DE2026499C3

DE2026499C3 - Electronic alarm clock

Info

Publication number: DE2026499C3
Application number: DE19702026499
Authority: DE
Inventors: Hideki Abe; Hiroshi Itoyama
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1970-05-30
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1300728A; DE2026499A1; DE2026499B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Weckeruhr mit zeitabhängiger Tongebung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to an electronic alarm clock with time-dependent tone generation according to the Generic term of the claim.

Bei einer bekannten Weckeruhr dieser Art ist ein Heiß- oder Kaltleiter vorgesehen, der den Weckton zunehmend lauter oder höher werden läßt. Es ist auch bekannt, periodisch veränderliche Wecktöne zu erzeugen. In a known alarm clock of this type, a thermistor or PTC thermistor is provided which sets the alarm tone getting louder or higher. It is also known to generate periodically changing alarm tones.

Aufgabe der im Patentanspruch gekennzeichneten Erfindung ist es demgegenüber, eine elektronische Weckeruhr bereitzustellen, deren Tongebung zunächst während eines frei wählbaren Intervalls auf einer gewünschten Lautstärke bzw. Höhe verbleibt; erst nach Ablauf dieses Intervalls soll die Lautstärke oder auch die Tonhöhe des Wecktons von dem gewünschten Schwellenwert aus allmählich zunehmen.Task of characterized in the claim In contrast, the invention is to provide an electronic alarm clock, the tone of which initially remains at a desired volume or level during a freely selectable interval; only after If this interval expires, the volume or also the pitch of the alarm tone should exceed the desired threshold value from increasing gradually.

Transistorgesteuerte Relais mit Anzugsverzögerung sind seit langem bekannt. Eine ähnliche Transistorsteuerung läßt sich mit Vorteil zur Lösung der gestellten Aufgabe heranziehen. Ein die Tongebung eines Tonfrequenzoszillators steuernder Spannungsregler in Transistorschaltung hat gegenüber dem bekannten Heiß- oder Kaltleiter den Vorteil, daß die Lautstärke oder Tonhöhe des anfänglichen hörbaren Tones beliebig stark und beliebig lang gewählt werden kann, und zwar nicht nur im Herstellerwerk, sondern gegebenenfalls auch vom Benutzer noch in einfacher Weise eingestellt werden kann. Ebenso kann die anschließende Anstiegskurve mit einfachen Mitteln in weiten Grenzen beeinflußt werden. Bei einem Heißoder Kaltleiter ist man dagegen weitgehend an die Eigenschaften des einmal gewählten Typs gebunden und muß zum Übergang auf einen anderen Schwellenwert bzw. auf ein anderes Intervall konstanter Tongebung den ganzen Bauteil auswechseln.Transistor-controlled relays with pick-up delay have been known for a long time. A similar transistor control can be used with advantage to solve the task at hand. One the tone of one Audio frequency oscillator controlling voltage regulator in transistor circuit has compared to the known Hot or PTC thermistors have the advantage that the volume or pitch of the initial audible sound Any number of strengths and any length can be selected, not only in the manufacturer's works, but can optionally also be set in a simple manner by the user. The subsequent rise curve can be influenced within wide limits with simple means. With a hot or PTC thermistors, on the other hand, are largely tied to the properties of the type selected and must for the transition to another threshold value or to another interval of constant tone generation replace the entire component.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.Some exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing.

