DE19910015A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Pufferzeit eines UhrenschaltkreisesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises. In Uhrenschaltkreisen wird nach einem Ausfall der Hauptversorgungsquelle die Energieversorgung des Uhrenschaltkreises unter Verwendung einer Hilfsquelle durchgeführt. Bei dieser Hilfsquelle handelt es sich um einen Kondensator, der im Normalbetrieb von der Hauptversorgungsquelle aufgeladen wird. Die Funktion des Uhrenschaltkreises kann so lange aufrechterhalten werden wie die Mindestversorgungsspannung für den Uhrenschaltkreis bereitgestellt werden kann. Diese sogenannte Pufferzeit des Uhrenschaltkreises wird dadurch verlängert, daß nach einem Absinken der Versorgungsspannung unter einen vorgegebenen Referenzspannungswert ein Ladungspumpen-Schaltkreis aktiviert wird, mittels dessen die Versorgungsspannung für den Uhrenschaltkreis erhöht wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Verlängerung der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises.
Beispielsweise in Automatisierungsgeräten besteht die Notwen
digkeit einer Pufferung der aktuellen Uhrzeit. Zu diesem
Zweck wird gewöhnlich ein Uhrenbaustein eingesetzt, der über
einen Doppelschicht-Kondensator gepuffert wird. Nach einer
Unterbrechung der Hauptspannungsversorgung des Systems auf
grund einer Spannungsabschaltung oder eines Spannungsverlu
stes wird der Uhrenbaustein durch eine vom Doppelschicht-Kon
densator abgeleitete Spannung weiter versorgt und kann nach
einer Wiederkehr der Hauptspannungsversorgung die aktuelle
Uhrzeit ermitteln. Mittels heutiger Standard-Uhrenbausteine
sind Pufferungszeiten von mehreren Tagen möglich.
Aus der DE-U1-297 13 590 der Anmelderin ist ein elektrischer
Schaltkreis bekannt, der eine zentrale Energieversorgung, ei
nen Anwenderschaltkreis, eine dezentrale Energieversorgungs
schaltung, einen Uhrenbaustein und einen Schnittstellenbau
stein aufweist. Mittels der dezentralen Energieversorgungs
schaltung wird bei einem Ausfall der zentralen Energieversor
gungsschaltung die Energieversorgung des Uhrenbausteins auf
recht erhalten. Der Schnittstellenschaltkreis ist mit einem
Koppelschaltkreis versehen, der zur Übertragung von Steuer-
und/oder Datensignalen zwischen dem Anwenderschaltkreis und
dem Uhrenbaustein vorgesehen ist. Bei einem Ausfall der zen
tralen Energieversorgungsschaltung wird der Koppelschaltkreis
unter Verwendung von elektrischen Steuermitteln so umgeschal
tet, daß der Uhrenbaustein frei von Kriech- und Querströmen
vom Anwenderschaltkreis getrennt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg
aufzuzeigen, wie die Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises ver
größert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1
und eine Anordnung mit den im Anspruch 3 angegebenen Merkma
len gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Funktionsweise und die Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand
der Figuren.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Anordnung zur Spannungsversorgung eines Uhren
bausteins,
Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen
Ablaufs bei der Erzeugung einer erhöhten Ver
sorgungsspannung für den Uhrenbaustein und
Fig. 3 ein Schaltbild zur Erläuterung der Umladungsvor
gänge von Kondensatoren.
Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Spannungsversorgung ei
nes Uhrenbausteins 2, wie er beispielsweise in Automatisie
rungsgeräten benutzt wird. Der Uhrenbaustein 2 ist mit einem
Versorgungsspannungsanschluß 4 und einem Masseanschluß 5 ver
sehen. Der Versorgungsspannungsanschluß 4 des Uhrenbausteins
ist mit einer Spannungsquelle 1 über eine Reihenschaltung von
Dioden D1, D2 und D3 verbunden.
Die gezeigte Anordnung weist weiterhin einen Doppelschicht-
Kondensator C1 auf, der zwischen der Kathode der Diode D1 und
Masse M vorgesehen ist. Dieser Doppelschicht-Kondensator wird
im Normalbetrieb von der Spannungsquelle 1 über die Diode D1
aufgeladen und dient nach einem Ausfall der Spannungsquelle 1
als Hilfsspannungsquelle, aus welcher der Uhrenbaustein 2 mit
Energie versorgt wird.
