DE19808431A1

DE19808431A1 - Mehrkanal-Funkuhr

Info

Publication number: DE19808431A1
Application number: DE1998108431
Authority: DE
Inventors: Johannes Neudecker; Holger Rudolph
Original assignee: Junghans Uhren GmbH
Current assignee: Junghans Uhren GmbH
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-09
Also published as: CH694064A5; HK1024309A1; CN1122895C; CN1238479A; JP3889176B2; JPH11316293A

Description

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

Eine solche Funkuhr bzw. eine Schaltungsanordnung für einen abstimmbaren Schwingkreis, der mehrere Kapazitäten aufweist, die über Schalter einer elektronischen Schaltergruppe getrennt zu- und abschaltbar sind, ist aus der DE 43 32 798 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung kann der Schwingkreis in einer Abgleichphase mittels eines Schwingungsgenerators zu einer Schwingung auf seiner Resonanzfrequenz angeregt werden. In der Abgleichphase vergleicht ein Frequenzkomperator die Schwingungsfrequenz des Schwingkreises mit einem durch eine Resonanzfrequenz vorgegebenen Sollwert und veranlaßt bei einer Frequenzabweichung eine Veränderung der Schalterstellung der genannten Schalter bis zur Übereinstimmung der verglichenen Frequenzen. Ein Detektor erkennt die Übereinstimmung der verglichenen Frequenzen und veranlaßt die Abschaltung des Schwingungsgenerators unter Speicherung der erreichten Schalterstellung.

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

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

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Funkuhr sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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

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

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

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

Bei der erfindungsgemäßen Funkuhr erfolgt die Antennenumschaltung zweckmäßigerweise über eine open-Drain-Schaltung in µC.

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

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung wesentlicher Teile der erfindungsgemäßen Funkuhr in einer Schaltdiagrammdarstellung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Schaltung mit in Reihe geschalteten Kondensatoren des Antennenschwingkreises,

Fig. 2 eine zweite Schaltung des Antennenschwingkreises mit parallel geschalteten Kondensatoren, und

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Schaltung mit zugehöriger Spannungswandlerschaltung.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Bezugszeichenliste

10

Antennenschwingkreis

12

Antenne

14

Kondensator

16

Kondensator

18

Schalter (für

16

)

22

FET

24

Spannungswandlerschaltung

26

Bipolartransistor

28

Diode

30

Kapazität

32

Kapazität

Claims

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

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

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

4. Funkuhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (24) einen den FET (22) ausschaltenden Bipolartransistor (26) aufweist.

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

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

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

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