Hierin istIs in here

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Weckeruhr;
Fig.2, 4 und 6 sind Schaltbilder verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung undF i g. 1 is a block diagram of an electronic alarm clock;
2, 4 and 6 are circuit diagrams of various embodiments of the invention and

F i g. 3, 5 und 7 Darstellungen des Spannungsverlaufs an verschiedenen Stellen der Ausführungsbeispiele nach F i g. 2 bis 6.
Wie F i g. 1 zeigt, schließt das Uhrwerk 1 zu einem voreingestellten Zeitpunkt einen Kontakt, der zu einer elektrischen Spannungsquelle 2 gehört Dadurch wird die von der Spannungsquelle gelieferte Spannung auf einen Spannungsregler 3 gegeben, der eine zeitlich veränderliche Betriebsspannung auf einen Tonfrequenz-Oszillator 4 gibt An den Oszillator 4 ist ein Lautsprecher 5 angeschlossen.F i g. 3, 5 and 7 representations of the voltage curve at different points in the exemplary embodiments according to FIG. 2 to 6.
Like F i g. 1 shows, the clockwork 1 closes a contact belonging to an electrical voltage source 2 at a preset point in time. As a result, the voltage supplied by the voltage source is sent to a voltage regulator 3, which sends a time-variable operating voltage to an audio frequency oscillator 4 to the oscillator 4 a loudspeaker 5 is connected.

In der Ausführungsform nach Fig.2 besteht die Gleichspannungsquelle 32 aus einem Wechselstrom-Netzgerät, das einen über den Kontakt 7 an das Wechselspannungsnetz 28 angeschlossenen Spartransformator 29, einen Gleichrichter 30 und einen Siebkondensator 31 enthält An die Gleichspannungsquelle 32 ist ein zeitabhängiger Spannungsregler 33 angeschlossen. Er enthält einen Transistor 37, der mit der Serienschaltung eines Ladewiderstandes 34 und eines Kondensators 35 verbunden ist, und zwar ist der Kollektor unmittelbar mit dem einen Ende dieser Serienschaltung verbunden, während der Emitter des Transistors 37 über den Emitter-Widerstand 36 mit dem anderen Ende der Serienschaltung verbunden ist. Die Basis des Transistors 37 ist mit der Verbindungsstelle des Widerstandes 34 und des Kondensators 35 verbunden. Außerdem befindet sich ein Widerstand 38 zwischen Emitter und Kollektor des Transistors 37. DieIn the embodiment of Figure 2 there is DC voltage source 32 from an AC power supply unit, which is connected to the AC voltage network 28 connected autotransformer 29, a rectifier 30 and a Filter capacitor 31 is connected to DC voltage source 32 is a time-dependent voltage regulator 33 connected. It contains a transistor 37, which is connected in series with a charging resistor 34 and a capacitor 35 is connected, namely the collector is directly connected to one end of this Series circuit connected, while the emitter of the transistor 37 via the emitter resistor 36 with the other end of the series circuit is connected. The base of transistor 37 is connected to the junction of resistor 34 and capacitor 35 are connected. There is also a resistor 38 between emitter and collector of transistor 37. The

is am Emitter-Widerstand 36 abgenommene Ausgangsspannung des Spannungsreglers 33 wird auf einen Tonfrequenzgeber 39 gegeben, der einen Transistor 40, Widerstände 47 und 48, Kondensatoren 43, 44 und 46, Spulen 41 und 42, einen Übertrager 49 und einenis the output voltage taken from the emitter resistor 36 of the voltage regulator 33 is given to an audio frequency generator 39, which has a transistor 40, Resistors 47 and 48, capacitors 43, 44 and 46, coils 41 and 42, a transformer 49 and a

•to Lautsprecher 50 enthält.• to speaker 50 contains.