Zwischen der Kathode der Diode D2 und Masse M ist eine Rei
henschaltung aus einem Kondensator C2 und einem ersten Tran
sistor T1 vorgesehen. Bei diesem Transistor T1 handelt es
sich um einen n-Kanal-Transistor, dem eine Steuerspannung Gn
zugeführt wird.
Die Kathode der Diode D1 ist weiterhin über einen zweiten
Transistor T2 mit einem Schaltungspunkt P verbunden, der zwi
schen dem Kondensator C2 und dem ersten Transistor T1 liegt.
Beim Transistor T2 handelt es sich um einen p-Kanal-Transi
stor, dem eine Steuerspannung Gp zugeführt wird.
Zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß 4 des Uhrenbau
steins 2 und Masse M ist ein weiterer Kondensator C3 sowie
eine Komparator- und Steuersignalerzeugungseinheit 3 vorgese
hen. Der Kondensator C3 dient als Zwischenpuffer.
Der Eingang 6 der Komparator- und Steuersignalerzeugungsein
heit dient sowohl als Versorgungsspannungsanschluß als auch
als Steuereingang und ist mit dem Versorgungsspannungseingang
4 des Uhrenbausteins 2 verbunden. An den Ausgängen 8 und 9
werden die Steuersignale Gn für den Transistor T1 und Gp für
den Transistor T2 zur Verfügung gestellt.
Die Funktionsweise der gezeigten Anordnung ist wie folgt:
Im Normalbetrieb wird der Uhrenbaustein 2 aus der Spannungs quelle 1 mit Energie versorgt, die beispielsweise eine Ver sorgungsspannung von 5 V zur Verfügung stellt. Die am Versor gungsspannungseingang 4 des Uhrenbausteins anliegende Versor gungsspannung beträgt ca. 4,9 V, wobei sich dieser Wert durch Subtraktion der Durchflußspannungen der Dioden D1, D2 und D3 von dem von der Spannungsquelle 1 gelieferten Spannungswert ergibt.
Im Normalbetrieb wird der Uhrenbaustein 2 aus der Spannungs quelle 1 mit Energie versorgt, die beispielsweise eine Ver sorgungsspannung von 5 V zur Verfügung stellt. Die am Versor gungsspannungseingang 4 des Uhrenbausteins anliegende Versor gungsspannung beträgt ca. 4,9 V, wobei sich dieser Wert durch Subtraktion der Durchflußspannungen der Dioden D1, D2 und D3 von dem von der Spannungsquelle 1 gelieferten Spannungswert ergibt.
Weiterhin wird im Normalbetrieb mittels der aus der Span
nungsquelle 1 abgeleiteten Versorgungsspannung über die Diode
D1 der Doppelschicht-Kondensator C1 aufgeladen. Die an diesem
Kondensator C1 anliegende Spannung beträgt dann 5 V abzüglich
der Flußspannung der Diode D1.
Bei einem Ausfall der Spannungsquelle 1 wird der Uhrenbau
stein 2 mittels einer aus dem Kondensator C1 abgeleiteten
Spannung weiter mit Energie versorgt. Da dieser Uhrenbaustein
nur eine geringe Stromaufnahme von ca. 2 µA bei Vorliegen ei
nes Standard-Uhrenbausteins in CMOS-Technologie oder von ca.
250 nA bei Vorliegen eines Uhrenbausteins in Low-Power-Tech
nologie hat, kann diese Energieversorgung des Uhrenbausteins
mittels einer aus dem Kondensator C1 abgeleiteten Spannung
bereits über einen längeren Zeitraum von beispielsweise ein
bis fünf Wochen erfolgen. Erst nach dem Ablauf dieser Zeit
ist die dem Versorgungsspannungseingang 4 des Uhrenbausteins
2 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung unter einen
Wert von 1,2 V abgesunken, wobei dieser Spannungswert von 1,2
V der Minimalwert der Versorgungsspannung ist, den der Uhren
baustein benötigt, um funktionsfähig zu sein.
Mittels der gezeigten Anordnung wird nun diese genannte Puf
ferzeit von ein bis fünf Wochen weiter verlängert. Zu diesem
Zweck wird die am Eingang 4 des Uhrenbausteins 2 anliegende
Versorgungsspannung der Komparator- und Steuersignalerzeu
gungseinheit 3 über deren Eingang 6 zugeführt. In dieser er
folgt ein Vergleich des Versorgungsspannungswertes mit einem
Referenzspannungswert, der beispielsweise bei 1,2 V liegt.
