechluss der beiden Transietoren T22 und T23 in Verbindung stehen. Der gemeinsame KoUektoranechluss der NOR-Schaltung ist an den positive« Pol + VB der GSff'^»Stromquelle über einen Widerstand R56 angekoppelt.

Die Funktionsweise der Schaltung nach Fig. 5 ist in Form einse Diagramms in Fig. 6 der Zeichnungisn dargestellt. Die mit den Berigsiseichen P J_t P2 PS A₁₁ P3 b und PS c bezeichneten Linienztlge stellen di« Spannungen an den Punkten P L. PZ und P3 der. Der Index ja betrifft den Fall, dass der Multiv; brat or 11 die fur die Zeitanzeige richtige Frequenz aufweist, D«r Index i.^

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if

betrifft den Fall einer zu geringen Frequenz und der Index c den der χα hohen Frequenz. Der Linienzug P2 a stellt also die Spannung am Punkt P2 far den Fall der richtigen Frequens des Multivibrators U dar, während die Linienxuge P3 bis P3 c die jeweilige Spannung am Punkt P3 for die Falle der richtigen Frequens« der rn geringen und der zu hohen Frequenz des Multivibrators zeigen.

Am Punkt P 1 herrscht die Spannung der der Trägerfrequenz entnommenen Signale« die den Transistor T21 sättigen. Durch die Sättigung des Transistors T21 werden die Transistoren T24 und T2S betätigt und somit durch die Eingangesignale der logische Zustand O am Punkt PS bestimmt (niedere Spannung).

Am Punkt P2 herrscht die Ausgangespannung dea Multivibrators U, deren negative Flanke den logischen Zustand 1 am Punkt PS bestimmt (hohe Spannung).

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1$

Am Punkt PS herrscht die umgekehrte Auegangsepanming der Kippschaltung· Die Impedanz am Punkt P3 ist sllerdings gering.

Am Punkt P4 herrscht eine Referencspannung als Mittelwert der

des Punktes P3. Dieser Mittelwert wirtf durch die Integratorschaltungen der Bauelemente R38 und.C25 sowie R39_# R40 und C28 erxeugt. Der Mittel· wert der Spannung V4 ist In Flg. β der Zeichnungen bei den Unienzfigen PS strichpunktiert dargestellt.

FOr die drei Fälle verschiedener Frequenzen des Multivibrators gelten folgende Bedingungen für die Spsunungsmittelwerte:

a. genaue Frequens V4 * VO

b. su geringe Frequens V4 im VO e. cu hohe Frequens V4 > VO

Der Transistor T28 verstärkt die Spannung und dreht gleichseitig die Spannungerichtung:

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Io

Wenn V4 ^. VO: der Multivibrator beschleunigt die Frequenz Wenn V4 ^* VO: der Multivibrator verlangsamt die Frequenz

Die Schaltung nach Fig. 5 arbeitet mit grosser Dämpfung und erreicht im Fall einer Unterbrechung des Eingangesignals nur langsam den Gleichgewichtszustand. Wenn der Transistor T21 gesperrt wird, sperren auch gleichseitig die beiden Transistoren T25 a und T25 b. Dann ist die Zeitkonstante durch den Kondensator C26_C den Widerstand E41 und die Eingangewiderstände des Transistors T26 bestimmt. Ln der Praxis hat sich gezeigt, dass die Schaltung wflhrend einer Unterbrechung von drei Minuten betOglich der Eingangseignale die Empfflngeruhr ohne erkennbaren Fehler weiterarbeitet.

Umgekehrt aber gelangt die Schaltung wieder sehr schnell in Phase, sobald nach längerer Unterbrechung des Eingangseignale dieses wieder erscheint. Die Ladung des Kondensators C26 erfolgt nlmlich Ober ein nicht lineares

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Element, dae aus den beiden Dioden D? und D8 sowie aus dem Widerstand R39 in Parallelschaltung besteht. Wenn die Spannung am Widerstand H39 stark vom Sollwert abweicht, leiten die beiden Dioden im Sinne einer Entladung oder Ladung des Kondensators C26. Bei nur geringen Abweichungen ^ der Spannung am Kondensator C26 von der Sollspannung leiten jedoch die Dioden D7 und D8 praktisch nicht, sodaee die Ladung und Entladung des Kondensators Ober den Widerstand H 39 erfolgt. Wenn die Phase des Multivibrators von der richtigen Phase der Zeitsignale abgewichen ist, gewinnt die Schaltung das Gleichgewicht wieder entlang einer kritischen Angleichungskurve xurückt far welche der Widerstand R40 eine entscheidend «Rolle spielt.

Im Rahmen der Erfindung liegen natürlich eine Vielzahl von Abwandlungen f

der als Beispiel beschriebenen Schaltungen. So konnte als Phaaendiekriminatorschaltung auch ein Diodentor Anwendung finden, das als Ablenkschaltung In Fernsehanlagen eingesetzt wird (Kerkof, Werner).

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemSssen Empfängeruhr nach Fig..