Im Ruhezustand ist der Kontakt 7 offen, und damit sind der Spannungsregler 33 und der Tonfrequenzgenerator 39 stromlos. Wenn nun im Zeitpunkt to (F i g. 3A) der Kontakt 7 durch einen Schließimpuls S₁ vom Uhrwerk 1 geschlossen wird, erscheint am Ausgang der Spannungsquelle 32 eine Gleichspannung Vi (F i g. 3B). Diese Spannung Vi wird in den Widerständen 38 und 36 geteilt. Solange der Transistor 37 gesperrt ist, erscheint an den Enden des Emitter-Widerstandes 36 eine konstante Spannung gemäß F i g. 3D, die auf den Tonfrequenzgenerator 39 gegeben wird. Infolgedessen liefert dieser einen Weckton S₀ konstanter Lautstärke (Fig. 3E). Wenn sich der Kondensator 35 allmählich auflädt, wird das Basis-Potential des Transistors 37 höher als sein Emitter-Potential, wodurch ein Basisstrom durch den Transistor 37 zu fließen beginnt, der seinerseits einen Emitterstrom hervorruft. Dadurch ergibt sich ein Nebenschluß zum Widerstand 38, weshalb die am Emitter-Widerstand 36 abfallendeIn the rest state, the contact 7 is open, and thus the voltage regulator 33 and the audio frequency generator 39 are de-energized. If now at time to (FIG. 3A) the contact 7 is closed by a closing pulse S ₁ from the movement 1, a direct voltage Vi appears at the output of the voltage source 32 (FIG. 3B). This voltage Vi is divided in resistors 38 and 36. As long as the transistor 37 is blocked, a constant voltage as shown in FIG. Appears at the ends of the emitter resistor 36. 3D, which is given to the audio frequency generator 39. As a result, it delivers an alarm tone S _{0 of} constant volume (FIG. 3E). As the capacitor 35 gradually charges, the base potential of the transistor 37 becomes higher than its emitter potential, whereby a base current begins to flow through the transistor 37, which in turn causes an emitter current. This results in a shunt to the resistor 38, which is why the one falling across the emitter resistor 36

6" Spannung mit der Zeit zunimmt (F i g. 3D), so daß auch die Lautstärke vom Zeitpunkt /i an größer wird (F i g. 3E). Der Tonfrequenz-Erzeuger ist als Sperrschwinger geschaltet und gibt einen intermittierenden Ton ab, wie Fig. 3F zeigt. Im Zeitpunkt h gibt das6 "voltage increases with time (FIG. 3D), so that the volume also increases from time / i (FIG. 3E). The audio frequency generator is connected as a blocking oscillator and emits an intermittent tone, as shown in Fig. 3F. At time h there is

^h"> Uhrwerk 1 einen öftnungsimpuls 53 (Fig. 3G) ab, wodurch der Kontakt 7 geöffnet und die Gleichspannung V, abgeschaltet wird. Der Kondensator 35 entlädt sich dann über Basis und Emitter des Transistors 37 und ^The clockwork 1 emits an opening pulse 53 (FIG. 3G), whereby the contact 7 is opened and the direct voltage V.sub.1 is switched off. The capacitor 35 then discharges via the base and emitter of the transistor 37 and

den Widerstand 36, so daß die am Widerstand 36 auftretende Spannung absinkt und der Weckton S2 schwächer wird und schließlich ganz aufhört.the resistor 36, so that the voltage appearing at the resistor 36 drops and the alarm tone S2 becomes weaker and finally stops completely.

In dieser Ausführungsform wird also während einer bestimmten Zeitspanne ein Weckton konstanter Lautstärke erzeugt, und danach nimmt die Lautstärke allmählich zu, so daß der Benutzer sanft, aber sicher aufgeweckt wird.In this embodiment, an alarm tone of constant volume is generated during a certain period of time generated, and thereafter the volume gradually increases, so that the user gently but surely is woken up.