Solange der Versorgungsspannungswert über dem Referenzspan
nungswert liegt, werden an den Ausgängen 8 und 9 der Kompara
tor- und Steuersignalerzeugungseinheit 3 die Steuersignale Gp
und Gn zum Durchschalten der Transistoren T1 und T2 nicht ak
tiviert. Folglich bleiben diese beiden Transistoren gesperrt.
Sinkt jedoch der Versorgungsspannungswert unter den Referenz
spannungswert ab, dann werden an den Ausgängen 8 und 9 der
Komparator- und Steuersignalerzeugungseinheit 3 die Steuersi
gnale Gp und Gn nach dem weiter unten beschriebenen Schema
aktiv geschaltet, aufgrund derer die zwischen dem Doppel
schicht-Kondensator C1 und dem Uhrenschaltkreis 2 angeordnete
Teilschaltung mit den Dioden D2 und D3, dem Kondensator C2
und den Transistoren T1 und T2 als Ladungspumpen-Schaltkreis
wirkt, mittels dessen eine erhöhte Versorgungsspannung für
den Uhrenschaltkreis erzeugt wird.
Zu diesem Zweck wird nach einem Absinken des Versorgungsspan
nungswertes unter den Referenzspannungswert zunächst mittels
des Steuersignals Gn der n-Kanal-Transistor T1 leitend ge
schaltet. Dies bewirkt, daß sich der Ladungspumpenkondensator
C2 auf die an der Kathode der Diode D2 anliegende Spannung
auflädt. Ist dies geschehen, wird der Transistor T1 abge
schaltet und der p-Kanal-Transistor T2 mittels des Steuersi
gnals Gp eingeschaltet. Dies führt dazu, daß die Wirkung des
Kondensators C2 aufgehoben wird und die Anode der Diode D3
einen Spannungshub von 1,2 V erfährt.
Sind die Kapazitäten der Kondensatoren C2 und C3 gleich groß
und betragen sie beispielsweise 5 µF, dann wird der genannte
Spannungshub auf die beiden Kondensatoren C2 und C3 etwa zu
gleichen Teilen aufgeteilt. Folglich steht am Versorgungs
spannungseingang 4 des Uhrenbausteins 2 eine erhöhte Versor
gungsspannung von 1,2 V + 0,6 V = 1,8 V zur Verfügung.
Sinkt die genannte Versorgungsspannung danach wiederum unter
den Referenzspannungswert von 1,2 V ab, dann wird der La
dungspumpenschaltkreis erneut aktiviert, um eine erhöhte Ver
sorgungsspannung für den Uhrenschaltkreis 2 zu erzeugen.
Dabei werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt bzw.
Schaltphasen realisiert:
Phase 1: Abschalten des p-Kanal-Transistors T2 zur Trennung der Serienschaltung der Kondensatoren C1 und C2;
Phase 2: Zuschalten des n-Kanal-Transistors T1 zur Aufladung des Kondensators C2;
Phase 3: Abschalten des n-Kanal-Transisors T1 als Vorberei tung zur Durchführung des Ladungspumpenvorgangs und
Phase 4: Zuschalten des p-Kanal-Transistors T2 zur Erzeugung des Spannungshubs aufgrund der Serienschaltung der Kondensa toren C1 und C2.
Phase 1: Abschalten des p-Kanal-Transistors T2 zur Trennung der Serienschaltung der Kondensatoren C1 und C2;
Phase 2: Zuschalten des n-Kanal-Transistors T1 zur Aufladung des Kondensators C2;
Phase 3: Abschalten des n-Kanal-Transisors T1 als Vorberei tung zur Durchführung des Ladungspumpenvorgangs und
Phase 4: Zuschalten des p-Kanal-Transistors T2 zur Erzeugung des Spannungshubs aufgrund der Serienschaltung der Kondensa toren C1 und C2.
Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des
zeitlichen Ablaufs bei dieser Erhöhung der Versorgungsspan
nung für den Uhrenbaustein. Der gesamte in Fig. 2 veran
schaulichte Vorgang mit den vier Phasen P1, P2, P3 und P4
kann beispielsweise einige Hundert ms andauern. Die Abschalt
phasen P1 und P3 der Transistoren können relativ kurz gehal
ten werden. Die Phase P2 der Aufladung des Kondensators C2
hingegen muß hinreichend groß bemessen sein, um einen guten
Ladungsausgleich zwischen den Kondensatoren C1 und C2 sicher
zustellen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein 16 Hz-
Takt zur Realisierung der oben angegebenen vier Schaltphasen
bzw. Verfahrensschritte verwendet. Grundsätzlich können die
erste und die dritte Phase auch auf Kosten des Leistungsver
brauches verkürzt werden. Um den Leistungsverbrauch zu ver
bessern, wird die Generierung der genannten vier Phasen erst
dann aktiviert, wenn die Versorgungseingangsspannung des Uh
renschaltkreises unter den genannten Referenzspannungswert
abgefallen ist. Bis dahin bleiben die beiden Transistoren T1
und T2 abgeschaltet. Dadurch bleibt der Kondensator C2 iso
liert und sein Leckstrom eliminiert.
