DE19700108A1 - Elektronische Uhr und Ladeverfahren derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Uhr, die eine Energiequelle, zum Beispiel einen elektrothermischen Gene­ rator oder eine Solarbatterie, die elektrische Energie unter Verwendung einer externen Energie als Energiequelle erzeugt, verwendet und die eine Speichereinrichtung zum Speichern der durch die Energiequelle erzeugten Energie aufweist, und ein La­ deverfahren derselben.

Es gibt eine elektronische Uhr, die ein Speichermittel zum Speichern elektrischer Energie, die durch eine solche Energie­ quelle erzeugt wurde, aufweist, die zum Beispiel in der JP-B-4- 81754 beschrieben ist.

Fig. 11 bis 13 zeigen Ladeschaltungen für die bekannte elektro­ nische Uhr, die in der JP-B-4-81754 beschrieben sind. Fig. 14 und 15 zeigen Wellenformen von Steuersignalen der bekannten La­ deschaltungen.

Fig. 14 zeigt Wellenformen, die erzeugt werden, wenn die Kon­ densatoren C1 und C2 der Ladungsschaltungen, die in Fig. 11 bis 13 gezeigt sind, abwechselnd synchron mit dem Treibersignal ge­ laden werden. Fig. 15 zeigt Wellenformen von Signalen, wenn der Kondensator C1 kontinuierlich für doppelte Perioden des Trei­ bersignals durch geringes Erhöhen des Kapazitätswertes des Kon­ densators C2 geladen wird.

Zuerst wird der Aufbau der Ladeschaltungen, die in Fig. 11 bis 13 gezeigt sind, beschrieben.

Die Ladungsschaltung der elektronischen Uhr enthält eine Ener­ gieversorgung SC, die eine Solarbatterie als Energiequelle ver­ wendet, einen Kondensator C1 mit einer großen Kapazität als das Speichermittel, wie zum Beispiel ein Doppelschichtkondensator, einen Kondensator C2 mit einer geringen Kapazität, der parallel mit einer Taktschaltung (nicht gezeigt) verbunden ist, die par­ allel mit den Anschlüssen a-b verbunden ist, einen Schalter SW1, um die Kondensatoren C1 und C2 parallel miteinander zu verbinden, einen Schalter SW2, um den Kondensator C1 und die Energieversorgung SC miteinander in Serie zu verbinden, eine Rückflußverhinderungsdiode D1, die so vorgesehen ist, daß eine geschlossene Schaltung mit der Energieversorgung SC und dem Kondensator C1 und dem Schalter SW2 gebildet wird, und eine Rückflußverhinderungsdiode D2, die so vorgesehen ist, daß eine geschlossene Schaltung bzw. ein in sich geschlossener Strom­ kreis mit der Energieversorgung SC und dem Kondensator C2 ge­ bildet ist.

Die Taktschaltung, die nicht gezeigt ist, enthält eine Span­ nungserfassungsschaltung zum Erfassen der geladenen Spannungen an den Kondensatoren C1 und C2 und eine Steuerschaltung zum Steuern der Schalter SW1 und SW2.

Als nächstes wird der Betrieb der Ladeschaltung mit Bezug zu den in Fig. 14 und 15 gezeigten Wellenformen beschrieben.

Fig. 14 und 15 zeigen jeweils ein Treibersignal zum Treiben ei­ nes Schrittmotores so, daß ein Anzeigemechanismus der Uhr um einen Schritt für jede Sekunde vorgerückt wird, ein Erfassungs­ steuersignal zum Steuern der Spannungserfassungsschaltung zum Erfassen der geladenen Spannungen an den Kondensatoren C1 und C2 synchron mit dem Treibersignal, ein Erfassungssignal der ge­ ladenen Spannung an dem Kondensator C2 durch die Spannungser­ fassungsschaltung, ein SW1 Steuersignal zum Steuern des Schal­ ters SW1 und ein SW2 Steuersignal zum Steuern des Schalters SW2.

In einem Anfangszustand dieser Ladeschaltung sind die Schalter SW1 und SW2 beide offen, wie in Fig. 11 gezeigt ist, und es gibt keine Spannungen, die an den Kondensatoren C1 und C2 gela­ den sind.

Hier wird, wenn Licht auf die Solarzellen der Energieversorgung SC fällt, es in elektrische Energie transformiert und die Ener­ gieversorgung SC und der Kondensator C2 und die Diode D2 bilden eine geschlossene Schaltung, wodurch der Kondensator C2 mit ei­ ner geringen Kapazität über die Diode D2 durch die Energiever­ sorgung SC geladen wird.

Wenn der Kondensator C2 bis zu einer speziellen Spannung oder mehr geladen wird, beginnen die Taktschaltung, die parallel mit den Anschlüssen a-b verbunden ist, und die Spannungserfassungs­ schaltung, die in der Taktschaltung vorgesehen ist, und die Steuerschaltung zum Steuern der Schalter SW1 und SW2 den Be­ trieb.

Wenn der Kondensator C2 beispielsweise bis zu 2 Volt oder mehr geladen wird, erfaßt die Spannungserfassungsschaltung die Span­ nung und erzeugt ein Erfassungssignal und die Steuerschaltung schließt den Schalter SW2, wodurch ein in Fig. 12 gezeigter Zu­ stand gebildet wird.

Der Betrieb, der durch die Wellenformen, die in Fig. 14 gezeigt sind, dargestellt ist, wird im folgenden beschrieben. Wenn die geladene Spannung an dem Kondensator C2 2 Volt oder mehr ist zu der Zeit, zu der ein Treibersignal P1 erzeugt wird, wird das Erfassungssignal erzeugt und das SW2 Steuersignal wird in den Hochpegel (im folgenden einfach als "H" bezeichnet) zu der Zeit t1 gebracht, so daß der Schalter SW2 geschlossen wird. Dadurch beginnt der Kondensator C1 mit einer großen Kapazität, die nicht geladen wurde, geladen zu werden.

Danach wird, wenn die an dem Kondensator C2 geladene Spannung 2 Volt oder weniger zu der Zeit, zu der ein Treibersignal P2 er­ zeugt wird, beträgt, das Erfassungssignal nicht erzeugt und das SW2 Steuersignal wird in den Niedrigpegel (im folgenden einfach als "L" bezeichnet) zu der Zeit t2 gebracht, so daß der Schal­ ter SW2 geöffnet wird und die Schaltung wird in den in Fig. 11 gezeigten Zustand zurückgebracht. Zwischen der Zeit t1 und t2 wird der Kondensator C1 hauptsächlich geladen und die Takt­ schaltung wird mit der elektrischen Energie versorgt, die in dem Kondensator C2 geladen bzw. gespeichert ist.

Als nächstes wird, wenn die an dem Kondensator C2 gespeicherte Spannung 2 Volt oder mehr zur der Zeit beträgt, zu der ein Treibersignal P3 erzeugt wird, das Erfassungssignal erzeugt, das SW2 Steuersignal zu "H" gebracht, so daß der Schalter SW2 geschlossen wird, und die Schaltung wird wieder in den in Fig. 12 gezeigten Zustand zurückgebracht. Zwischen der Zeit t2 und t3 wird nur der Kondensator C2 geladen und von der Zeit t3 wird der Kondensator C1 wieder geladen. In dieser Art werden die Kondensatoren C1 und C2 für jede einzelne Sekunde abwechselnd geladen, nämlich die Zeitdauer, in der das Treibsignal erzeugt wird. Während der Zeitdauer wird das SW1 Steuersignal auf "L" gehalten und der Schalter SW1 wird offengehalten.

Wenn die an dem Kondensator C1 mit einer großen Kapazität gela­ denen Spannung 2 Volt oder mehr beträgt, wird die Spannungser­ fassungsschaltung die Spannung erfassen, werden beide SW1 und SW2 Steuersignale zu "H" gebracht und die Steuerschaltung schließt beide Schalter SW1 und SW2, wodurch ein in Fig. 13 ge­ zeigter Zustand gebildet wird. Zu dieser Zeit sind die Konden­ satoren C1 und C2 miteinander parallel verbunden, so daß sie gleichzeitig geladen werden. Die Taktschaltung wird mit der in den Kondensatoren C1 und C2 geladenen elektrischen Energie ver­ sorgt und die Schaltung geht in einen normalen Betrieb.

In einem Betrieb, der durch die Wellenformen, die in Fig. 15 gezeigt sind, dargestellt ist, beträgt zu der Zeit, zu der Treibersignal P1 erzeugt wird, die Spannung an dem Kondensator C2 2 Volt oder weniger und das Erfassungssignal wird nicht er­ zeugt, das SW2 Steuersignal auf "L" zu der Zeit t1 eingestellt, um den Schalter SW2 zu öffnen, und die Schaltung wird in den in Fig. 11 gezeigten Zustand gebracht. Daher wird der Kondensator C2 von dem Zeitpunkt t1 an geladen.

Danach wird, wenn die erfaßte Spannung von dem Kondensator C2 2 Volt oder mehr zu der Zeit beträgt, zu der das Treibersignal P2 erzeugt wird, das Erfassungssignal erzeugt und das SW2 Steuer­ signal wird zu "H" zu dem Zeitpunkt t2 eingestellt, so daß der Schalter SW2 geschlossen wird, und die Schaltung wird in den in Fig. 12 gezeigten Zustand gebracht. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 wird der Kondensator C2 geladen und von dem Zeitpunkt t2 wird der Kondensator C1 geladen.

Weiter wird, wenn die an dem Kondensator C2 geladene Spannung noch bei 2 Volt oder mehr zu dem Zeitpunkt gehalten wird, zu dem das Treibersignal P3 erzeugt wird, das Erfassungssignal wiederum erzeugt und das SW2 Steuersignal wird auf "H" gehal­ ten, und daher wird der Schalter SW2 zu dem Zeitpunkt t3 und danach geschlossen gehalten und der in Fig. 12 gezeigte Zustand wird fortgesetzt. Daher wird der Kondensator C1 kontinuierlich zu dem Zeitpunkt t3 und danach geladen.

Weiter wird, wenn die erfaßte Spannung an dem Kondensator C2 2 Volt oder weniger zu dem Zeitpunkt beträgt, zu dem das Trei­ bersignal P4 erzeugt wird, das Erfassungssignal nicht erzeugt und das SW2 Steuersignal wird auf "L" zu dem Zeitpunkt t4 ein­ gestellt, so daß der Schalter SW2 geöffnet wird, und die Schal­ tung wird in den in Fig. 11 gezeigten Zustand zurückgebracht. Daher wird der Kondensator C2 von dem Zeitpunkt t4 an wieder geladen. Während dieser Zeit wird das SW1 Steuersignal auf "L" gehalten und der Schalter SW1 wird offen gehalten.

Wenn die an dem Kondensator C1 gespeicherte Spannung 2 Volt oder mehr beträgt, wird weiter die Spannungserfassungsschaltung die Spannung erfassen, werden beide SW1 und SW2 Steuersignale auf "H" eingestellt, wird die Steuerschaltung beide Schalter SW1 und SW2 schließen und wird die Schaltung in den in Fig. 13 gezeigten Zustand zurückgebracht. Zu dieser Zeit sind die Kon­ densatoren C1 und C2 parallel miteinander verbunden, so daß sie synchron geladen werden.

In der obigen bekannten Ladeschaltung werden jedoch, wenn die Kapazität des Kondensators C2 klein eingestellt ist, der Kon­ densator C1 mit einer großen Kapazität und der Kondensator C2 mit einer kleinen Kapazität für jede Sekunde abwechselnd gela­ den, d. h. die Zeitdauer wenn das Treibersignal erzeugt wird, wie in Fig. 14 gezeigt ist, und daher kann der Kondensator C1 mit einer großen Kapazität als das Hauptspeichermittel nur bis zu der Hälfte der elektrischen Energie, die die Solarzellen der Energieversorgung SC erzeugen, aufgeladen werden.

Weiterhin ist es notwendig die Kapazität des Kondensators C2 zu einem gewissen Wert zu erhöhen, damit die elektrische Energie, die an dem Kondensator C2 für eine Sekunde von der Zeit t2 zu t3 in Fig. 14 geladen wird, die Energie liefern kann, so daß der Schrittmotor für die Zeitdauer der beiden Treibersignale P3 und P4 angetrieben wird. Wenn die Kapazität erhöht wird, wird eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator C2 anfängt, geladen zu werden, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ver­ sorgungsspannung für die Taktschaltung die minimale Betriebs­ spannung erreicht, verlängert, was die Eigenstarteigenschaften einer Uhr verschlechtert.

Weiterhin wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, ein Erhöhen einer Zeit zum Laden des Kondensators C1 mit großer Kapazität als das Hauptspeichermittel ein weiteres Erhöhen der Kapazität des Kon­ densators C2 erfordern, da der Kondensator C2 die Energie spei­ chern muß, um den Schrittmotor für die Zeitdauer von drei Trei­ bersignalen P2, P3 und P4 zu treiben. Ein Erhöhen der Kapazität des Kondensators C2 verlängert weiter eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator C2 beginnt geladen zu werden, zu einem Zeitpunkt, zu dem die Taktschaltung die minimale Be­ triebsspannung erreicht.

Weiterhin sind immer Rückflußverhinderungsdioden D1 und D2 in der Schaltung vorgesehen und der Energieverlust durch die Rück­ flußverhinderungsdioden D1 und D2 kann nicht ignoriert werden, wenn eine durch die Energieversorgung SC erzeugte Energie ge­ ring ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schaltung für eine elektronische Uhr zur Verfügung zu stellen, wobei die Speichereinrichtung effektiv geladen werden kann und der Ener­ gieverlust durch Rückflußverhinderungsdioden nicht auftritt, nachdem die Taktschaltung startet, sogar wenn die Kapazität des Kondensators, der parallel mit der Taktschaltung verbunden ist, erniedrigt wird, um die Eigenstarteigenschaften zu verbessern.