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform mit einer Gleichspannungsquelle 6 und dem Kontakt 7, der vom Uhrwerk 1 zu gegebener Zeit geschlossen wird. Der Spannungsregler besteht hier aus einem instabilen Multivibrator 10 mit zwei Transistoren 8 und 9, die über den Kontakt 7 an die Spannungsquelle 6 angeschlossen sind. Der Ausgang des Multivibrators 10 ist über einen Verstärkungstransistor 11 mit einem Tonfrequenzerzeuger 27 verbunden, der eine zeitlich veränderliche Schallenergie abgibt. Hierzu ist zwischen den Verstärkungstransistor 11 am Ausgang des als Spannungsregler dienenden Multivibrators 10 und den Sperrschwinger 12 mit Lautsprecher ein ähnlich wie in F i g. λ mit einem Ladekondensator 18 versehener Transistor 19 eingeschaltet. F i g. 4 shows an embodiment with a DC voltage source 6 and the contact 7, which is closed by the clockwork 1 at a given time. The voltage regulator here consists of an unstable multivibrator 10 with two transistors 8 and 9, which are connected to the voltage source 6 via the contact 7. The output of the multivibrator 10 is connected via an amplification transistor 11 to an audio frequency generator 27, which emits sound energy which is variable over time. For this purpose, between the amplification transistor 11 at the output of the multivibrator 10, which is used as a voltage regulator, and the blocking oscillator 12 with loudspeaker, there is a similar to that in FIG. λ with a charging capacitor 18 provided transistor 19 turned on.

Wenn sich im Zeitpunkt ii der Kontakt 7 schließt (Fig. 5A), wird der instabile Multivibrator 10 in Betrieb 2-> gesetzt und erzeugt einen Rechteckpuls mit konstanter Impulsbreite T(Fig.5B), durch den der Verstärkungstransistor 11 periodisch geöffnet und gesperrt wird. 1st der Transistor 11 geöffnet, so wird der Kondensator 18 aufgeladen. Der Emitter-Widerstand 24 des Transistors ω 19 bildet mit einem Überbriickungswiderstand 25 einen Spannungsteiler für die Betriebsspannung 6. Solange der Transistor 19 gesperrt ist, ergibt sich deshalb an den Enden des Emitter-Widerstandes 24 eine konstante Spannung V₀ (F i g. 5D), die zur Speisung des Sperr- J3 schwingers 12 dient. Im Zeitpunkt t₂ ist die Aufladung des Kondensators 18 so weit fortgeschritten, daß das Basis-Potential des Transistors 19 (F i g. 5C) niedriger als das Emitter-Potential wird. Infolgedessen beginnt nun ein Basisstrom durch den Transistor 19 zu fließen, -to der einen Emitterstrom durch den Emitter-Widerstand 24 hervorruft. Dadurch wird die am Emitter-Widerstand 24 abfallende Spannung V24 höher, bleibt aber konstant, wenn die Aufladung des Kondensators 18 über den Widerstand 17 vollendet ist, so daß der Alarmton 5 nun ·»' eine konstante Lautstärke beibehält. Wenn der Transistor 11 vom Multivibrator 10 gesperrt wird, fließt die im Kondensator 18 angesammelte Ladung rasch über den Emitter-Widerstand 24 ab, so daß das Basis-Potential des Transistors 19 wieder zunimmt und die Spannung ^w V24 am Emitter-Widerstand 24 wieder durch die Spannungsteilung mit dem Widerstand 25 bestimmt wird. Sie fällt infolgedessen wieder auf den Wert VO ab (Fig.5D). Dieses Spiel wiederholt sich im Takt der Pulsperioden Tdes Multivibrators 10, bis im Zeitpunkt h ^y> der Kontakt 7 geöffnet wird. Demgemäß wird ein WecKton 5 mit einem Verlauf entsprechend Fig. 5E erzeugt. Falls der Oszillator 12 nicht als Sperrschwinger, sondern als gewöhnlicher Schwingkreis ausgebildet ist, wird ein Weckton S gemäß F i g. 5F erzeugtIf contact 7 closes at time ii (FIG. 5A), the unstable multivibrator 10 is put into operation 2-> and generates a rectangular pulse with a constant pulse width T ( FIG. 5B), through which the amplifying transistor 11 is periodically opened and blocked will. If the transistor 11 is open, the capacitor 18 is charged. The emitter resistor 24 of the transistor ω 19 and a bridging resistor 25 form a voltage divider for the operating voltage 6. As long as the transistor 19 is blocked, there is therefore a constant voltage V ₀ at the ends of the emitter resistor 24 (FIG. 5D ), which is used to feed the J3 blocking element 12. At the time t ₂ , the charging of the capacitor 18 has progressed so far that the base potential of the transistor 19 (FIG. 5C) is lower than the emitter potential. As a result, a base current now begins to flow through the transistor 19, causing an emitter current through the emitter resistor 24. As a result, the voltage V24 dropping across the emitter resistor 24 becomes higher, but remains constant when the charging of the capacitor 18 via the resistor 17 is complete, so that the alarm tone 5 now maintains a constant volume. When the transistor 11 is blocked by the multivibrator 10, the accumulated charge in the capacitor 18 flows quickly through the emitter resistor 24, so that the base potential of the transistor 19 increases again and the voltage ^w V24 at the emitter resistor 24 again through the Voltage division with the resistor 25 is determined. As a result, it falls back to the value VO (FIG. 5D). This game is repeated at the rate of the pulse periods T of the multivibrator 10 until the contact 7 is opened at the time h ^y >. Accordingly, an alarm tone 5 with a course corresponding to FIG. 5E is generated. If the oscillator 12 is not designed as a blocking oscillator, but rather as a normal oscillating circuit, an alarm tone S according to FIG. 5F generated