Mittels der vorstehend beschriebenen Anordnung kann nach ei
nem Aufall der Spannungsquelle 1 der Uhrenschaltkreis 2 so
lange betrieben werden, bis die am Doppelschicht-Kondensator
C1 anliegende Spannung den Wert von 0,6 V unterschreitet.
Erst dann kann mittels des gezeigten Ladungsschaltkreises die
am Versorgungsspannungseingang 4 des Uhrenschaltkreises er
zeugte Versorgungsspannung nicht mehr auf den erforderlichen
Minimalwert von 1,2 V gebracht werden.
Die Fig. 3 zeigt ein Schaltbild zur Erläuterung der Umla
dungsvorgänge von Kondensatoren. Jede Umladung eines Konden
sators ist mit einem Energieverlust verbunden. Um eine quan
titative Aussage über diesen Energieverlust zu gewinnen, sind
in Fig. 3 zwei Kondensatoren vorgesehen, deren Kapazitäten
zu C und Cn = C/n gewählt sind. Die Kapazität C, bei der es
sich um die Quellkapazität handelt, soll entladen, und die
Kapazität Cn, die die Arbeitskapazität bzw. den Zwischenspei
cher repräsentiert, wird aufgeladen und soll ihre Ladung für
die weitere Verwendung bereitstellen.
Am Anfang befindet sich die gesamte Energie E0 in der Kapazi
tät C. Cn ist zu Beginn ungeladen, d. h. spannungslos. Der
Schalter S befindet sich im offenen Zustand. Die Gesamtener
gie E0 beträgt 1/2 CU0 2. Dabei ist U0 diejenige Spannung, mit
der die Kapazität C zu Beginn aufgeladen wurde.
Wird der Schalter S geschlossen, dann findet ein Ladungsaus
gleich zwischen den Kapazitäten C und Cn statt. Die Kapazität
Cn wird auf eine Spannung U aufgeladen, während die Spannung
an der Kapazität C auf die Spannung U abfällt. Da C = C/n ge
wählt wurde, ergibt sich:
U = [n/(n+1)] U0. (1)
Für die Gesamtenergie E nach der Umladung gilt:
E = 1/2 CU2 + 1/2 CnU2
E = [n/(n + 1)] E0. (2)
E = [n/(n + 1)] E0. (2)
Die Gleichung (2) besagt, daß die Gesamtenergie nach der Um
ladung stets kleiner ist als beim Beginn der Umladung. Durch
die Umladung geht folglich ein Teil der Energie durch die
Wärme in den Widerständen der Leitungsführung verloren. Ist
Cn = C, d. h. n = 1, dann geht die Hälfte der Energie durch Wärme
in der Leitungsführung verloren. Ist hingegen Cn wesentlich
kleiner als C, d. h. der Wert für n groß, dann ist der Ener
gieverlust relativ niedrig. Er beträgt E0/(n+1). Ist Cn we
sentlich größer als C, d. h. der Wert für n klein, dann ist
der Energieverlust groß und sogar gleich E0 für n = 0. Dies be
deutet, daß bei n = 0 sämtliche verfügbare Energie während der
Umladung verlorengeht.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Konden
satoren C1, C2 und C3 vorgesehen. Dabei dient der Kondensator
C1 als Quellkapazität für den Kondensator C2. Er ist mit ei
nem hohen Kapazitätswert ausgestattet. Das Verhältnis von C2
zu C1 wird klein gewählt, so daß der durch die Umladung von
C1 entstehende Energieverlust gering ausfällt.
Andererseits wirkt der Kondensator C2 als Quellkapazität für
den Kondensator C3. Um bei der Umladung von C2 entstehende
Energieverluste gering zu halten, ist auch das Verhältnis von
C3 zu C2 klein gewählt.