Die elektronische Uhr enthält eine Energiequelle (Energie­ versorgung), eine Speicherschaltung, eine Takt- bzw. Uhrausga­ beeinheit, eine Konstantspannungsschaltung, eine Spannungser­ fassungsschaltung, eine Schaltschaltung und eine Steuereinheit. Die Energiequelle wandelt externe Energie in elektrische Ener­ gie um und liefert eine Versorgungsspannung. Die Speicherschal­ tung speichert die Versorgungsspannung oder eine verstärkte Spannung bzw. Zusatzspannung der Versorgungsspannung und lie­ fert dadurch eine Speicherspannung. Die Uhrausgabeeinheit weist ein Uhrsystem und einen Kondensator mit geringer Kapazität auf, empfängt jede der Versorgungsspannung oder der Zusatzspannung und die Speicherspannung und liefert eine Mehrzahl von logi­ schen Signalen. Die Konstantspannungsschaltung erzeugt eine Re­ ferenzspannung von der Uhrspannung. Die Spannungserfassungs­ schaltung vergleicht die Versorgungsspannung oder Zusatzspan­ nung, die Speicherspannung und die Uhrspannung selektiv mit ei­ ner Spannung, die auf der Grundlage der Referenzspannung einge­ stellt ist, und liefert ein Spannungserfassungssignal. Die Schaltschaltung ist mit einer Mehrzahl von Schaltern zum Steu­ ern von Ladezeiten der Ladeschaltung und der Taktausgabeeinheit vorgesehen. Die Steuereinheit steuert die Schaltschaltung durch eine Mehrzahl von Schaltsteuersignalen mit variabler Pulsbreite entsprechend zu einer Mehrzahl von logischen Signalen und dem Spannungserfassungssignal.

Bei einem Ladeverfahren der elektronischen Uhr liefert das Uhr­ ausgabemittel eine Mehrzahl von logischen Signalen, wenn die durch die Energiequelle erzeugte Versorgungsspannung ein spezi­ elles Spannungsniveau erreicht.

Mittels der logischen Signale liefert das Steuermittel eine Mehrzahl von Auswahlsignalen und Datensignalen an die Span­ nungserfassungsschaltung.

Die Spannungserfassungsschaltung wählt entsprechend den Aus­ wahlsignalen von der Versorgungsspannung, der Zusatzspannung der Speicherspannung und der Uhrspannung eine aus, vergleicht die ausgewählte Spannung mit einer Spannung, die auf Basis der Datensignale und der Referenzspannung eingestellt ist, und lie­ fert das Spannungserfassungssignal entsprechend der Größe der Spannungen.

Das Steuermittel liefert eine Mehrzahl von Schaltsteuersignalen an das Schaltmittel entsprechend dem Spannungserfassungssignal und den logischen Steuersignalen.

Mittels einer Mehrzahl der Schaltsteuersignale schaltet das Schaltmittel eine Mehrzahl von Schaltern so ein/aus, daß die Ladezeiten des Speichermittels und des Uhrausgabemittels so ge­ steuert werden, daß die Ladezeit des Kondensators des Uhrausga­ bemittels schrittweise länger wird und die Ladezeit des Spei­ chermittels schrittweise kürzer wird zu einer Startzeit des Uhrsystems und die Ladezeit des Kondensators des Uhrausgabemit­ tels schrittweise kürzer wird und die Ladezeit des Speichermit­ tels schrittweise länger wird bei einem normalen Betrieb des Uhrsystems.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das einen Schaltungs­ aufbau einer elektronischen Uhr einer Aus­ führungsform zeigt;

Fig. 2 ein Schaltbild, das einen internen Aufbau einer Energiequelle 1 und einer Verstär­ kereinrichtung 2 in Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Schaltbild, das einen internen Aufbau einer Speichereinrichtung 3, einer Uhrausga­ beeinrichtung 4 und einer Schalteinrichtung 8 in Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 ein Schaltdiagramm, das einen internen Auf­ bau einer Konstantspannungsschaltung 5 und der Spannungserfassungsschaltung 6 in Fig. 1 zeigt;

Fig. 5 ein Schaltbild, das einen internen Aufbau einer Steuereinrichtung 7 in Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Datenausgabeschaltung 110 zeigt, die ein Teil einer Spannungserfassungssteuer­ schaltung 122 in Fig. 5 ist;

Fig. 7 ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Pulsbreitensteuerschaltung 149 zeigt, die ein Teil einer Schaltsteuerschaltung 124 in Fig. 5 ist;

Fig. 8 Wellenformen, wenn eine durch die Energie­ quelle 1 der in Fig. 1 gezeigten elektroni­ schen Uhr erzeugte Spannung sich erhöht oder erniedrigt;

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm, das einen Zustand zeigt, wenn die in Fig. 7 gezeigte Pulsbrei­ tensteuerschaltung ein Rückwärtszählen durchführt;

Fig. 10 ein Wellenformdiagramm, das einen Zustand zeigt, wenn die in Fig. 7 gezeigte Pulsbrei­ tensteuerschaltung ein Vorwärtszählen durch­ führt;

Fig. 11, 12 und 13 Schaltbilder, die die Startbedingung einer Ladeschaltung in einer bekannten elektroni­ schen Uhr, einen Zustand, wenn die an einen Kondensator C2 geladene Spannung 2 Volt oder mehr trägt, und einen Zustand, wenn die an einem Kondensator C1 geladene Spannung 2 Volt oder mehr betragen, zeigen;

Fig. 14 und 15 Signalwellenformdiagramme zum Erklären des Betriebes der Ladeschaltung der in Fig. 11 bis 13 gezeigten elektronischen Uhr.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden detailliert mit Bezug zu den beigefügten Figuren beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das einen Schaltungsaufbau ei­ ner elektronischen Uhr in einer Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.

Die in Fig. 1 gezeigte elektronische Uhr enthält eine Energie­ versorgung 1 als eine Energiequelle, eine Verstärkereinrichtung 2, eine Speichereinrichtung 3, eine Taktausgabeeinrichtung 4, eine Konstantspannungsschaltungsschaltung 5, eine Spannungser­ fassungsschaltung 6, eine Steuereinrichtung 7 und eine Schal­ tereinrichtung 8.

Die höhere Potentialseite der Energieversorgung 1 ist die Erde bzw. Masse und eine Masseleitung 10 verbindet die Verstär­ kereinrichtung 2, die Speichereinrichtung 3, die Taktausgabe­ einrichtung 4, die Konstantspannungsschaltung 5, die Spannungs­ erfassungseinrichtung 6 und die Steuereinrichtung 7 jeweils mit der höheren Potentialseite der Energieversorgungsanschlüsse.

Die niedrigere Potentialseite der Energieversorgung 1 ist ein Energieversorgungsausgabeanschluß von dem die erzeugte Spannung verteilt wird, der mit einem Energieversorgungseingangsanschluß b, c und d von der Verstärkereinrichtung 2, der Spannungserfas­ sungsschaltung 6 und der Schalteinrichtung 8 jeweils verbunden ist.

Ein Verstärkerspannungsausgabeanschluß e der Verstärkereinrich­ tung 2 ist mit jeweils einem Verstärkerspannungseingangsan­ schluß f und g der Spannungserfassungsschaltung 6 und der Schalteinrichtung 8 verbunden. Ein Speicherspannungsausgangsan­ schluß h der Speichereinrichtung 3 ist jeweils mit einem Spei­ cherspannungseingangsanschluß i und j der Spannungserfassungs­ schaltung 6 und der Schalteinrichtung 8 verbunden.

Weiterhin ist ein Spannungsausgangsanschluß k der Schaltein­ richtung 8 jeweils mit einem Taktspannungsanschluß m der Taktausgabeeinrichtung 4, einem Spannungseingangsanschluß n, p und q der Konstantspannungsschaltung 5, der Spannungserfas­ sungsschaltung 6 und der Steuerschaltung 7 und einem Taktspan­ nungserfassungsanschluß r der Spannungserfassungsschaltung 6 verbunden.

Weiterhin ist ein Referenzspannungsausgangsanschluß s der Kon­ stantspannungsschaltung 5 mit einem Referenzspannungseingangs­ anschluß t der Spannungserfassungsschaltung 6 verbunden. Ein Spannungserfassungssignalausgabeanschluß u der Spannungserfas­ sungsschaltung 6 ist mit einem Spannungserfassungssignalein­ gangsanschluß v der Steuereinrichtung 7 verbunden.

Weiterhin ist ein Bus 11 für logische Signale von der Taktaus­ gabeeinrichtung 4 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden. Ein Bus 12 für Verstärkersteuersignale der Steuereinrichtung 7 ist mit der Verstärkereinrichtung 2 verbunden, ein Datensignalbus 13 und ein Auswahlsignalbus 14 sind mit der Spannungserfas­ sungsschaltung 6 verbunden und ein Schaltsteuersignalbus 15 ist mit der Schalteinrichtung 8 verbunden.

Die in dieser Ausführungsform verwendete Energieversorgung 1 ist beispielsweise ein elektrothermischer Generator, der auf dem Seebeck-Effekt basiert. Der elektrothermische Generator ist, obwohl nicht gezeigt, aus einem Modul gebildet, in dem thermoelektrische Elementpaare mit einer p-Typ Halbleitersub­ stanz und einer n-Typ Halbleitersubstanz, die in Serie verbun­ den sind, in einer mehrfachen Anzahl zusammengebaut sind.

Der elektrothermische Generator erzeugt eine thermoelektromoto­ rische Kraft, wenn ein Temperaturunterschied zwischen beiden Enden eines thermoelektrischen Elementpaares gegeben ist, das eine Ende dient als warmer Pol und das andere Ende dient als kalter Pol. Um den elektrothermischen Generator als eine Ener­ gieversorgung für eine Armbanduhr zu verwenden, wird das innere der Uhr so konstruiert, daß der warme Pol an der Rückseite, die in Kontakt mit der menschlichen Haut kommt, plaziert wird und der kalte Pol an der Vorderseite, die zu der Luft weist, pla­ ziert wird.

Die Energieversorgung 1 ist nicht auf den elektrothermischen Generator beschränkt, sondern eine Solarbatterie oder ein elek­ tromechanischer Generator, der eine mechanische Bewegung durch die Körperbewegung in elektrische Energie umwandelt, können verwendet werden, solange sie elektrische Energie durch externe Energie erzeugen. Da eine vergleichbar hohe Spannung erzeugt wird, kann die Verstärkereinrichtung 2 weggelassen werden.

Als nächstes wird der Schaltungsaufbau der elektronischen Uhr bezüglich diese Ausführungsform konkret für jeden Block, die die Uhr bilden, beschrieben. Fig. 2 ist ein Schaltdiagramm, das einen internen Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Energieversorgung 1 und der Verstärkereinrichtung 2 zeigt.

Die in Fig. 2 gezeigte Energieversorgung 1 ist ein elektrother­ mischer Generator, in dem mehrere thermoelektrische Elementpaa­ re angeordnet bzw. zusammengebaut sind. Die Energieversorgung 1 wird durch eine Spannungsquelle 2 und einen internen Widerstand 21 äquivalent dargestellt.

Die Energieversorgung 1 verwendet einige tausend thermoelektri­ sche Elementpaare, um eine offene Spannung von ungefähr 1 bis 2 Volt zu erzielen, die zum Starten der in Fig. 1 gezeigten Taktausgabeeinrichtung 4 notwendig ist, und der Widerstand des internen Widerstandes 21 erreicht einige 10 kΩ oder mehr.

Der interne Widerstand 21 ist so gezeigt, daß er mit der Hoch­ potentialseite der Spannungsquelle 20 verbunden ist, die eine Ersatzdarstellung ist, und es wird im allgemeinen angenommen, daß der interne Widerstand 21 gleichmäßig innerhalb der Span­ nungsquelle 20 verteilt ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Verstärkereinrichtung 2 ist aus einer ersten Verstärkerschaltung 16 und einer zweiten Verstärker­ schaltung 17 gebildet.

Die erste Verstärkerschaltung 16 und die zweite Verstärker­ schaltung 17 weisen einen identischen Schaltungsaufbau auf. Das heißt, daß beide von ihnen einen ersten Kondensator 22 und ei­ nen zweiten Kondensator 23, einen N-Kanal-MOS-Transistor 24 (im folgenden als N-MOST bezeichnet), einen zweiten N-MOST 25, ei­ nen dritten N-MOST 26, einen vierten N-MOST 27 und einen P- Kanal-MOS-Transistor 28 (im folgenden als P-MOST bezeichnet) enthalten.

Die Verbindungen der Komponenten, die die erste Verstärker­ schaltung 16 und die zweite Verstärkerschaltung 17 bilden, wer­ den im folgenden beschrieben.

Die Masseleitung 10 der Energieversorgung 1 ist mit einem An­ schluß des ersten Kondensators 22, der in der ersten Verstär­ kerschaltung 16 und in der zweiten Verstärkerschaltung 17 ent­ halten ist, und mit einem Anschluß der P-MOST 28 verbunden. Der Energieversorgungsausgangsanschluß a der Energieversorgung 1 ist mit einem Anschluß der ersten N-MOST 24 und einem Anschluß der zweiten N-MOST 25 der ersten Verstärkerschaltung 16 und der zweiten Verstärkerschaltung 17 über den Energieversorgungsein­ gangsanschluß b der Verstärkereinrichtung 2 verbunden.

Die anderen Anschlüsse der ersten Kondensatoren 22, die in der ersten Verstärkerschaltung 16 und der zweiten Verstärkerschal­ tung 17 vorhanden sind, sind mit den anderen Anschlüssen der ersten N-MOST 24 und einem Anschluß der dritten N-MOST 26 ver­ bunden. Die anderen Anschlüsse der P-MOST 28 sind mit den ande­ ren Anschlüssen der dritten N-MOST 26 und einem Anschluß der zweiten Kondensatoren 23 verbunden.

Weiterhin sind die anderen Anschlüsse der zweiten Kondensatoren 23 mit den anderen Anschlüssen der zweiten N-MOST 25 und einem Anschluß der vierten N-MOST 27 verbunden. Die anderen Anschlüs­ se der vierten N-MOST 27 sind mit dem Verstärkerspannungsaus­ gangsanschluß e der Verstärkereinrichtung 2 verbunden.