Bei dieser Ausführungsform wird also ein periodisch an- und abschwellender intermittierender Weckton erzeugt Der instabile Multivibrator 10 und der Kreis des Transistors 19 bilden in diesem Falle den zeitabhängigen Spannungsregler.In this embodiment, there is a periodically increasing and decreasing intermittent alarm tone The unstable multivibrator 10 and the circuit of transistor 19 form the in this case time-dependent voltage regulator.

In der Ausführungsform nach Fig.6 sind ein Ladewiderstand 17 und ein Kondensator 18 in Serienschaltung über den Kontakt 7 an die Spannungsquelle 6 angeschlossen. Parallel zu der Serienschaltung liegi ein Transistor 19, und zwar ist dessen Emitter über einen Widerstand 24 mit dem einen Ende der Serienschaltung verbunden, während der Kollektor unmittelbar mit dem anderen Ende verbunden ist. Die Basis des Transistors 19 ist an die Verbindungsstelle des Widerstandes 17 und den Kondensator 18 angeschlossen. Parallel zu Emitter und Kollektor des Transistors 19 liegt ein weiterer Widerstand 25. Diese Schaltung bildet einen ersten Abschnitt 26 des Spannungsreglers. An diesen Abschnitt ist ein zweiter Spannungsregler-Abschnitt 10 angeschlossen, der in der oben beschriebenen Weise als instabiler Multivibrator ausgebildet ist. Sein Ausgang führt auf einen Verstärkungstransistor 11 und von dort auf einen Tonfrequenzgenerator 12, der einen Sperrschwinger od. dgl. und einen Lautsprecher enthält.In the embodiment of Figure 6, a charging resistor 17 and a capacitor 18 are in Series connection via contact 7 to the voltage source 6 connected. In parallel with the series circuit there is a transistor 19, and its emitter is over a resistor 24 connected to one end of the series circuit while the collector is directly connected to the other end. The base of the transistor 19 is connected to the junction of the Resistor 17 and capacitor 18 connected. In parallel with the emitter and collector of transistor 19 there is another resistor 25. This circuit forms a first section 26 of the voltage regulator. At this section is connected to a second voltage regulator section 10, which is described in the above Way is designed as an unstable multivibrator. Its output leads to an amplification transistor 11 and from there to an audio frequency generator 12 containing a blocking transducer or the like and a loudspeaker.