Allerdings muß sichergestellt sein, daß C3 so groß dimensio
niert ist, daß in ca. 300 ms nicht mehr als 50 mV Spannungs
abfall an C3 entsteht. Wenn von den in Fig. 2 gezeigten er
sten drei Schaltphasen P1 und P3 jeweils einen 16 Hz-Takt und
P2 zwei bis drei 16 Hz-Takte benötigen, dann entspricht dies
einer Zeitdauer von maximal 312,5 ms. Um die Funktion des Uh
renbausteins 2 in dieser Zeit nicht zu beeinträchtigen, darf
die Spannung am Eingang 4 des Uhrenbausteins in der Endphase
nicht mehr als 50 mV abfallen. Denn erst in der Phase P4 er
fährt der Kondensator C2 einen Spannungshub und sorgt für ein
ausreichendes "Aufpumpen" der Versorgung des Uhrenschaltkrei
ses.
Würde die Kapazität C3 allein den Uhrenbaustein mit 250 nA
versorgen, so ergibt sich rechnerisch ein Kapazitätswert von
1,5 µF für C3. Um den Energieverlust so klein wie möglich zu
halten, muß C2 mindestens um einen Faktor 10 größer bemessen
sein als C3. Bei einem Verhältnis von C3 zu C2 von 1 zu 20
beträgt der Energieverlust 5%, falls die Kapazität C2 voll
ständig umgeladen wird. In der Praxis verliert die Kapazität
C2 nur einen Bruchteil ihrer Ladung, bevor sie erneut aufge
laden wird. So fällt der tatsächliche Energieverlust wesent
lich kleiner aus als die oben genannten 5%.
Kleinere Kapazitäten bieten außerdem wirtschaftliche und
räumliche Vorteile. Unabhängig davon nimmt der Leckstrom ei
ner Kapazität mit abnehmender Größe der Kapazität ab. Auf
grund der kleineren Abmessungen weisen kleine Kapazitäten ei
nen geringeren Leckstrom und damit auch einen geringeren
Energieverlust auf.
Vorzugsweise werden aus den vorstehend beschriebenen Gründen
die Kapazitäten wie folgt gewählt:
C3 liegt zwischen 0,5 und 1 µF.
C2 liegt zwischen 5 und 10 µF.
C1 liegt je nach Pufferzeit bei einigen Hundert mF.
C3 liegt zwischen 0,5 und 1 µF.
C2 liegt zwischen 5 und 10 µF.
C1 liegt je nach Pufferzeit bei einigen Hundert mF.
Mittels dieser Dimensionierung wird erreicht, daß der Uhren
baustein ohne großen Energieverlust bis zu einer Spannung am
Doppelschicht-Kondensator C1 von 0,6 V betreibbar ist. Dies
bedeutet im Vergleich zum Stand der Technik, daß etwa die
Hälfte der "Restladung" dieses Kondensators zur Verlängerung
der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises genutzt werden kann.
Ohne die Ladungspumpe steht eine Ladungsmenge von 3,8×C1
zur Versorgung des Uhrenschaltkreises 2 zur Verfügung. Durch
den Einsatz der beschriebenen Ladungspumpe steht nun eine La
dungsmenge von 4,4×C1 zur Verfügung. Dies führt zu einer
Verlängerung der Pufferzeit um mindestens 15%. Die tatsäch
liche Verlängerung der Pufferzeit ist jedoch größer, da der
Uhrenbaustein in der Endphase stets mit einer Spannung be
trieben wird, die im Bereich von 1,2 V liegt. Dies ist der
Bereich, in welchem der Uhrenbaustein einen minimalen Strom
benötigt.
Alternativ zu der oben beschriebenen Erhöhung der Betriebs
spannung des Uhrenschaltkreises kann mittels eines Ladungs
pumpen-Schaltkreises auch eine Spannungsvervierfachung durch
geführt werden, wenn man den damit verbundenen Bauteilemehr
aufwand in Kauf nimmt. Der daraus gewonnene Nutzen steht aber
in einem relativ schlechten Verhältnis zum Aufwand, so daß
eine derartige Spannungsvervierfachung wirtschaftlich nicht
attraktiv ist.
Claims (9)
1. Verfahren zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhren
schaltkreises, bei welchem nach einer Unterbrechung der
Hauptspannungsversorgung des Uhrenschaltkreises dessen Span
nungsversorgung mittels eines Kondensators erfolgt, da
durch gekennzeichnet, daß
- - die dem Uhrenschaltkreis zur Verfügung gestellte Versor gungsspannung betragsmäßig überwacht wird,
- - bei einem Abfallen dieser Versorgungsspannung unter einen vorgegebenen Schwellenwert Steuersignale für einen Ladungs pumpen-Schaltkreis erzeugt werden, und
- - als Reaktion auf die genannten Steuersignale unter Verwen dung des Ladungspumpen-Schaltkreises eine Versorgungsspannung für den Uhrenschaltkreis erzeugt wird, die größer ist als die zum Betrieb des Uhrenschaltkreises erforderliche Mindestspan nung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die unter Verwendung des Ladungspumpen-Schaltkrei
ses erzeugte Versorgungsspannung in einem Pufferkondensator
zwischengespeichert wird.