Beide Gates des ersten N-MOST 24 und des zweiten N-MOST 25, die in der ersten Verstärkerschaltung 16 enthalten sind, sind mit den drei Gates des dritten N-MOST 26, des vierten N-MOST 27 und des P-MOST 28, die in der zweiten Verstärkerschaltung 17 ent­ halten sind, verbunden. An alle diese Gates wird ein erstes Verstärkersteuersignal BC1 angelegt, das das Verstärkermittel 2 durch den Bus für Verstärkersteuersignale 12 von dem Steuermit­ tel 7, das in Fig. 1 gezeigt ist, erreicht.

Die Gates des dritten N-MOST 26 und des vierten N-MOST 27 und des P-MOST 28, die in der zweiten Verstärkerschaltung 17 ent­ halten sind, sind mit den Gates des ersten N-MOST 24 und des zweiten N-MOST 25, die in der ersten Verstärkerschaltung 16 enthalten sind, verbunden. Ein Verstärkersteuersignal BC2, das die Verstärkereinrichtung 2 über den Bus für Verstärkersteuer­ signale 12 von der Steuereinrichtung 7 erreicht, wird an alle diese Gates angelegt.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das einen internen Aufbau des Spei­ chermittels 3 und des Taktausgabemittels 4 und des Schaltmit­ tels 8 in Fig. 1 zeigt.

Die Speichereinrichtung 3, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine wiederaufladbare Sekundärbatterie 43. Das Taktausgabemittel 4 enthält ein Taktsystem bzw. ein Uhrsystem 42 und einen Konden­ sator 41 mit einer kleinen Kapazität, der parallel mit dem Taktsystem 42 so verbunden ist, daß er die Energieversorgung des Taktsystems 42 stabilisiert.

Die Hochpotentialseiten der Energieversorgungsanschlüsse der Speichereinrichtung 3 und des Taktausgabemittels 4 sind mit den Niedrigpotentialseiten der Energieversorgung 1 über die in Fig. 1 gezeigte Masseleitung 10 verbunden.

Obwohl der interne Aufbau des Uhrsystems 42 nicht gezeigt ist, ist es ein System einer allgemeinen Quarzuhr, die einen Quarz­ oszillator, einen Frequenzteiler, einen Wellenformgenerator, eine Treiberschaltung, einen Schrittmotor, einen Getriebezug bzw. ein Getriebe und einen Anzeigemechanismus und ähnliches enthält.

Die in Fig. 3 gezeigte Schalteinrichtung 8 enthält einen ersten bis einen vierten Schalter 30, 31, 32, 33 und eine Rückflußver­ hinderungsdiode 34. Hier sind die Schalter alle N-MOSTs.

Ein Anschluß des ersten Schalters 30 und ein Anschluß des drit­ ten Schalters 32 sind so verbunden, daß sie den Verstärkerspan­ nungseingangsanschluß g bilden, der mit dem Verstärkerspan­ nungsausgangsanschluß e der in Fig. 2 gezeigten Verstärkerein­ richtung 2 verbunden ist. Der andere Anschluß des ersten Schal­ ters 30 und ein Anschluß des zweiten Schalters 31 sind so ver­ bunden, daß sie den Speicherspannungseingangsanschluß j bilden, der mit dem Speicherspannungsausgangsanschluß h, nämlich der Niedrigpotentialseite der Speichereinrichtung 3, verbunden ist.

Ein Anschluß des vierten Schalters 33 und die Kathode der Rück­ flußverhinderungsdiode 34 sind so verbunden, daß sie den Ener­ gieversorgungseingangsanschluß d bilden, der mit dem Energie­ versorgungsausgangsanschluß a der in Fig. 1 gezeigten Energie­ versorgung 1 verbunden ist.

Der andere Anschluß des zweiten Schalters 31 und der andere An­ schluß des dritten Schalters 32 und der andere Anschluß des vierten Schalters 33 und die Anode der Rückflußverhinderungsdi­ ode 34 sind so verbunden, daß sie den Spannungsausgangsanschluß k bilden, der mit dem Takt- bzw. Uhrspannungsanschluß m der Uhrausgabeeinrichtung 4 verbunden ist.

Ein erstes, zweites, drittes und viertes Schaltsteuersignal SC1, SC2, SC3 und SC4 werden individuell an jedes der Gates des ersten Schalters 30, des zweiten Schalters 31, der dritten Schalters 32 und des vierten Schalters 33 durch den Schaltsteu­ ersignalbus 15 von der Steuereinrichtung 7, die in Fig. 1 ge­ zeigt ist, angelegt.

Das Uhrausgabemittel 4 gibt logische Signale zu der Steuerein­ richtung 7, die in Fig. 7 gezeigt ist, über den Bus für logi­ sche Signale 11 aus.

Fig. 4 ist ein Schaltbild, das einen internen Aufbau der Kon­ stantspannungsschaltung 5 und der Spannungserfassungsschaltung 6 in Fig. 1 zeigt.

Die in Fig. 4 gezeigte Konstantspannungsschaltung 5 ist eine allgemeine Konstantspannungsschaltung und enthält N-MOST 49, 50 eines identischen Aufbaus, P-MOST 47, 48 eines identischen Auf­ baus, einen Widerstand 51, einen Operationsverstärker 44 und einen Kondensator 45.

Ein Anschluß des P-MOST 47 ist über den Widerstand 51 mit der in Fig. 1 und 2 gezeigten Masseleitung 10 verbunden.

Ein Anschluß der N-MOST 49, 50 ist über den Spannungseingangs­ anschluß n mit einer Versorgungsleitung 18 zum Verbinden des Spannungsausgangsanschlusses k der Schalteinrichtung 8 und des Taktspannungsanschlusses m der Taktausgangseinrichtung 4 und des Spannungseingangsanschlusses p der Spannungserfassungs­ schaltung 6 und ähnlichem, das in Fig. 1 gezeigt ist, verbun­ den.

Die Gates der N-MOST 49 und 50 sind miteinander verbunden und sind auch mit den anderen Anschlüssen des N-MOST 49 und des P- MOST 47 verbunden. Der andere Anschluß des N-MOST 50 ist mit dem anderen Anschluß des P-MOST 48 verbunden und die Gates der P-MOST 47 und 48 sind miteinander verbunden.

Es wird eine Referenzspannung an einem Punkt erzeugt, wo die anderen Anschlüsse des N-MOST 50 und des P-MOST 48 miteinander verbunden sind. Ein Spannungsfolger, der den Operationsverstär­ ker 44 benutzt, wandelt das Referenzspannungssignal in ein Re­ ferenzspannungssignal Vr mit einer geringen Signalursprungsim­ pedanz um. Das Referenzspannungssignal Vr wird von den Refe­ renzspannungsausgangsanschlüssen an die Referenzspannungslei­ tung 19 eines D/A-Konverters 77 über den Referenzspannungsaus­ gangsanschluß t der Spannungserfassungsschaltung 6 angelegt.

Der Kondensator 45, der zwischen dem Ausgangsanschluß des Ope­ rationsverstärkers 44 und der Masseleitung 10 vorgesehen ist, ist zum Stabilisieren des Referenzspannungssignales Vr.

Andererseits enthält die Spannungserfassungsschaltung 6, die in Fig. 4 gezeigt ist, einen Spannungsteiler 75 und den D/A- Konverter 77 und einen Komparator 68 Der Spannungsteiler 75 enthält einen ersten und einen zweiten Widerstand 81 und 82, die einen identischen Widerstandswert aufweisen, und ein erstes bis viertes Übertragungsgatter 83, 84, 85, 86 (im folgenden als "TG" bezeichnet).

Ein Anschluß des ersten Widerstandes 81 ist mit der Masselei­ tung 10 verbunden und der andere Anschluß ist mit einem Ende des zweiten Widerstandes 82 verbunden. Der andere Anschluß des zweiten Widerstandes 82 ist mit einem Eingangs/Ausgangsanschluß der TG 83, 84, 85 und 86 verbunden.

Der andere Eingangs/Ausgangsanschluß des ersten TG 83 ist mit dem Spannungsausgangsanschluß k des Schaltmittels 8, das in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden. Der andere Eingangs/Ausgangs­ anschluß des zweiten TG 84 ist mit dem Speicherspannungsaus­ gangsanschluß h der Speichereinrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden. Der andere Eingangs/Ausgangsanschluß des drit­ ten TG 85 ist mit dem Verstärkerspannungsausgangsanschluß e der in Fig. 2 gezeigten Verstärkerschaltung 2 verbunden. Der andere Eingangs/Ausgangsanschluß des vierten TG 86 ist mit dem Ener­ gieversorgungsausgangsanschluß a der in Fig. 2 gezeigten Ener­ gieversorgung 1 verbunden.

Auswahlsignale eines ersten S1, eines zweiten S2, eines dritten S3 und eines vierten S4 von der Steuereinrichtung 7 liegen je­ weils an den Steueranschlüssen des vierten TG 86, des dritten TG 85, des zweiten TG 84 und des ersten TG 83 über den in Fig. 1 gezeigten Auswahlsignalbus 14 an.

Ein Vergleichsreferenzspannungssignal RVr, das an einem Verbin­ dungspunkt des ersten Widerstandes 81 und des zweiten Wider­ standes 82 erzeugt wird, liegt an einem Inversionseingangsan­ schluß des Komparators 68 an.

Der D/A-Konverter 77 enthält eine erste bis vierte Spannungs­ teilerschaltung 60, 61, 62, 63. Ein Versorgungsanschluß des Komparators 68 ist mit der Masseleitung 10 und der andere An­ schluß ist mit der Spannungsversorgungsleitung 18 verbunden.

Die Spannungsteilerschaltungen 60 bis 63, die den D/A-Konverter 77 bilden, weisen einen identischen Aufbau auf, wobei jede von ihnen eine Serienschaltung eines P-MOST 55, eines N-MOST 56, eines Widerstandes 57 und 58 enthält. Hier ist der Widerstands­ wert des Widerstandes 57 und des Widerstandes 58 in einer Span­ nungsteilerschaltung identisch, der jedoch verschieden von den Widerstandswerten der anderen Spannungsteilerschaltungen ist.

In dieser Ausführungsform beträgt der Widerstand des Widerstan­ des 57 und 58 1 MΩ in der ersten Spannungsteilerschaltung 60, 2 MΩ in der zweiten Spannungsteilerschaltung 61, 4 MΩ in der dritten Spannungsteilerschaltung 62 und 8 MΩ in der vierten Spannungsteilerschaltung 63.

Ein Anschluß des P-MOST 55 der vier Spannungsteilerschaltungen 60 bis 63 ist jeweils mit der Masseleitung 10 verbunden und der andere Anschluß ist jeweils mit einem Anschluß des Widerstandes 57 verbunden. Die anderen Anschlüsse der Widerstände 57 sind mit einem Anschluß der Widerstände 58 verbunden, die anderen Anschlüsse der Widerstände 58 sind mit einem Anschluß der N- MOST 56 verbunden und die anderen Anschlüsse der N-MOST 56 sind mit der Referenzspannungsleitung 19 verbunden, an der das Refe­ renzspannungssignal Vr angelegt ist.

Die Verbindungspunkte der Widerstände 57 und 58 der Spannungs­ teilerschaltungen 60 bis 63 sind gemeinsam mit dem Nichtinver­ sionseingang bzw. Nichtumkehreingang des Komparators 68 verbun­ den.

Die Gates des P-MOST 55 und des N-MOST 56 in einer Spannungs­ teilungsschaltung sind miteinander verbunden, wobei zu jeden der verbundenen Gates der Spannungsteilerschaltung 60 bis 63 ein erstes bis viertes Datensignal D1, D2, D3, D4 von der Steu­ ereinrichtung 7 über den Datensignalbus 13, der in Fig. 1 ge­ zeigt ist, angelegt ist.

Ein von dem Komparator 68 gegebenes Spannungserfassungssignal Sv Stromversorgungsleitung geht durch den Spannungserfassungs­ signalausgangsanschluß u zu dem Spannungserfassungssignalein­ gangsanschluß v der in Fig. 1 gezeigten Steuereinrichtung 7.

Die Tabelle 1 stellt eine Beziehung zwischen dem Eingabesignal (Datensignalen von D1 bis D4) des D/A-Konverters 77 der Span­ nungserfassungsschaltung 6 und der Ausgangsspannung (negative Spannung) in dieser Ausführungsform dar. Das "Verhältnis zur Referenzspannung" in dieser Tabelle stellt ein Verhältnis zwi­ schen den Potentialen der Ausgangsspannung, die zu dem Nichtin­ versionseingangsanschluß des Komparators 68 entsprechend dem Wert der fünf Datensignale D1, D2, D3, D4 verteilt bzw. geführt werden, und dem Potential des Referenzspannungssignales Vr dar.

Folglich kann die von dem D/A-Konverter 77 verteilte Spannung des Nichtumkehreingangsanschlusses des Komparators 68 16 ver­ schiedene Ausgabepegel in Abhängigkeit des Wertes der Datensi­ gnale von D1 bis D4 annehmen.

Fig. 5 ist ein Schaltbild, das einen internen Aufbau des in Fig. 2 gezeigten Steuermittels 7 zeigt. Das in Fig. 5 gezeigte Steuermittel enthält eine Spannungssteuerschaltung 122, eine Verstärkersteuerschaltung 123 und eine Schaltsteuerschaltung 124.

Die Spannungserfassungssteuerschaltung 122 enthält einen Ring­ zähler 100, vier Datenflipflops (im folgenden als "DFF" be­ zeichnet) von 101 bis 104, vier AND-Schaltungen 105 bis 108 mit zwei Eingängen, zwei ODER-Schaltungen 111, 113 mit zwei Eingän­ gen, eine NOR-Schaltung 112 mit vier Eingängen und eine Daten­ ausgabeschaltung 110.

Die Verstärkersteuerschaltung 123 enthält zwei Inverter 121, 137, drei AND-Schaltung 125, 136, 138 mit zwei Eingängen, ein Setz-Rücksetzflipflop (im folgenden als SRFF bezeichnet) 132.