Wenn im Zeitpunkt u der Kontakt 7 durch das Uhrwerk geschlossen wird (F i g. 7A), gelangt die Spannung Eo auf den Eingang des Reglerabschnitts 26. Der Kondensator 4 lädt sich allmählich auf diese Spannung auf, und gleichzeitig wird die Spannung auf die Widerstände 24 und 25 aufgeteilt. Somit erscheint an den Enden des Widerstandes 24 eine konstante Spannung Vo (F i g. 7C), die auf den instabilen Multivibrator 10 gegeben wird. Der Multivibrator 10 kippt infolgedessen regelmäßig, so daß sich eine konstante Impulsspannung Vj₀ (Fig. 7D) ergibt. Diese Spannung wird nach Verstärkung im Transistor 11 auf den Tonfrequenzgenerator 12 gegeben, der infolgedessen eine konstante Schallenergie Speriodisch abgibt.If at time u the contact 7 is closed by the clockwork (FIG. 7A), the voltage Eo is applied to the input of the regulator section 26. The capacitor 4 gradually charges to this voltage, and at the same time the voltage is applied to the resistors 24 and 25 split. Thus, a constant voltage Vo (FIG. 7C) appears at the ends of the resistor 24 and is applied to the unstable multivibrator 10. As a result, the multivibrator 10 tilts regularly, so that a constant pulse voltage Vj ₀ (FIG. 7D) results. After amplification in the transistor 11, this voltage is applied to the audio frequency generator 12, which consequently emits a constant sound energy in a non-periodic manner.

Wenn der Kondensator 18 sich allmählich auflädt, sinkt das Basis-Potential des Transistors 19 (Fig. 7B), bis es im Zeitpunkt ti kleiner als das Emitter-Potential wird. Dann beginnt ein Basisstrom durch den Transistor 19 zu fließen und ruft einen entsprechenden Emitterstrom hervor. Dadurch nimmt die am Emitter-Widerstand 24 abfallende Spannung V24 allmählich zu, so daß die Scheitelwerte der Kippspannung Vi₀ auch ansteigen und die abgegebene Schallenergie S allmählich höher wird. Die Lautstärke S nimmt ihren Höchstwert an, wenn die Aufladung des Kondensators 18 vollendet ist, und bleibt dann konstant, bis im Zeitpunkt h der Kontakt 7 von außen geöffnet wird. Dann entlädt sich der Kondensator 18 über den Widerstand 24, so daß die Anordnung für den nächsten Weckvorgang bereitsteht.As the capacitor 18 gradually charges, the base potential of the transistor 19 (FIG. 7B) decreases until it becomes lower than the emitter potential at time ti. A base current then begins to flow through the transistor 19 and causes a corresponding emitter current. As a result, the voltage V24 dropping across the emitter resistor 24 gradually increases, so that the peak values of the breakover voltage Vi ₀ also increase and the sound energy S emitted gradually increases. The volume S assumes its maximum value when the charging of the capacitor 18 is completed, and then remains constant until the contact 7 is opened from the outside at time h. The capacitor 18 then discharges through the resistor 24, so that the arrangement is ready for the next wake-up process.

Bei dieser Ausführungsform erscheint und verschwindet also der Weckton regelmäßig und wird dabei nach einer bestimmten Zeitspanne gleichzeitig lauter. Der zeitabhängige Spannungsregler besteht aus den Abschnitten 26 und 10.In this embodiment, the alarm tone appears and disappears regularly and becomes longer at the same time louder for a certain period of time. The time-dependent voltage regulator consists of the sections 26 and 10.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Claim:

Electronic alarm clock, the movement of which makes contact between at the set time a voltage source and an audio frequency oscillator connected to a loudspeaker closes, the oscillations of which are influenced by a voltage regulator as a function of time, wherein the voltage regulator turns on during a certain time interval after the contact is closed supplies approximately constant and subsequently increasing output voltage, characterized in that that to the voltage source (32, 6) the series connection of a capacitor (35, 18) and a charging resistor (34, 17) is connected that a transistor in parallel with this series circuit (37,19) lies whose base with the junction of the capacitor and the charging resistor is connected in such a way that the conduction state of the transistor is controlled by the state of charge of the capacitor that the emitter collector path of the Transistor is bridged by a resistor (38, 25) and that the output voltage of the Voltage regulator (33,26) at the emitter resistor (36, 24) of the transistor is removed.