3. Anordnung zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhren
schaltkreises, mit
- - einem ersten Kondensator (C1) als Hilfsspannungsquelle,
- - einem Uhrenschaltkreis (2), dessen Spannungsversorgungsein gang (4) mit der Hilfsspannungsquelle (C1) über Dioden (D2, D3) verbunden ist,
- - einer mit dem Spannungsversorgungseingang (4) des Uhren schaltkreises (2) verbundenen Komparator- und Steuersignaler zeugungseinheit (3) und
- - einem mit der Komparator- und Steuersignalerzeugungseinheit (3) verbundenen Ladungspumpen-Schaltkreis (D2, D3, T1, T2, C1, C2) zur Erzeugung einer erhöhten Versorgungsspannung für den Uhrenschaltkreis.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Ladungspumpen-Schaltkreis aufweist:
- - eine an den massefernen Anschluß des ersten Kondensators (C1) angeschlossene erste Diode (D2) und einen zweiten Tran sistor (T2),
- - einen zwischen der Kathode der ersten Diode (D2) und dem vom ersten Kondensator (C1) abgelegenen Anschluß des zweiten Transistors (T2) angeordneten zweiten Kondensator (C2),
- - einen zwischen dem vom ersten Kondensator (C1) abgelegenen Anschluß des zweiten Transistors (T2) und Masse (M) angeord neten ersten Transistor (T1),
- - eine mit der Kathode der ersten Diode (D2) verbundene zweite Diode (D3), deren Kathode mit dem Spannungsversor gungseingang (4) des Uhrenschaltkreises (2) verbunden ist, und
- - einen dritten Kondensator (C3), dessen erster Anschluß mit der Kathode der zweiten Diode (D3) und dessen zweiter An schluß mit Masse (M) verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Steuereingang des zweiten Transistors (T2) mit
einem Ausgang (9) der Komparator- und Steuersignalerzeugungs
einheit (3) verbunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuereingang des ersten Transistors
(T1) mit einem Ausgang (8) der Komparator- und Steuersi
gnalerzeugungseinheit (3) verbunden ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, kennzeichnet, daß der als Hilfsspannungsquelle die
nende erste Kondensator (C1) ein Doppelschicht-Kondensator
ist und eine Kapazität im Bereich von 100 bis 300 mF auf
weist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der zweite Kondensator (C2) ein Ladungspumpenkon
densator ist und eine Kapazität im Bereich von 5 bis 10 µF
aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der dritte Kondensator (C3) ein Pufferkondensator
ist und eine Kapazität im Bereich von 0,5 bis 1 µF aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999110015 DE19910015B4 (de) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises |
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DE1999110015 DE19910015B4 (de) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Pufferzeit eines Uhrenschaltkreises |
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DE19910015A1 true DE19910015A1 (de) | 2000-09-28 |
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ID=7900022
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19910015B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10063689B4 (de) * | 2000-12-20 | 2004-04-01 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hausgerät mit einer Uhr |
CN106655465A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-05-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 系统时钟供电装置、方法和电器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6932008U (de) * | 1969-08-12 | 1969-12-18 | Bosch Elektronik Photokino | Loesbarer deckelverschluss |
DE29713590U1 (de) * | 1997-07-30 | 1997-10-16 | Siemens Ag | Elektrischer Schaltkreis mit Zeitbildungsschaltkreis |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05244766A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | Texas Instr Japan Ltd | チャージポンプ回路 |
-
1999
- 1999-03-08 DE DE1999110015 patent/DE19910015B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6932008U (de) * | 1969-08-12 | 1969-12-18 | Bosch Elektronik Photokino | Loesbarer deckelverschluss |
DE29713590U1 (de) * | 1997-07-30 | 1997-10-16 | Siemens Ag | Elektrischer Schaltkreis mit Zeitbildungsschaltkreis |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10063689B4 (de) * | 2000-12-20 | 2004-04-01 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hausgerät mit einer Uhr |
CN106655465A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-05-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 系统时钟供电装置、方法和电器 |
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