Die Schaltsteuerschaltung 124 enthält zwei Inverter 142, 146, acht AND-Schaltungen 126 bis 131, 144 und 147 mit zwei Eingän­ gen, drei SRFF 133, 134, und 135, eine ODER-Schaltung 145 mit zwei Eingängen, einen AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen und eine Pulsbreitensteuerschaltung 149.

Ein Takt- bzw. Uhreingangsanschluß des Ringzählers 100, der ein Teil der Spannungserfassungssteuerschaltung 122 ist, empfängt ein erstes logisches Signal L1 über den Bus 11 für logische Si­ gnale von der in Fig. 1 gezeigten Uhrausgabeeinrichtung 4.

Eine Ausgabe Q1 des Ringzählers 100 wird an einen Datenein­ gangsanschluß des ersten DFF 101 und an einen Eingangsanschluß der ersten AND-Schaltung 105 mit zwei Eingängen angelegt, eine Ausgabe Q2 des Ringzählers 100 wird an einen Dateneingangsan­ schluß des zweiten DFF 102 und an einen Eingangsanschluß der zweiten AND-Schaltung 106 mit zwei Eingängen angelegt. In der gleichen Art wird eine Ausgabe Q3 des Ringzählers 100 an einen Dateneingangsanschluß des dritten DFF 103 und an einen Ein­ gangsanschluß der dritten AND-Schaltung 107 mit zwei Eingängen angelegt und eine Ausgabe Q4 des Ringzählers 100 wird an einen Dateneingangsanschluß des vierten DFF 104 und an einen Ein­ gangsanschluß der vierten AND-Schaltung 108 mit zwei Eingängen angelegt.

Die vier Takt- bzw. Uhreingangsanschlüsse der vier DFF 101 bis 104 sind miteinander verbunden und empfangen ein zweites logi­ sches Signal L2 von der Uhrausgabeeinrichtung 4, die in Fig. 1 gezeigt ist, über den Bus 11 für logische Signale.

Ein invertiertes Ausgangssignal des ersten DFF 101 wird an den anderen Eingangsanschluß der AND-Schaltung 105 mit zwei Eingän­ gen angelegt, ein invertiertes Ausgangssignal des zweiten DFF 102 wird an den anderen Eingangsanschluß der zweiten AND- Schaltung 106 mit zwei Eingängen angelegt, ein invertiertes Ausgangssignal des dritten DFF 103 wird an den anderen Ein­ gangsanschluß der dritten AND-Schaltung 107 mit zwei Eingängen angelegt, ein invertiertes Ausgangssignal des vierten DFF 104 wird an den anderen Eingangsanschluß der vierten AND-Schaltung 108 mit zwei Eingängen angelegt.

Das erste Auswahlsignal S1 von der Ausgabe der ersten AND- Schaltung 105 mit zwei Eingängen wird an einen Eingangsanschluß der ersten ODER-Schaltung 111 mit zwei Eingängen und an einem Eingangsanschluß der AND-Schaltungen 130 und 131 mit zwei Ein­ gängen, die Komponenten der Schaltsteuerschaltung 124 sind, an­ gelegt.

Das zweite Auswahlsignal S2 von der Ausgabe der zweiten AND- Schaltung 106 mit zwei Eingängen wird an den anderen Eingangs­ anschluß der ersten ODER-Schaltung 111 mit zwei Eingängen und an einen Eingangsanschluß der AND-Schaltungen 125 mit zwei Ein­ gängen, die eine Komponente der Verstärkersteuerschaltung 123 ist, angelegt.

Das dritte Auswahlsignal S3 von der Ausgabe der dritten AND- Schaltung 107 mit zwei Eingängen wird an einen Eingangsanschluß der zweiten ODER-Schaltung 113 mit zwei Eingängen und an einen Eingangsanschluß der AND-Schaltungen 128 und 129 mit zwei Ein­ gängen, die Komponenten der Schaltsteuerschaltung 124 sind, an­ gelegt.

Das vierte Auswahlsignal S4 von der Ausgabe der vierten AND- Schaltung 108 mit zwei Eingängen wird an den anderen Eingangs­ anschluß der zweiten ODER-Schaltung 113 mit zwei Eingängen und einen Eingangsanschluß der AND-Schaltungen 126 und 127 mit zwei Eingängen, die Komponenten der Schaltsteuerschaltung 124 sind, angelegt.

Weiterhin wird jedes dieser Auswahlsignale S1 bis S4 an die Eingangsanschlüsse der NOR-Schaltung 112 mit vier Eingängen an­ gelegt und ein Ausgangssignal der NOR-Schaltung 112 mit vier Eingängen und Ausgangssignale der ersten und zweiten ODER- Schaltungen 111 und 113 mit zwei Eingängen werden an die Daten­ ausgabeschaltung 110 angelegt.

Die Datenausgabeschaltung 110 verteilt die vorhergehenden vier Datensignale D1, D2, D3 und D4.

Die vier Auswahlsignale S1 bis S4 und die vier Datensignale D1 bis D4 werden an die in Fig. 4 gezeigte Spannungserfassungs­ schaltung 6 über jeweils den Auswahlsignalbus 14 und den Daten­ signalbus 13 angelegt.

Ein drittes logisches Signal L3 wird über den Bus 11 für logi­ sche Signale von der in Fig. 1 gezeigten Taktausgangseinrich­ tung 4 an den Punkt angelegt, bei dem ein Eingangsanschluß der AND-Schaltung 136 mit zwei Eingängen der Verstärkersteuerschal­ tung 123 und ein Eingangsanschluß des Inverters 137 verbunden sind. Ein Ausgabesignal des Inverters 137 wird an einen Ein­ gangsanschluß der AND-Schaltung 138 mit zwei Eingängen ange­ legt.

Ein Eingangsanschluß des Inverters 121 der Verstärkersteuer­ schaltung 123 und die anderen drei Eingangsanschlüsse der AND- Schaltungen 126, 128, 130 mit zwei Eingängen der Schaltsteuer­ schaltung 124 sind miteinander so verbunden, daß sie einen Spannungserfassungssignaleingangsanschluß bilden, an den das Spannungserfassungssignal Sv von der in Fig. 4 gezeigten Span­ nungserfassungsschaltung 6 angelegt wird.

Ein Ausgang des Inverters 121 ist mit dem anderen Eingangsan­ schluß der AND-Schaltung 125 mit zwei Eingängen der Verstärker­ steuerschaltung 123 und den anderen drei Eingangsanschlüssen der AND-Schaltungen 127, 129, 131 mit zwei Eingängen der Schaltsteuerschaltung 124 verbunden.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 125 mit zwei Eingängen wird an einen Rücksetzanschluß des SRFF 132 angelegt und ein Setzanschluß des SRFF 132 ist mit einem Ausgangsanschluß der AND-Schaltung 126 mit zwei Eingängen und einem Setzanschluß des SRFF 133 verbunden, die Komponenten der Schaltsteuerschaltung 124 sind.

Ein Ausgangssignal des SRFF 132 wird an die anderen Eingangsan­ schlüsse der AND-Schaltungen 136, 138 mit zwei Eingängen ange­ legt und ein invertiertes Ausgangssignal des SRFF 132 wird an den ersten Eingangsanschluß der AND-Schaltung 148 mit drei Ein­ gängen der Schaltsteuerschaltung 124 angelegt.

Ausgangssignale der AND-Schaltungen 136, 138 mit zwei Eingängen sind jeweils das erste und das zweite Verstärkersteuersignal BC1, BC2, die an das Verstärkermittel 2 durch den Bus 12 für Verstärkersignale, der in Fig. 1 gezeigt ist, angelegt werden.

Wie oben beschrieben wurde, wird ein Ausgangssignal der AND- Schaltung 126 mit zwei Eingängen der Schaltsteuerschaltung 124 an den Setzanschluß des SRFF 133 und an den Setzanschluß des SRFF 132 der Verstärkersteuerschaltung 123 angelegt.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 127 mit zwei Eingängen wird an einen Rücksetzanschluß des SRFF 133 angelegt, ein Aus­ gangssignal der AND-Schaltung 128 mit zwei Eingängen wird an einen Setzanschluß des SRFF 134 angelegt und ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 129 mit zwei Eingängen wird an einen Rück­ setzanschluß des SRFF 134 angelegt.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 130 mit zwei Eingängen wird an einen Setzanschluß des SRFF 135 angelegt und ein Aus­ gangssignal der AND-Schaltung 131 mit zwei Eingängen wird an einen Rücksetzanschluß des SRFF 135 angelegt.

Ein invertiertes Ausgangssignal des SRFF 133 wird an einen Vor­ wärts/Rückwärtsanschluß U/D der Pulsbreitensteuerschaltung 149 angelegt. Ein Ausgangssignal des SRFF 134, nämlich das erste Schaltsteuersignal SC1, wird an den Freigabeanschluß EN der Pulsbreitensteuerschaltung 149 angelegt. Ein durch die Taktaus­ gabeeinrichtung 4 gegebenes viertes logisches Signal L4 wird an einen Taktanschluß CK der Pulsbreitensteuerschaltung 149 durch den Inverter 142 angelegt.

Ein fünftes bis neuntes logisches Signal L5 bis L9, die von der Taktausgabeeinrichtung 4 über den Bus 11 für logische Signale verteilt werden, werden jeweils an die Eingangsanschlüsse für logische Signale der Pulsbreitensteuerschaltung 149 angelegt.

Das Ausgangssignal des SRFF 134, das das erste Schaltsteuersi­ gnal SC1 ist, wird auch an einen Anschluß der ODER-Schaltung 145 mit zwei Eingängen angelegt.

Ein invertiertes Ausgangssignal des SRFF 134 wird jeweils an einen Anschluß der AND-Schaltungen 144, 147 mit zwei Eingängen und an einen zweiten Eingangsanschluß der AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen angelegt. Ein Ausgangssignal des SRFF 135 wird an einen dritten Eingangsanschluß der AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen angelegt.

Ein Ausgangssignal der Pulsbreitensteuerschaltung 149 wird an den anderen Eingangsanschluß der AND-Schaltung 144 mit zwei Eingängen und an einen Eingangsanschluß des Inverters 146 ange­ legt. Ein Ausgangssignal des Inverters 146 wird an den anderen Eingangsanschluß der AND-Schaltung 147 mit zwei Eingängen ange­ legt.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 144 mit zwei Eingängen wird an den anderen Eingangsanschluß der ODER-Schaltung 145 mit zwei Eingängen angelegt. Ein Ausgangssignal der ODER-Schaltung 145 mit zwei Eingängen ist das zweite Schaltsteuersignal SC2. Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 147 mit zwei Eingängen ist das dritte Schaltsteuersignal SC3 und ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen ist das vierte Schaltsteu­ ersignal SC4.

Das erste bis vierte Schaltsteuersignal SC1 bis SC4 werden durch den Schaltsteuersignalbus 15 an die Schalteinrichtung 8 angelegt.

Fig. 6 ist ein Schaltbild der Datenausgabeschaltung 110, die die Spannungserfassungsschaltung 122, die in Fig. 5 gezeigt ist, der Steuereinrichtung 7 bildet.

Die Datenausgabeschaltung 110 enthält drei Dreizustandspuffer­ blocks 117, 118, 119, die jeweils eine 4-Bitanordnung aufwei­ sen.

Ein Freigabeanschluß des ersten Dreizustandspufferblocks 117 ist mit einem Ausgangsanschluß der ersten ODER-Schaltung 111 mit zwei Eingängen der in Fig. 6 gezeigten Spannungserfassungs­ steuerschaltung 122 verbunden. Ein Freigabeanschluß des zweiten Dreizustandspufferblocks 118 ist mit einem Ausgangsanschluß der zweiten ODER-Schaltung 113 mit zwei Eingängen verbunden und ein Freigabeanschluß des dritten Dreizustandspufferblockes 119 ist mit einem Ausgangsanschluß der NOR-Schaltung 112 mit vier Ein­ gängen verbunden.

Wenn Freigabesignale an die Freigabeanschlüsse der Dreizustand­ pufferblöcke 117, 118 und 119 angelegt werden, wird der erste Dreizustandspufferblock 117 in Hexadezimal "8", wird der zweite Dreizustandspufferblock 118 in Hexadezimal "B" und wird der dritte Dreizustandspufferblock 119 in Hexadezimal "F" an den Datensignalbus 13 von den Datensignalen D1 bis D4 gegeben.

Fig. 7 ist ein Schaltbild der Pulsbreitensteuerschaltung 149, die eine Komponente der Schaltsteuerschaltung 124 der in Fig. 5 gezeigten Steuereinrichtung 7 ist.

Die Pulsbreitensteuerschaltung enthält fünf NAND-Schaltungen 153, 160, 161, 162 und 163 mit zwei Eingängen, drei AND- Schaltungen 156, 157 und 164 mit vier Eingängen, zwei Dreizu­ standspufferblöcke 158, 159, die jeweils eine 4-Bitanordnung aufweisen, ein DFF 165, einen binären Vorwärts-Rückwärtszähler 155 (im folgenden einfach als "Vorwärts-Rückwärtszähler" be­ zeichnet) mit einer 4-Bitanordnung, der äquivalent zu einem allgemein verwendeten IC 74HC191 ist, und drei Inverter 166, 167, 168.

Der Freigabeabschluß EN des Vorwärts-Rückwärtszähler 155 emp­ fängt das Ausgangssignal des SRFF 134 der in Fig. 6 gezeigten Schaltsteuerschaltung 124, der Vorwärts-Rückwärtsanschluß U/D empfängt das invertierte Ausgangssignal des SRFF 133 und der Taktanschluß empfängt ein invertiertes Signal des vierten logi­ schen Signals L4, nämlich das Ausgangssignal des Inverters 142.

Ein Eingangsanschluß der NAND-Schaltung 153 mit zwei Eingängen empfängt das vierte Auswahlsignal S4. Ein Anschluß der NAND- Schaltungen 160 bis 163 mit zwei Eingängen empfängt jeweils das fünfte, sechste, siebente, achte logische Signal L5, L6, L7 und L8, die die Taktausgangseinrichtung 4 durch den Bus 11 für lo­ gische Signale verteilt. Ein Takteingangsanschluß des DFF 165 empfängt das neunte logische Signal L9.