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werden Auswirkungen von StOrslgnalen and kurzen Unterbrechungen der Zeitsignal« fsst völlig unterdruckt, nicht aber mögliche Fehler, die im Zeigerwsrk auftauchen. Auch eine sehr lange Unterbrechung der Zeitsignale kann möglicher weis· eine Fehlanzeige von einigen Sekunden hervorrufen, BSne derartige Fehlanselge ist beim erneuten Bmpteng der Zeit-iind Kontrollsignale in wenigen Minuten mit Hilfe der Kontrollschaltung und gegebenenfalls der Regulierschaltang korrigierbar. Eine derartige Kontroll- und Hegulierschaltung Ist In Fig. S der Zeichnungen dargestellt und bereits beschrie ben. Die Schattung naoh Fig« 3 der Zeichnungen konnte an die Schaltung nach Fig. S dadurch angekoppelt werden, dass die Ausgange S3 und S4 des monostabilen Multivibrator« β nach Fig. 3 durch die Punkte P5 und "P2 der Schaltung nach Fig. 5 ersetzt werden.

SAD ORIQJNAL

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Claims (1)

1. 5.12.67

   GK/ca χ-

   CBH 83 **

   Patentftnaprtiche

   1. BmpfS&geruhr sum Empfangen periodischer Zeitsignale mit einer

   - Antriebsachaltung, von der periodische Antriebaimpulee dem Motor eine» Zeigerwerkß abgeleitet werden, gekennzeichnet durch eine Empffliigersehaltung (JL) mit Detektor (2) sum Tftmpfang voa KontroUsignalen und der Zeiteignale« tttieeerdem dnreh eine BAdtS^Uiratorsoli&Xtuxig {3$ U) stan AuaÖltern von StOrelgDGtlen und der Kontrdilsignale aus den Zeiteignalen, und durch eine Kontroileobaltong (4? 112, TlS, L2| T33* T34. L) mit Phaeendißkrimlnator (TO. T7; 113, T13; T38« T34) zum Ausfilteni der Zeiteignale ans den Kontrolleignalen,

   2. Wmpfgngernhr nach Ansprach 1, dadurch gekennseichnet· daee die Mol·· tivUnratorschaltnng moooetabil ist und eine Zeititonatante anf weist, die m»r iat als da· kflrseete ZeUtotenmU »wiechen einem Zeitsignal und dem davanffolgenden Rontrolleignal Qngar I),

   3. Emplängeruhr nach Ansprach 1₁ dadaroh gekennseichnet, dase die

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   Multivibratorechaltung Als Ostillatorechaltung ausgebildet Igt« mit der Em« pflngerechaltung fiber «ine Phaseadiskriminatoxechaltung (9) und eine Füterschaltung in Verbindung steht und von der FUterechaZtung (10) eine die Ossillatorfrequetut bestimmende Referenzspannung erhalt, dass ferner die Mtdttvibratorschaltung eine Eigenfrequen* etwa gleich einem gafusasahligen Vielfachen oder Teil der Frequenz der empfangenen Zeiteignale aufweist, und dass der Ausgang der MultivibratorscheJtong (P2) mit der Phasendiekrimmatorschaltung rückgekoppelt ist, von der eine der Phasenverschiebung «wischen Zeitsignal und Signal der Multivibratorsehaltang entsprechende Re* fereaaspannung an die Filterschaltung Übertragen wird (Figur 5}*

   4. Empikngeruhr nach einem der Ansprache 1 bis S₄, dadurch gekennzeichnet, dass dl« Kontrollschaltung als Ptiasendlekriminator eine NOR-Schaltung (T6, T7; T12« T13; TSS, T34) mit zwei eingingen und einem Ausgang auf~ weist« dass ausserdem der eine Eingang an den Multivibrator angeschlossen 1st und su den Zeitsignaisn komplementär· Signale aufnimmt dass ferner der »weite Eingang mit der Empfängerschaltung in Verbindung steht und so· wohl 2Mi" al« auch Kontrollsignale aufnimmt und dass der Ausgang der NOR« Schaltung mit einem Anzeigegerät (L) in Verbindung steht, das für die Zeitdauer des mit dem komplementären Zeitsignal gleichgerichteten Kontrollsignale ausgelost wird (Figuren 1, S, 5).

   ORiQIHAL

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   %. EmpAUigerubr nach tinem der Anaprttehe 1 bis 4, dadurch gekenneeichnet, dft«· dia Kontroilechaltung «ine Kontrollampe (L) al« Anzeigegerät und •in· dan Stromkreis der Kontrollampe «teuerod· Darlington-Schaltung (T8, T9; TM, TlSj TO, T32) aufweist (Figuren 1, 3, 5).

   6. Bmpftngeruhr nach einem der Ansprüche 1 bi> S₄ dadurch gekennselchoet. daaa der Motor (M) des Zeigerwerk« ein Schrittmotor ist, dass aueaerdem an dem Motor eine Kontrolleinrichtung (A, B,R) angeordnet ist, die mit einer IlegulierechaltungCne, Tl?) »ueammenhftngt und die Stellung der Zeiger mir Zeit der KontroUeignale angibt, und da·« die Regulierschaltang auaamme mit der Kontrolleinrichtung «inen Phasendiakriminmtor bildet, der abhftngig von der Phaeetü&g» der angegebetitei E«dg«rst/tlliing und jedea KotitrolUiignals mit vorsugaweiee je einem Stellintpula auf den Uitor regulierend einwirkt.

   ?„ Brapfüngeruhr nach Anapruch β. dadurch gekennzeicha^t, daes bei einer Periode der KontrolUignale von je 1 Minute und einer Periode der Zeit» eignale von je 1 Sekunde die Kontrolleinrichtung ein an die Welle eines Sekundenaelgere angeschlossener Schiebeschalter (A, B₍ R) iet₍ der einen Vorlaufkontakt (A) und einen Nachlaufkontakt (R) und einen die richtige Zeigeretel* lung markierenden Blindkontakt aufweist.

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