Eingangsanschlüsse der AND-Schaltung 156 mit 4 Eingängen emp­ fangen 4-Bit Ausgangssignale des Vorwärts-Rückwärtszählers 155. Ein Eingangsanschluß der AND-Schaltung 157 mit vier Eingängen empfängt direkt das untere 1-Bit (LSB) des 4-Bit Ausgangs­ signals des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 und die anderen drei Eingangsanschlüsse empfangen die oberen 3-Bits durch die Inver­ ter 166 bis 168.

Die anderen Eingangsanschlüsse der vier NAND-Schaltungen 160 bis 163 mit zwei Eingängen empfangen jeweils Ausgangssignale Q1, Q2, Q3, Q4 des Vorwärts-Rückwärtszählers 155.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 156 mit vier Eingängen wird an einen Anschluß der ODER-Schaltung 154 mit zwei Eingän­ gen und an den Freigabeanschluß des Dreizustandspufferblocks 158 angelegt.

Ein Ausgangssignal der AND-Schaltung 157 mit vier Eingängen wird an den anderen Anschluß der ODER-Schaltung 154 mit zwei Eingängen und an den Freigabeanschluß des Dreizustandspuffer­ blockes 159 angelegt.

Die Ausgangsanschlüsse der Dreizustandspufferblöcke 158 und 159, die für jedes Bit verbunden sind, sind jeweils mit den Da­ teneingangsanschlüssen A, B, C, D des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 verbunden.

Ein Ausgangssignal der ODER-Schaltung 154 mit zwei Eingängen wird an den anderen Eingangsanschluß der NAND-Schaltung 153 mit zwei Eingängen angelegt, dessen Ausgabe an einen Lastanschluß LD des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 angelegt wird.

Ausgangssignale der NAND-Schaltungen 160 bis 163 mit zwei Ein­ gängen werden an die AND-Schaltung 164 mit vier Eingängen ange­ legt, dessen Ausgang einen Rücksetzanschluß R des DFF 165 ange­ legt wird.

Ein invertiertes Ausgangssignal des DFF 165 wird an einen Da­ teneingangsanschluß D angelegt und ein Q-Ausgangssignal wird an den anderen Eingangsanschluß der AND-Schaltung 144 mit zwei Eingängen und den Eingangsanschluß des Inverters 146 angelegt, die Komponenten der in Fig. 5 gezeigten Schaltsteuerschaltung 124 sind.

Wenn die Dreizustandspufferblöcke 158, 159 der Pulsbreitensteu­ erschaltung 149 die Freigabesignale empfangen, geben die Drei­ zustandspufferblöcke 158 und 159 jeweils in Hexadezimal "E" und "2" an die Dateneingangsanschlüsse des Vorwärts-Rückwärts­ zählers 155 aus.

Als nächstes wird das Ladeverfahren der elektronischen Uhr in Bezug zu dieser Ausführungsform beschrieben.

Wenn eine Temperaturdifferenz zwischen dem warmen Pol und dem kalten Pol des elektrothermischen Generators der Energieversor­ gung 1 vorhanden ist, wird eine thermoelektromotorische Kraft, ein Potential zwischen den Polen, erzeugt. Die erzeugte Span­ nung wird an das Verstärkerausgabemittel 2, die Spannungserfas­ sungsschaltung 6 und die Schalteinrichtung 8 von dem Energie­ versorgungsausgangsanschluß a angelegt.

Die Kathode der Rückflußverhinderungsdiode 34 der Schaltein­ richtung 8, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist mit dem Energiever­ sorgungsausgangsanschluß a verbunden und wenn eine Spannung von ungefähr -1 bis -2 Volt an diesem Anschluß a erzeugt wird, ist die Rückflußverhinderungsdiode 34 so vorwärts gespannt, daß sie einen Strom durchläßt und der Kondensator 41 der Taktausgabe­ einrichtung 4 wird langsam geladen.

Die geladene Spannung wird an das Uhrsystem 42 als eine Ener­ giequelle für die Uhr geliefert und wird auch an die Konstant­ spannungsschaltung 5, die Spannungserfassungsschaltung 6 und die Steuereinrichtung 7 von dem Taktspannungsanschluß m über die Energieversorgungsleitung 18 angelegt.

In diesem Fall jedoch ist die an das Uhrsystem 42 angelegte Spannung um ungefähr 0,5 Volt niedriger als die durch die Ener­ gieversorgung 1 erzeugte Spannung aufgrund des Spannungsabfal­ les durch die vorwärtsgespannte Rückflußverhinderungsdiode.

Wenn die an das Uhrsystem 42 angelegte Spannung niedriger als -0,7 Volt ist, werden das Uhrsystem 42 der Taktausgabeeinrich­ tung 4, die Konstantspannungsschaltung 5, Spannungserfassungs­ schaltung 6 und die Steuereinrichtung 7 den Betrieb beginnen.

Das Uhrsystem 42 liefert der Steuereinrichtung 7 die logischen Signale L1 bis L9 über den Bus 11 für logische Signale. Dadurch liefert die Steuereinrichtung 7 der Verstärkersteuereinrichtung 2 die Verstärkersteuersignale BC1, BC2 über den Bus 12 für Ver­ stärkersignale, der Spannungserfassungsschaltung 6 die Datensi­ gnale D1 bis D4 und die Auswahlsignale S1 bis S4 über den Da­ tensignalbus 13 und den Auswahlsignalbus 14 und der Schaltein­ richtung die Schaltsteuersignale SC1 bis SC4 durch den Schalt­ steuersignalbus 15.

Wenn das Uhrsystem 42 den Betrieb startet, versorgt der Bus 11 für logische Signale die Steuereinrichtung 7 mit dem ersten lo­ gischen Signal L1 von 4 Hz, dem zweiten logischen Signal L2 von einigen zehn KHz bis einige KHz, dem dritten logischen Signal L3 von 2 Hz und dem vierten logischen Signal L4 zum Treiben des Zeigers für jede Sekunde. Weiterhin liefert das Uhrsystem 42 der Steuereinrichtung 7 das fünfte logische Signal L5 von 8 Hz, das sechste logische Signal L6 von 4 Hz, das siebte logische Signal L7 von 2 Hz, das achte logische Signal L8 von 1 Hz, das neunte logische Signal L9, das durch Verzögern des achten logi­ schen Signales L8 gebildet ist.

Die Konstantspannungsschaltung 5 erzeugt das Referenzspannungs­ signal Vr von -0,7 Volt und liefert die Referenzspannung an den D/A-Konverter 77, der die in Fig. 4 gezeigte Spannungserfas­ sungsschaltung 6 bildet.

Wenn das erste und das zweite logische Signal L1, L2 an die Spannungserfassungssteuerschaltung 122 der Steuereinrichtung 7, die in Fig. 5 gezeigt ist, angelegt werden, erzeugt die Span­ nungserfassungssteuerschaltung 122 Signale für jede Sekunde als die Auswahlsignale von dem ersten S1 bis zu dem vierten S4, so daß Pulse von einer Periode von dem zweiten logischen Signal L2 jeweils für jede Periode des ersten logischen Signales L1 ver­ schoben werden.

Der erste Dreizustandspufferblock 117 der in Fig. 6 gezeigten Datenausgabeschaltung 110 gibt hexadezimal "8" als die Datensi­ gnale D1 bis D4 an den Datensignalbus 13 aus, wenn das erste und das zweite Auswahlsignal S1, S2 "H" sind.

In der gleichen Art gibt der zweite Dreizustandspufferblock 118 hexadezimal "B" als die Datensignale D1 bis D4 aus, wenn das dritte und das vierte Auswahlsignal S3, S4 "H" sind. Der dritte Dreizustandspufferblock 119 gibt Hexadezimal "F" als die Daten­ signale D1 bis D4 aus, wenn eines der Auswahlsignale S1 bis S4 nicht "H" ist.

Somit gibt in dieser Ausführungsform die Datenausgabeschaltung 110 den Wert von drei Zuständen an den Datensignalbus 13 aus.

Der Datensignalbus 13 ist mit den Gates der P-MOST und der N- MOST der vier Spannungsteilerschaltungen 60 bis 63, die den D/A-Konverter 77 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungs­ schaltung 6 bilden, verbunden. Daher wird, wenn das Referenz­ spannungssignal Vr -0,7 Volt beträgt, die Ausgabespannung des D/A-Konverter 77, nämlich die Spannung des Nichtumkehreingangs­ anschluß des Komparators 68, wie in der Spalte der Ausgabespan­ nung in der Tabelle 1 gezeigt ist, -0,374 Volt, -0,514 Volt und -0,7 Volt, wenn der Wert des Datensignalbusses in Hexadezimal jeweils "8", "B" und "F" beträgt.

Weiterhin werden das erste bis vierte Auswahlsignal S1, S2, S3 und S4 des Auswahlsignalbusses 14 jeweils an die Steueran­ schlüsse der vier TG 86, 85, 84, 83 angelegt, die Komponenten des Spannungsteilers 75 sind, der die Spannungserfassungsschal­ tung 6, die in Fig. 4 gezeigt ist, bildet.

Daher wählt die Spannungserfassungsschaltung 6 die durch die Energieversorgung 1 erzeugte Spannung aus, wenn das erste Aus­ wahlsignal S1 "H" ist, wählt die Verstärkerspannung der Ver­ stärkereinrichtung 2 aus, wenn das Auswahlsignal S2 "H" ist, wählt die geladene Spannung der Speichereinrichtung 3 aus, wenn das dritte Auswahlsignal S3 "H" ist und wählt die Taktspannung, die an die Taktausgabeeinrichtung 4 angelegt ist, aus, wenn das vierte Auswahlsignal S4 "H" ist. Die so ausgewählte Spannung wird durch den ersten Widerstand 81 und den zweiten Widerstand 82 in die Hälfte der Spannung geteilt, die an den invertierten Eingangsanschluß des Komparators 68 als das Vergleichsreferenz­ spannungssignal RVr angelegt wird.

In dieser Art unterscheidet sich die an den Inversionseingangs­ anschluß des Komparators 68 angelegte Spannung entsprechend dem Zustand der Auswahlsignale S1 bis S4, und das Spannungserfas­ sungssignal Sv von "L" oder "H" in Abhängigkeit des Zustandes wird an die Verstärkersteuerschaltung 123 und die Schaltsteuer­ schaltung 124 der in Fig. 5 gezeigten Steuereinrichtung 7 von dem Spannungserfassungssignalausgangsanschluß u, nämlich dem Ausgangsanschluß des Komparators 68, angelegt.

Weiterhin werden das erste Auswahlsignal S1, das dritte Aus­ wahlsignal S3 und das vierte Auswahlsignal S4 an die Schalt­ steuerschaltung 124 der in Fig. 5 gezeigten Steuereinrichtung 7 angelegt und das zweite Auswahlsignal S2 wird an die Verstär­ kersteuerschaltung 123 angelegt.

Daher empfängt die Verstärkersteuerschaltung 123 das Spannungs­ erfassungssignal Sv, das zweite Auswahlsignal S2 und das dritte logische Signal L3 so, daß sie das erste Verstärkersteuersignal BC1 und das zweite Verstärkersteuersignal BC2 durch den in Fig. 2 gezeigten Bus 12 für Verstärkersteuersignale an die Verstär­ kereinrichtung 2 verteilt.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltsteuerschaltung 124 empfängt das Spannungserfassungssignal Sv, das erste, dritte und vierte Aus­ wahlsignal S1, S3 und S4 und die Logiksignale vom vierten L4 bis zum neunten L9 so, daß sie das erste bis vierte Schaltsteu­ ersignal SC1 bis SC4 durch den in Fig. 3 gezeigten Schaltsteu­ ersignalbus 15 an die Schalteinrichtung 8 verteilt.

Fig. 8 ist eine Wellenformdarstellung von Signalen, wenn die durch die Energieversorgung 1 (Energiequelle) der elektroni­ schen Uhr erzeugte Spannung sich erhöht und sich erniedrigt. Diese Wellenformdarstellung zeigt die Wellenformen in dem Zu­ stand, in dem die Sekundärbatterie 43 der Speichereinrichtung 3 nicht geladen ist.

Der Betrieb der oben genannten elektronischen Uhr wird im fol­ genden mit Bezug zu der Wellenformdarstellung beschrieben. Wenn die Versorgungsspannung (elektromotorische Spannung), die durch die Energieversorgung 1 erzeugt ist, -1,2 Volt oder weniger (1,2 Volt oder mehr in absoluten Werten) zum Zeitpunkt Ta be­ trägt, beginnen die Taktausgabeeinrichtung 4, die Konstantspan­ nungsschaltung 5, die Spannungserfassungsschaltung 6 und die Steuereinrichtung 7 den Betrieb. Im Moment des Beginnens des Betriebes sind die invertierten Ausgaben der vier DFF 101 bis 104 und der vier SRFF 132 bis 135 "H" und die Q-Ausgaben der vier SRFF 132 bis 135 sind "L".

Wenn die Taktausgabeeinrichtung 4 den Betrieb beginnt, gibt sie die logischen Signale L1 bis L9 an den Bus 11 für logische Si­ gnale und Pulse in einer Periode des zweiten logischen Signales L2 werden auf den Leitungen des ersten bis vierten logischen Signales S1 bis S4 für jede Sekunde synchron mit dem ersten lo­ gischen Signal L1 verteilt.

Wenn zuerst ein Puls auf der Leitung des ersten Auswahlsignals S1 zum Zeitpunkt T11 geliefert wird, wird das vierte TG 86 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungsschaltung 6 eingeschal­ tet und eine Hälfte der Versorgungsspannung, die die Energie­ versorgung 1 liefert, wird von dem Energieversorgungsausgangs­ anschluß a an den Inversionseingangsanschluß des Komparators 68 als die Vergleichsreferenzspannung RVr gegeben.

In dem gleichen Zeitablauf wie oben liefert die Datenausgabe­ schaltung 110, die in Fig. 5 gezeigt ist, der Spannungserfas­ sungsschaltung 6, die in Fig. 4 gezeigt ist, Hexadezimal "8" mittels der Datensignale D1 bis D4 über den Datensignalbus 13. Dadurch werden die P-MOST 55 der ersten bis dritten Spannungs­ teilerschaltungen 60, 61, 62 und der N-MOST 56 der vierten Spannungsteilerschaltung 63 so eingeschaltet, daß sie den nichtinvertierten Eingangsanschluß des Komparators 68 mit -0,374 Volt versorgen.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar erkennbar ist, be­ trägt die Versorgungsspannung, die zum Starten der Taktausgabe­ einrichtung 4 notwendig ist, -1,2 Volt. Daher beträgt das Ver­ gleichsspannungssignal, nämlich die Hälfte der Versorgungsspan­ nung, -0,6 Volt und liegt an dem Inversionseingangsanschluß des Komparators 68 an, was jedoch niedriger ist als die Spannung des nichtinvertierten Eingangsanschlusses, -0,374 Volt, und da­ her wird das Spannungserfassungssignal Sv "H".

Die AND-Schaltung 130 mit zwei Eingängen der in Fig. 5 gezeig­ ten Schaltsteuerschaltung 124 empfängt das Spannungserfassungs­ signal Sv und das erste Auswahlsignal S1 an ihren zwei Eingän­ gen und der Ausgang wird synchron mit dem Puls des ersten Aus­ wahlsignals S1 "H", so daß das SRFF 135 in "setzen" gebracht wird, wodurch die Q-Ausgabe zu "H" gebracht wird. In diesem Mo­ ment sind die Inversionsausgaben der SRFF 132, 133, 134 "H".

Da die Inversionsausgaben der SRFF 132 und 134 "H" in dem Mo­ ment sind, in dem die Q-Ausgabe des SRFF 135 "H" wird, wird die Ausgabe der AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen, die diese drei an ihren Eingängen empfängt, nämlich das vierte Schalt­ steuersignal SC4 "H".

Wenn das vierte Schaltsteuersignal SC4 "H" wird, wird der vier­ te Schalter 33 der in Fig. 3 gezeigten Schalteinrichtung 8 EIN und folglich wird die Spannung des Spannungsausgangsanschlusses k die Versorgungsspannung und die Spannung des Taktspannungsan­ schlusses m der Uhrausgabeeinrichtung 4 wird auch die Versor­ gungsspannung.

Da die invertierte Ausgabe des SRFF 133 "H" ist und die Q- Ausgabe des SRFF 134 "L" ist, zählt die Pulsbreitensteuerschal­ tung 149 rückwärts und gibt Signale an die Leitungen des Schaltsteuersignales SC1 und des dritten Schaltsteuersignales SC3 aus, deren Pflicht bzw. Belastung bzw. Dauer (duties) sich für jede Sekunde ändern, nämlich das invertierte Signal des er­ sten Schaltsteuersignales SC1. Das erste und das dritte Schalt­ steuersignal SC1, SC3 steuern den ersten und den dritten Schal­ ter 30, 32 der Schalteinrichtung 8, die in Fig. 3 gezeigt ist.

Andererseits ist der in Fig. 3 gezeigte zweite Schalter 31 AUS, da das zweite Schaltsteuersignal SC2, das das Q-Ausgangssignal des SRFF 134 in Fig. 5 ist, "L" beträgt.

In diesem Moment sind das erste und das zweite Verstärkersteu­ ersignal BC1, BC2, die die Ausgangssignale der AND-Schaltungen 136, 138 mit zwei Eingängen sind, beide "L", da die Q-Ausgabe des SRFF 132 in Fig. 5 "L" ist. Das heißt, daß die in Fig. 2 gezeigte Verstärkereinrichtung 2 jetzt nicht in Betrieb ist.

Als nächstes wird, wenn ein Puls zur Zeit T12 in Fig. 8 an die Leitung des zweiten Auswahlsignales S2 gegeben wird, das dritte TG 85 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungsschaltung 6 EIN geschaltet und die Hälfte der von der Verstärkereinrichtung 2 gegebenen Verstärkerspannung von dem Verstärkerspannungsaus­ gangsanschluß e wird an den Inversionseingangsanschluß des Kom­ parators 68 als das Vergleichsreferenzspannungssignal RVr ange­ legt.

Während des gleichen Zeitablaufes wie oben liefert die in Fig. 5 gezeigte Datenausgabeschaltung 110 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungsschaltung 6 hexadezimal "8" mittels der Da­ tensignale D1 bis D4 über den Datensignalbus 13. Dadurch werden die P-MOST 55 der ersten bis dritten Spannungsteilerschaltungen 60, 61, 62 und der N-MOST 56 der vierten Spannungsteilerschal­ tung 63 eingeschaltet, so daß der Nichtumkehreingangsanschluß des Komparators 68 mit -0,374 Volt versorgt wird, das gleiche wie in dem vorhergenannten Fall.

Die Verstärkereinrichtung 2 ist jedoch in diesem Zustand nicht in Betrieb und die Verstärkerspannung wird virtuell an dem Mas­ sepotential gehalten. Daher ist das Spannungserfassungssignal Sv, das das Ausgangssignal des Komparators 68 ist, "L". Folg­ lich wird der Ausgang des SRFF 132, der in Fig. 5 gezeigt ist, bei "L" gehalten und das erste und das zweite Verstärkersteuer­ signal BC1, BC2, die die Ausgaben der AND-Schaltungen 136, 138 mit zwei Eingängen sind, sind "L" und daher ist die in Fig. 2 gezeigte Verstärkereinrichtung 2 nicht in Betrieb.

Da die Ausgaben der SRFF 133, 134, 135 in diesem Zustand unver­ ändert sind, werden die Schaltsteuersignale SC1 bis SC4 in dem vorhergehenden Zustand gehalten.

Als nächstes wird, wenn ein Puls auf die Leitung des dritten Auswahlsignales S3 zum Zeitpunkt T13 in Fig. 8 gegeben wird, das zweite TG 84 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungs­ schaltung 6 EIN geschaltet und die Hälfte der durch die Spei­ chereinrichtung 3 gegebenen Speicherspannung von dem Speicher­ spannungsausgangsanschluß h wird an den Inversionseingangsan­ schluß des Komparators 68 als das Vergleichsreferenzspannungs­ signal RVr angelegt.

In dem gleichen Zeitablauf wie oben liefert die in Fig. 5 ge­ zeigte Datenausgabeschaltung 110 der in Fig. 4 gezeigten Span­ nungserfassungsschaltung 6 hexadezimal "B" mittels der Datensi­ gnale D1 bis D4 über den Datensignalbus 13. Dabei wird der P- MOST 55 der dritten Spannungsteilerschaltung 62 und die N-MOST 56 der ersten, zweiten und vierten Spannungsteilerschaltung 60, 61 und 63 so eingeschaltet, daß sie den Nichtinversionsein­ gangsanschluß des Komparators 68 mit -0,514 Volt versorgen.

Die Sekundärbatterie 43 der Speichereinrichtung 3 ist jedoch in diesem Zustand nicht geladen und die Speicherspannung wird fast an dem Erdungspotential gehalten. Daher ist das Spannungserfas­ sungssignal Sv "L", das das Ausgangssignal des Komparators 68 ist. Folglich wird der SRFF 134, der in Fig. 5 gezeigt ist, im Zurücksetzzustand gehalten und die Ausgabe wird auf "L" gehal­ ten.

Da die Ausgaben der SRFF 132, 133 und 135 in diesem Zustand un­ verändert sind, werden die Schaltsteuersignale SC1 bis SC4 und die Verstärkersteuersignale BC1, BC2 in dem vorhergehenden Zu­ stand gehalten.

Als nächstes wird, wenn ein Puls zu der Leitung des vierten Auswahlsignales S4 zum Zeitpunkt T14 in Fig. 8 gegeben wird, das erste TG 83 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungs­ schaltung 6 EIN-geschaltet und die Hälfte der Takt- bzw. Uhr­ spannung, die durch die die Schalteinrichtung 8 gegebenen ist, wird von dem Speicherspannungsausgangsanschluß k zu dem Inver­ sionseingangsanschluß des Komparators 68 als das Vergleichsre­ ferenzspannungssignal RVr geliefert.

In dem gleichen Zeitablauf wie oben liefert die in Fig. 5 ge­ zeigte Datenausgabeschaltung 110 der in Fig. 4 gezeigten Span­ nungserfassungsschaltung 6 in hexadezimal "B" mittels der Da­ tensignale D1 bis D4 durch den Datensignalbus 13.

Dadurch werden der P-MOST 55 der dritten Spannungsteilerschal­ tung 62 und die N-MOST 56 der ersten, zweiten und vierten Span­ nungsteilerschaltungen so eingeschaltet, daß der Nichtinversi­ onseingangsanschluß des Komparators 68 mit -0,514 Volt versor­ gen wird.

Da der vierte Schalter 33, der in Fig. 3 gezeigt ist, in diesem Zustand EIN ist, ist die durch die Schalteinrichtung 8 gegebene Taktspannung niedriger als -1,2 Volt. Daher ist das Vergleichs­ referenzspannungssignal der Hälfte der Taktspannung niedriger als -0,6 Volt, was niedriger als die Spannung des Nichtinversi­ onseingangsanschlusses, -0,514 Volt, ist und daher wird das Spannungserfassungssignal Sv "H", das das Ausgangssignal des Komparators 68 ist.

Daher wird der Ausgang der AND-Schaltung 126 mit zwei Eingängen synchron mit dem Puls des vierten Auswahlsignales S4 "H", so daß die SRFF 132 und 133 in den Setzzustand gebracht werden und daher wird die Q-Ausgabe des SRFF 132 "H" und die invertierte Ausgabe des SRFF 133 wird "L". Die Ausgaben der SRFF 134 und 135 werden in diesem Zustand nicht verändert.

Wenn die Q-Ausgabe des SRFF 132 "H" wird, starten die AND- Schaltungen 136 und 138 mit zwei Eingängen den Betrieb. Das er­ ste und das zweite Verstärkersteuersignal BC1 und BC2, die syn­ chron mit dem dritten logischen Signal L3 von 2 Hz in dieser Ausführungsform sind, werden so gegeben, daß der Betrieb des Verstärkermittels 2, das in Fig. 2 gezeigt ist, beginnt.

Wenn die invertierte Ausgabe des in Fig. 5 gezeigten SRFF 132 "L" wird, wird synchron mit diesem das vierte Schaltsteuersi­ gnal SC4 "L", so daß der vierte Schalter 33 der in Fig. 3 ge­ zeigten Schalteinrichtung 8 AUS wird.

Wenn die invertierte Ausgabe des SRFF 133 in Fig. 5 "L" wird, beginnt die Pulsbreitensteuerschaltung 149 den Betrieb als ein Rückwärtszähler.

Obwohl ein Puls zu der Leitung des ersten Auswahlsignales S1 zum Zeitpunkt T21, der in Fig. 8 weggelassen ist, geliefert wird, werden die Ausgaben der SRFF 132 bis 135 nicht geändert und setzen den vorhergehenden Zustand fort.

Sogar wenn ein Puls zu der Leitung des zweiten Auswahlsignales S2 zum Zeitpunkt T22, der in Fig. 8 gezeigt ist, geliefert wird, wenn die Verstärkerspannung noch nicht auf einen ausrei­ chenden Pegel erhöht ist, wird die Q-Ausgabe des SRFF 132, der in Fig. 5 gezeigt ist, zu "L", so daß die Versorgung des ersten und des zweiten Verstärkersteuersignals BC1, BC2 gestoppt wird.

Die invertierte Ausgabe des SRFF 132 wird in diesen Zustand "H" und das vierte Schaltsteuersignal SC4 wird "H", so daß der vierte Schalter 33 in Fig. 3 EIN wird.

In der gleichen Art ist der Betrieb zum Zeitpunkt T23, der in Fig. 8 gezeigt ist, der gleiche wie zum Zeitpunkt T13, ist der Betrieb zum Zeitpunkt T24 der gleiche wie zum Zeitpunkt T14 und ist der Betrieb zum Zeitpunkt T31 der gleiche wie zum Zeitpunkt T21.

Wenn der Absolutwert der verstärkten Spannung höher als 0,75 Volt ist zu der Zeit Tb zwischen T31 und T32 und ein Puls an die Leitung des zweiten Auswahlsignales S2 geliefert wird, wird die Spannung des Vergleichsreferenzspannungssignals RVr, das der Inversionseingangsanschluß des Komparators 68, der in Fig. 4 gezeigt ist, empfängt, niedriger als -0,375 Volt. Zu dieser Zeit ist die Spannung des Nichtinversionseingangsanschlusses -0,374 Volt. Daher wird das Spannungserfassungssignal Sv, das durch den Komparator 68 gegeben wird, "H".

Daher wird der in Fig. 5 gezeigte SRFF 132 nicht zurückgesetzt und die Q-Ausgabe bleibt "H". Und da die invertierte Ausgabe des SRFF 132 auch "L" bleibt, bleibt das vierte Schaltsteuersi­ gnal SC4 "L", so daß der vierte Schalter 33 des Schaltmittels 8, das in Fig. 3 gezeigt ist, ausgeschaltet wird.

Wenn als nächstes der Absolutwert der durch die Energieversor­ gung 1 gelieferten Versorgungsspannung niedriger als 0,75 Volt zum Zeitpunkt Tc, der in Fig. 8 gezeigt ist, wird, wird die Q- Ausgabe des SRFF 134 synchron mit dem ersten Auswahlsignal S1, das zum Zeitpunkt T41 (nicht gezeigt) geliefert wird, "L", wo­ durch das vierte Schaltsteuersignal SC4 "L" wird.

Wenn der Absolutwert der durch die Speichereinrichtung 3 gege­ benen Spannung höher als 1,03 Volt wird, was nicht in Fig. 8 gezeigt ist, wird die Q-Ausgabe des SRFF 134, der in Fig. 5 ge­ zeigt ist, "H", so daß der Betrieb der Pulsbreitensteuerschal­ tung 149 gestoppt wird. Folglich werden das erste und das zwei­ te Schaltsteuersignal SC1, SC2 "H" und werden das dritte und das vierte Schaltsteuersignal SC3, SC4 "L".

Daher werden der erste Schalter 30 und der zweite Schalter 31, die in Fig. 3 gezeigt sind, eingeschaltet und der Speicherspan­ nungsausgangsanschluß h wird mit dem Taktspannungsanschluß m verbunden und der dritte Schalter 32 und der vierte Schalter 33 werden ausgeschaltet.

Somit bringt die in Fig. 5 gezeigte AND-Schaltung 148 mit drei Eingängen das vierte Schaltsteuersignal SC4 zu "L" und der in Fig. 3 gezeigte Schalter 33 wird ausgeschaltet, wenn der Abso­ lutwert der verstärkten Spannung höher als 0,75 Volt ist, der Absolutwert der Speicherspannung höher als 1,03 Volt ist oder der Absolutwert der Versorgungsspannung niedriger als 0,75 Volt ist.

Dies ist zum Verhindern eines Rückflusses eines Stroms zu der Energieversorgung 1, wenn der Absolutwert der verstärkten Span­ nung oder die Speicherspannung größer als der Absolutwert der Versorgungsspannung werden.

Fig. 9 ist eine Wellenformdarstellung, die einen Zustand der in Fig. 7 gezeigten Pulsbreitensteuerschaltung 149 zeigt, in dem sie rückwärts zählt, und Fig. 10 ist eine Wellenformdarstel­ lung, die einen Zustand zeigt, in dem die Pulsbreitensteuer­ schaltung 149 vorwärts zählt.

Obwohl nicht in Fig. 9 und 10 gezeigt, sind das Signal von 8 Hz für das fünfte Logiksignal L5, das Signal von 4 Hz für das sechste Logiksignal L6, das die Signal von 1 Hz für das siebte Logiksignal L7 und das Signal von 1 Hz für das achte Logiksi­ gnal L8 die Signale, die synchron mit dem Anstieg des vierten Auswahlsignales S4 ansteigen.

Das vierte Logiksignal L4 synchronisiert mit dem vierten Aus­ wahlsignal S4 und gibt Pulse etwas früher als vierte Auswahlsi­ gnal S4. Das neunte Logiksignal L9 ist das Signal von 1 Hz, das nach einem Puls des vierten Auswahlsignals S4 erzeugt wird.

Der Rückwärtszählbetrieb der Pulsbreitensteuerschaltung 149 wird im folgenden mit Bezug zu der in Fig. 7 gezeigten Schal­ tung und den Rückwärtszählwellenformen, die in Fig. 9 gezeigt sind, beschrieben.

Die Ausgaben (Q1 bis Q4) des Vorwärts-Rückwärtszählers 155, der in Fig. 7 gezeigt ist, werden zuerst in hexadezimal "4" gesetzt und wenn das invertierte Signal des vierten Logiksignals L4 an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird, wird das Ausgangs­ signal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in hexadezimal "3".

Als nächstes wird, wenn das invertierte Signal des vierten Lo­ giksignals L4 an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird 12292 00070 552 001000280000000200012000285911218100040 0002019700108 00004 12173, das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in hexadezimal "2" .

Als nächstes wird, wenn das invertierte Signal des vierten Lo­ giksignals L4 an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird, das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in hexadezimal "1" .

Wenn das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in hexadezimal "1" wird, verteilt die zweite AND-Schaltung 157 mit vier Eingängen ein Freigabesignal "H" an den fünften Dreizu­ standspufferblock 159 und die vierte ODER-Schaltung 154 mit zwei Eingängen.

Der fünfte Dreizustandspufferblock 159, der das Freigabesignal empfängt, gibt in hexadezimal "2" an die Dateneingangsanschlüs­ se (A bis D) des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 aus. Zur glei­ chen Zeit wird das invertierte Signal des vierten Auswahlsi­ gnals S4 an den Lasteingangsanschluß Lese-Auffrisch-Verstärker des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 gegeben.

Wenn das invertierte Signal des vierten Auswahlsignals S4 an den Lasteingangsanschluß LD des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 gegeben wird, gibt der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 in hexade­ zimal "2" aus, um ein Überlauf zu verhindern.

Wenn die Ausgaben des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in dieser Art bestimmt werden, bringt der fünfte DFF 165 die Q-Ausgabe da­ von synchron mit dem Anstieg des neunten Logiksignals L9 zu "H". Und der fünfte DFF 165 bringt sich selbst in den Rücksetz­ zustand und ändert die Q-Ausgabe davon in "L", wenn das fünfte Logiksignal L5 des Ausgabewertes des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 empfangen wird, wodurch die Dauer der Ladezeit bestimmt wird.

Das heißt, das Fig. 9 die Wellenformen zu Beginn des Startes der elektronischen Uhr dieser Erfindung zeigt. Der Kondensator 41, der parallel zu der Uhrausgabeeinrichtung 4 in diesem Zu­ stand geschaltet ist, weist eine niedrige geladene Spannung auf und eine Erfassungsausgabe wird durch das vierte Auswahlsignal 54 nicht erzeugt, was hier nicht gezeigt ist. Hier arbeitet der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 der Pulsbreitensteuerschaltung 149 als Rückwärtszähler, so daß er das Uhrausgabemittel 4 in einen normalen Betrieb bringt, was eine Zeitdauer verlängert, in der das dritte Schaltsteuersignal SC3 "H" in einer Stufenform ist. Dadurch wird eine Zeitdauer, in der der dritte Schalter 32, der mit dem Kondensator 41 verbunden ist, ein ist, in einer Stufen­ form verlängert. Begleitend zu diesem wird eine Ladezeit für den Kondensator 41 verlängert und im Gegensatz dazu wird eine Ladezeit für die Sekundärbatterie 43 in einer Stufenform ver­ kürzt. Die Zeitdauer, in der der dritte Schalter 32 durch das dritte Schaltsteuersignal SC3 EIN ist, wird auf eine maximale Zeitlänge verlängert, in der der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 nicht überfließt, so daß der Kondensator 41 genügend geladen werden kann.

Als nächstes wird der Vorwärtszählbetrieb der Pulsbreitensteu­ erschaltung mit Bezug zu der Schaltung, die in Fig. 7 gezeigt ist und den in Fig. 10 gezeigten Vorwärtszählwellenformen be­ schrieben.

Die Ausgaben des in Fig. 10 gezeigten Vorwärts-Rückwärtszählers 155 werden zuerst auf hexadezimal "C" eingestellt, und wenn das invertierte Signal des vierten Logiksignals L4 an den Taktein­ gangsanschluß CK angelegt wird, wird das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 hexadezimal "D".

Als nächstes wird, wenn das invertierte Signal des vierten Lo­ giksignals L4 an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird, das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in hexadezimal "E".

Als nächstes wird, wenn das invertierte Signal des vierten Lo­ giksignals L4 an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird, das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 "F" in hexade­ zimal.

Wenn das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 145 hexa­ dezimal "F" wird, verteilt die AND-Schaltung 156 mit vier Ein­ gängen das Freigabesignal von "H" an den vierten Dreizustands­ pufferblock 158 und die vierte ODER-Schaltung 154 mit zwei Ein­ gängen.

Der vierte Dreizustandspufferblock 158, der das Freigabesignal empfängt, gibt in hexadezimal "E" an die Dateneingangsanschlüs­ se des Vorwärts-Rückwärtszählers 155. Zur gleichen Zeit wird das invertierte Signal des vierten Auswahlsignals S4 an den La­ steingangsanschluß LD des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 ange­ legt.

Wenn das invertierte Signal des vierten Auswahlsignals S4 an den Lasteingangsanschluß LD des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 angelegt wird, gibt der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 in hexade­ zimal "E" aus, um ein Überfließen zu verhindern.

Wenn die Ausgaben des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 in dieser Art bestimmt werden, bringt der fünfte DFF 165 die Q-Ausgabe davon synchron mit dem Anstieg des neunten logischen Signales L9 zu "H". Und der fünfte DFF 165, der das fünfte Logiksignal L5 des Ausgabewertes des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 emp­ fängt, bringt sich selbst in den Rücksetzzustand und bringt die Q-Ausgabe davon zu "L", wodurch die Dauer der Ladezeit bestimmt wird.

Das heißt, daß Fig. 10 die Wellenformen eines normalen Betrie­ bes der elektronischen Uhr dieser Erfindung zeigt. Der Konden­ sator 41, der parallel zu der Uhrausgabeschaltung 4 in diesem Zustand geschaltet ist, weist eine genügend hohe geladene Span­ nung auf und eine Erfassungsausgabe wird durch das vierte Aus­ wahlsignal S4, das nicht gezeigt ist, erzeugt. Hier arbeitet der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 der Pulsbreitensteuerschaltung 149 als ein Vorwärtszähler, der eine Zeitdauer in einer Stufen­ form bzw. schrittweise verlängert, in der das erste Schaltsteu­ ersignal SC1 "H" ist. Dadurch wird eine Zeitdauer, in der der erste Schalter 30, der mit der Sekundärbatterie 43 verbunden ist, EIN ist, schrittweise verlängert. Im Gegensatz dazu wird eine Zeitdauer zum Laden des Kondensators 41 schrittweise ver­ kürzt. Die Zeitdauer, in der der erste Schalter 30 durch das erste Schaltsteuersignal SC1 EIN ist, wird auf eine maximale Zeitlänge verlängert, in der der Vorwärts-Rückwärtszähler 155 nicht überfließt, so daß die Sekundärbatterie 43 genügend gela­ den werden kann.

Wenn die Q-Ausgabe des fünften DFF 165 wie oben bestimmt wird, gibt die Leitung des ersten Schaltsteuersignale SC1, wie in Fig. 5 gezeigt ist, das gleiche Signal wie das Q-Ausgabesignal des fünften DFF 165 zu dem ersten Schalter 30 der in Fig. 3 ge­ zeigten Schalteinrichtung 8, so daß der erste Schalter 30 nur eingeschaltet wird, wenn das Signal "H" ist.

Die Leitung des dritten Schaltsteuersignales SC3, das in Fig. 5 gezeigt ist, gibt das invertierte Signal des Ausgabesignals des fünften DFF 165 an den dritten Schalter 32 der in Fig. 3 ge­ zeigten Schalteinrichtung 8, so daß der dritte Schalter 32 nur eingeschaltet wird, wenn das Signal "H" ist.

Der minimale Schritt zum Erhöhen oder Erniedrigen der Ladezeit für die Speichereinrichtung 3 und die Uhrausgabeeinrichtung 4 in dieser Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Frequenz des fünften Logiksignals L5 bestimmt. Die Signalfrequenz von 8 Hz wird in dem vorhergehenden Beispiel angelegt und der minimale Schritt ist 62,5 msec.

Die Anzahl der Schritte in diesem Fall ist 16 von 0 bis F, was jedoch nicht darauf beschränkt ist. Unter Verwendung einer hö­ heren Frequenz und mehr Logiksignalen und durch Erhöhen der Bitanzahl des Vorwärts-Rückwärtszählers 155 realisiert die Pulsbreitensteuerschaltung 149 einen kürzeren Schritt mit einer höheren Schrittanzahl.

Weiterhin sind in der vorhergehenden Ausführungsform die Span­ nungsteilerschaltungen 60 bis 63, die den D/A-Konverter 77 der in Fig. 4 gezeigten Spannungserfassungsschaltung 6 bilden, aus den P-MOST 55, den N-MOST 56 und zwei Arten von Widerständen 57, 58 gebildet. Jedoch kann das Entwerfen des Verhältnisses der Kanalbreite/Kanallänge der P-MOST 55 und der N-MOST 56 so, daß ein gewünschter Einwiderstand erzeugt wird, die die Wider­ stände 57 und 58 überflüssig machen.

In einer weiteren Ausführungsform stellt das Verwenden eines nichtflüchtigen Speichers, einschließlich PMOS, MONOS, NMOS oder Flash-ROM, für die Dreizustandspufferblöcke 117, 118, 119, die in Fig. 6 der Datenausgabeschaltung 110 gezeigt sind, die die Spannungserfassungssteuerschaltung 123 der Steuerschaltung 7 bildet und für die Dreizustandspufferblöcke 158, 159 der in Fig. 7 gezeigten Pulsbreitensteuerschaltung 149, die die Schaltsteuerschaltung 124 bildet, eine elektronische Uhr zur Verfügung, die zum Wiederschreiben von Daten entsprechend von Spezifikationen fähig ist.

Wie oben beschrieben wurde, kann entsprechend der elektroni­ schen Uhr und dem Verfahren zum Laden derselben die durch die Energieversorgung (Energiequelle) erzeugte Energie effektiv in die Speichereinrichtung geladen werden, da die Speichereinrich­ tung Pulssignale erzeugt, die in einer Stufenform variieren, und die Ladezeit der Speichereinrichtung und der Taktausgabe­ einrichtung entsprechend der Ausgabe der Spannungserfassungs­ schaltung zum Erfassen der Spannung der Speichereinrichtung der Taktausgabeeinrichtung steuert.

Weiterhin kann die Verwendung der oben genannten Steuereinrich­ tung die Uhrausgabeeinrichtung in einer Sekunde laden und es ist nur notwendig, den Stabilisationskondensator, der die Taktspannung an das Uhrsystem beim Starten liefert, mit einer Energie zu laden, die geeignet ist, den Pulsmotor für einen Puls zu treiben und die Kapazität des Stabilisierungskondensa­ tors kann auf weniger als die Hälfte des herkömmlichen redu­ ziert werden. Folglich kann die Zeitkonstante zum Laden redu­ ziert werden und die Speichereinrichtung kann schnell zu der minimalen Betriebsspannung der Taktausgabeeinrichtung geladen werden, sogar wenn eigentlich keine Energie in der Speicherein­ richtung geladen ist, wodurch die Selbststarteigenschaft der Uhr verbessert wird.

Weiterhin können, wie in der vorhergehenden Ausführungsform, durch Verwendung des D/A-Konverters, der vier C-MOST aufweist, die parallel mit der Spannungserfassungsschaltung verbunden sind, 16 Arten von Referenzspannungen von der konstanten Span­ nung der Konstantspannungsschaltung gebildet werden und daher kann ein einzelner Spannungskomparator in der Lage sein, in ei­ ner Zeitunterteilung die durch die Energieversorgung erzeugte Spannung, die verstärkte Ausgabespannung der Verstärkereinrich­ tung und die Speicherspannung der Speichereinrichtung und ähn­ liches zu erfassen.

Weiterhin kann, wenn es eine gewisse Ausgabe in der Energiever­ sorgung gibt, ein Kurzschluß der Rückflußverhinderungsdiode durch das Ausgangssignal einen Energieverlust durch den Vor­ wärtswiderstand der Rückflußverhinderungsdiode verhindern, wo­ durch die Effizienz der Verwendung der erzeugten Energie in der Speichereinrichtung und in der Taktausgabeeinrichtung verbes­ sert wird.

Tabelle 1

Claims (10)

1. Elektronische Uhr mit:
einer Energiequelle (1), die externe Energie in elektrische Energie umwandelt und eine Versorgungsspannung liefert; einer Speichereinrichtung (3) zum Speichern der Versorgungsspannung oder einer verstärkten Spannung der Versorgungsspannung so, daß eine Speicherspannung geliefert wird,
einer Uhrausgabeeinrichtung (4), die ein Uhrsystem (42) und ei­ nen Kondensator (41) mit einer kleinen Kapazität aufweist, die eine von der Versorgungsspannung bzw. der verstärkten Spannung und der Speicherspannung als eine Uhrspannung empfängt und die eine Mehrzahl von logischen Signalen (L1-L9) ausgibt,
einer Konstantspannungsschaltung (5) zum Erzeugen einer Refe­ renzspannung von der Uhrspannung,
einer Spannungserfassungsschaltung (6), die die Versorgungs­ spannung bzw. die verstärkte Spannung, die Speicherspannung und die Uhrspannung selektiv mit einer Spannung vergleicht, die auf der Grundlage der Referenzspannung eingestellt ist, und die ein Spannungserfassungssignal (Sv) liefert,
einer Schalteinrichtung (8), die mit einer Mehrzahl von Schal­ tern (30-33) vorgesehen ist, zum Steuern der Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhrausgabeeinrichtung (4) und einer Steuerrichtung (7) zum Steuern der Schalteinrichtung (8) entsprechend einer Mehrzahl von den logischen Signalen (L1-L9) und dem Spannungserfassungssignal (Sv).

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (7) eine Spannungserfassungssteuerschal­ tung (122) aufweist, die eine Mehrzahl von Auswahlsignalen (S1-S4) und Datensignalen (D1-D4) zum Einstellen einer Spannung der Spannungserfassungsschaltung (6) liefert, und
daß die Spannungserfassungsschaltung (6) eine Spannungsteilerschaltung (75), die Übertragungsgatter (83-­ 86) zum Auswählen einer von der Versorgungsspannung bzw. der verstärkten Spannung, der Speicherspannung und der Uhrspannung entsprechend einer Mehrzahl von den Auswahlsignalen (S1-S4), die von der Steuereinrichtung (7) angelegt werden, und Wider­ stände (81, 82) zum Teilen der dadurch ausgewählten Spannung enthält,
einen D/A-Konverter (77), der die von der Steuereinrichtung (7) eingegebenen Datensignale in analoge Signale auf der Grundlage der Referenzspannung von der Konstantspannungsschaltung (5) um­ wandelt und eine mit einer durch die Spannungsteilerschaltung (75) ausgewählten Spannung zu vergleichenden Spannung ein­ stellt, und
einen Komparator (68), der die durch den D/A-Konverter (77) eingestellte Spannung mit der durch die Spannungsteilerschal­ tung (75) ausgewählten und geteilten Spannung vergleicht und das Spannungserfassungssignal (Sv) liefert, aufweist.

3. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (7) mit einer Schaltsteuerschaltung (124) vorgesehen ist, die eine Pulsbreitensteuerschaltung (149) auf­ weist und die eine Mehrzahl von Schaltsteuersignalen (SC1-SC4) mit variablen Pulsbreiten an die Schalteinrichtung (8) liefert zum Steuern der Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhrausgabeeinrichtung (4) durch Empfangen der logischen Signale (L1-L9) von der Uhrausgabeeinrichtung (4) und des Spannungser­ fassungssignals (Sv) von der Spannungserfassungsschaltung (6).

4. Elektronische Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltsteuerschaltung (124) der Steuereinrichtung (7) als eine Mehrzahl von Schaltsteuersignalen ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltsteuersignal (SC1-SC4) an die Schalteinrichtung (8) liefert,
wobei die Schalteinrichtung (8)
einen ersten Schalter (30), der zwischen einem Anschluß der verstärkten Spannung und einem Anschluß der Speicherspannung geschaltet ist und der durch das erste Schaltsteuersignal (SC1) EIN/AUS gesteuert wird,
einen zweiten Schalter (31), der zwischen einem Anschluß der Speicherspannung und einem Anschluß der Uhrspannung geschaltet ist und der durch das zweite Schaltsteuersignal (SC2) EIN/AUS gesteuert wird,
einen dritten Schalter (32), der zwischen einem Anschluß der verstärkten Spannung und einem Anschluß der Uhrspannung ge­ schaltet ist und der durch das dritte Schaltsteuersignal (SC3) EIN/AUS gesteuert wird,
einen vierten Schalter (33), der zwischen einem Anschluß der Versorgungsspannung und einem Anschluß der Taktspannung ge­ schaltet ist und der durch das vierte Schaltsteuersignal (SC4) EIN/AUS gesteuert wird und
eine Diode (34) zum Verhindern eines Rückflusses, die parallel mit dem vierten Schalter (33) verbunden ist, aufweist.

5. Ladeverfahren einer elektronischen Uhr nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Uhrausgabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von logischen Si­ gnalen (L1-L9) liefert, wenn die durch die Energiequelle (1) erzeugte Versorgungsspannung einen speziellen Spannungspegel erreicht,
die Steuereinrichtung (7) mittels der logischen Signale (L1-L9) eine Mehrzahl von Auswahlsignalen (S1-S4) und Datensignalen (D1-D4) an die Spannungserfassungsschaltung (6) liefert,
die Spannungserfassungsschaltung (6) eine von der Versorgungs­ spannung, der verstärkten Spannung, der Speicherspannung und der Uhrspannung entsprechend den Auswahlsignalen (S1-S4) aus­ wählt, die ausgewählte Spannung mit einer Spannung vergleicht, die auf der Grundlage der Datensignale (D1-D4) und der Refe­ renzspannung eingestellt ist, und das Spannungserfassungssignal (Sv) entsprechend der Größe der Spannungen liefert,
die Steuereinrichtung (7) eine Mehrzahl von Schaltsteuersigna­ len (SC1-SC4) an die Schalteinrichtung (8) entsprechend dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Steuersignalen liefert,
die Schalteinrichtung (8) mittels der Schaltsteuersignale (SC1-SC4) eine Mehrzahl der Schalter (30-33) so ein-/ausschaltet, daß die Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhraus­ gabeeinrichtung (4) gesteuert werden.

6. Ladeverfahren der elektronischen Uhr nach einem der An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Uhrausgabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von logischen Si­ gnalen liefert (L1-L9), wenn die durch die Energiequelle (1) gelieferte Versorgungsspannung einen speziellen Spannungspegel erreicht,
die Spannungserfassungssteuerschaltung (122) der Steuereinrich­ tung (7) mittels der logischen Signale (L1-L9) eine Mehrzahl von Auswahlsignalen (S1-S4) und die Datensignale (D1-D4) an die Spannungserfassungsschaltung (6) liefert und
die Spannungserfassungsschaltung (6) funktioniert, wobei die Spannungsteilerschaltung (75) eine von der Versorgungsspannung bzw. der verstärkten Spannung, der Speicherspannung und der Uhrspannung durch die Übertragungsgatter (83-86) entsprechend den Auswahlsignalen (S1-S4) auswählt und die dadurch ausgewähl­ te Spannung teilt,
der D/A-Konverter (77) die Datensignale (D1-D4) in analoge Si­ gnale basierend auf der Referenzspannung so umwandelt, daß eine Spannung eingestellt wird, und
der Komparator (68) die ausgewählte und geteilte Spannung mit der eingestellten Spannung vergleicht und das Spannungserfas­ sungssignal (Sv) entsprechend der Größe der Spannungen liefert,
die Steuereinrichtung (7) eine Mehrzahl von Schaltsteuersigna­ len (SC1-SC4) an die Schalteinrichtung (8) entsprechend dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Steuersignalen liefert,
die Schalteinrichtung (8) mittels der Schaltsteuersignale (SC1-SC4) eine Mehrzahl der Schalter (30-33) so ein-/ausschaltet, daß die Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhraus­ gabeeinrichtung (4) gesteuert werden.

7. Ladeverfahren der elektronischen Uhr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Uhrausgabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von logischen Si­ gnalen (L1-L9) liefert, wenn die durch die Energiequelle (1) gelieferte Versorgungsspannung einen speziellen Spannungspegel erreicht,
die Spannungserfassungssteuerschaltung (122) der Steuereinrich­ tung (7) mittels der logischen Signale (L1-L9) eine Mehrzahl von Auswahlsignalen (S1-S4) und Datensignalen (D1-D4) an die Spannungserfassungsschaltung (6) liefert und
die Spannungserfassungsschaltung (6) eine von der Versorgungs­ spannung bzw. der verstärkten Spannung, der Speicherspannung und der Uhrspannung entsprechend den Auswahlsignalen (S1-S4) auswählt und die ausgewählte Spannung mit einer Spannung ver­ gleicht, die auf der Grundlage des Datensignals (D1-D4) und der Referenzspannung eingestellt ist, und das Spannungserfassungs­ signal (Sv) entsprechend der Größe der Spannungen liefert,
die Steuereinrichtung (7) eine Mehrzahl von Schaltsteuersigna­ len (SC1-SC4) mit variablen Pulsbreiten von der Schaltsteuer­ schaltung (124) entsprechend dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Steuersignalen liefert und
die Schalteinrichtung (8) mittels einer Mehrzahl der Schalt­ steuersignale (SC1-SC4) die Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhrausgabeeinrichtung (4) so steuert, daß die Lade­ zeit des Kondensators (41) der Uhrausgabeeinrichtung (4) schrittweise länger wird und die Ladezeit der Speichereinrich­ tung (3) schrittweise kürzer wird zu einer Startzeit des Uhrsy­ stems (42) und daß die Ladezeit des Kondensators (41) der Uhr­ ausgabeeinrichtung (4) schrittweise kürzer wird und die Lade­ zeit der Speichereinrichtung (3) schrittweise länger wird in einem normalen Betrieb des Uhrsystems (42).

8. Ladeverfahren der elektronischen Uhr nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß
die Taktausgabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von logischen Si­ gnalen (L1-L9) liefert, wenn die durch die Energiequelle (1) gelieferte Versorgungsspannung einen speziellen Spannungspegel erreicht,
die Spannungserfassungssteuerschaltung (122) der Steuereinrich­ tung (7) mittels der logischen Signale (L1-L9) eine Mehrzahl von den Auswahlsignalen (S1-S4) und den Datensignalen (D1-D4) an die Spannungserfassungsschaltung (6) liefert und
die Spannungserfassungsschaltung (6) eine von der Versorgungs­ spannung bzw. der verstärkten Spannung, der Speicherspannung und der Uhrspannung entsprechend den Auswahlsignalen (S1-S4) auswählt und die ausgewählte Spannung mit einer Spannung ver­ gleicht, die auf der Grundlage des Datensignals (D1-D4) und der Referenzspannung eingestellt ist, und das Spannungserfassungs­ signal (Sv) entsprechend der Größe der Spannungen liefert,
die Steuereinrichtung (7) das erste, das zweite, das dritte und das vierte Schaltsteuersignal (SC1-SC4) zum Steuern der Schalt­ einrichtung (8) von der Schaltsteuerschaltung (124) entspre­ chend dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Si­ gnalen (L1-L9) liefert und
die Schalteinrichtung (8) mittels des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Schaltsteuersignales (SC1-SC4) den er­ sten, den zweiten, den dritten und den vierten Schalter (30-33) so ein-/ausschaltet, daß die Ladezeiten der Speichereinrichtung (3) und der Uhrausgabeeinrichtung (4) so gesteuert werden, daß die Ladezeit des Kondensators (41) der Uhrausgabeeinrichtung (4) länger wird als die Ladezeit der Speichereinrichtung (3) zu einer Startzeit des Uhrsystems (42) und daß die Ladezeit der Speichereinrichtung (3) länger wird als die Ladezeit des Kondensators (41) der Uhrausgabeeinrichtung (4) in einem norma­ len Betrieb des Uhrsystems (42),
und die Diode (34) zum Verhindern eines Rückflusses zwischen dem Anschluß der Versorgungsspannung und dem Anschluß der Uhr­ spannung verbunden ist, wenn der vierte Schalter (33) ausge­ schaltet ist.

9. Ladeverfahren der elektronischen Uhr nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das vierte Schaltsteuersignal (SC4) den vierten Schalter (33) der Schalteinrichtung (8) so einschaltet, daß die Diode (34) zum Verhindern des Rückflusses kurzgeschlossen wird, wenn die Schaltsteuerschaltung (124) der Steuereinrichtung (7) von dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Signalen (L1-L9) bestimmt, daß die Speicherspannung niedriger ist als ein vorbestimmter Pegel.

10. Ladeverfahren der elektronischen Uhr nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltsteuersignal (SC2) den zweiten Schalter (31) der Schalteinrichtung (8) einschaltet und das vierte Schalt­ steuersignal (SC4) den vierten Schalter (33) der Schalteinrich­ tung (8) ausschaltet, wenn die Schaltsteuerschaltung (124) der Steuereinrichtung (7) von dem Spannungserfassungssignal (Sv) und den logischen Signalen (L1-L9) bestimmt, daß die Speicher­ spannung höher ist als der vorbestimmte Pegel.