DE2100273A1

DE2100273A1 - Pulse shaping circuit

Info

Publication number: DE2100273A1
Application number: DE19712100273
Authority: DE
Inventors: Bruno Lancaster Pa. Dargent (V.St.A.)
Original assignee: Hamilton Watch Co
Current assignee: Hamilton Watch Co
Priority date: 1970-01-05
Filing date: 1971-01-05
Publication date: 1971-07-15
Also published as: GB1330781A; DE2100273B2; CH1534570A4; CH550427B; FR2074913A5; US3657568A

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulsformschaltung mit komplementären MOS-Feldeffekt-Transistoren und insbesondere eine !Treiberschaltung zun/ steuern der Y/andlerspule einer elektrischen Uhr.The invention relates to a pulse shaping circuit with complementary MOS field effect transistors, and in particular a! driver circuit to / control the Y / andlerspule a electric clock.

In der USA-Patentschrift Re 26 187 iat eine batteriegespeiste Armbanduhr beschrieben, die sich als ziemlich zufriedenstellend erwiesen hat. Diese Uhr weist eine Unruh und eine Spiralfeder auf, die durch von einer stroindurchflossenen Spule und einem durch kleine Dauermagneten erzeugten Magnetfeld angetrieben werden. Es sind auch andere mechanisch gesteuerte, batteriegespeiste Armbanduhren und dergl. kleine, tragbare Zeitmesser bekannt.In the US patent Re 26 187 iat a battery-powered wristwatch is described that is quite has proven satisfactory. This watch has a balance wheel and a spiral spring, which is driven by a a coil with a continuous flow of strobe and one with a small permanent magnet generated magnetic field are driven. There are also other mechanically controlled, battery-powered ones Wristwatches and the like. Small, portable timepieces known.

Die Entwicklung von exakt gehenden Armbanduhren, die keine mechanischen Schwingglieder zur Erzeugung der Taktgeschwindigkeit verwende^wurde bereits weit vorangetrieben. Bin derartiges System ist beispielsweise in der DT-OS 19 52 203-3 beschrieben, die eine batteriegespeiste Armbanduhr mit einem elektronisch erzeugten E'requenznormal betrifft, welche einen verhältnismäßigThe development of precise wristwatches that do not have any mechanical oscillating links to generate the Use clock speed ^ was already well advanced. Such a system is described, for example, in DT-OS 19 52 203-3, which is battery-powered Wristwatch with an electronically generated sequence normal affects which a relatively

109829/1662109829/1662

POSTZENTRALE: 8 München 90, Eduard-Schmid-Str. 2POST CENTER: 8 Munich 90, Eduard-Schmid-Str. 2

hochfrequenten Oszillator und einen als integrierte Schaltung ausgeführten E'requenzteiler aufweist, der niedrigen Stroiabedarf besitzt und über eine Betätigungseinrichtung eine Zeitanzeige betätigt. Die integrierte Schaltung ist so ausgelegt, daß ein Stromfluß in der Schaltung nur während ihrer Übergangs- bzw. Schalt-Zustände und nicht während der stabilen Perioden zwischen diesen Zuständen stattfindet. Eine solche elektronisch geregelte Armbanduhr kann aus relativ billigen Bauteilen aufgebaut sein, so daß sie wirtschaftlich gesehen mit den herkömmlichen federgetriebenen und elektrischen Uhren in Wettbewerb treten kann.has a high-frequency oscillator and an integrated circuit sequence divider which has a low strobe requirement and has an actuating device actuated a time display. The integrated circuit is designed so that a current flow in the Switching only during their transition or switching states and not during the stable periods takes place between these states. Such an electronically controlled wristwatch can be made from relatively cheap components be constructed so that they can be economically seen with the conventional spring-driven and electrical clocks can compete.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsformschaltung und insbesondere auf eine Treiberschaltung für Spulen in Uhren, welche sich besonders zur Verwendung bei einer elektronischen Armbanduhr der in der erwähnten Offenlegungsschrift beschriebenen und dargestellten Art eignet. Wesentliche Merkmale der Erfindung liegen in der Schaffung einer elektronischen Treiberschaltung mit sehr wenigen Bauteilen geringer Größe und niedrigen Gewichts, die scharfe, kurze, rechteekförmige Impulse zum Aufschalten eines Signals auf die Uhren-Antriebsspule erzeugt, so daß sie in dem einer Armbanduhr gewöhnlich zur Verfügung stehenden kleinen Raum verwendet werden kann. Weiterhin soll eine Treiber-Schaltung geschaffen werden, die eine geringe Antriebsenergie benötigt, so daß sie die von einer kleinen bei Armbanduhren üblichen Batterie gelieferte Energie nur langsam aufbraucht. Die erfindungsgemäße Treiberschaltung weist als üingangsstufe eine Differenzier-Schaltung mit einer einfachen EC-Kombination auf, welche die von einem Frequenzteiler einer elektronischen Uhr gelieferten Eingangsimpulse differenziert. Die differenzierten Impulse werden anThe invention relates to a pulse shaping circuit and, more particularly, to a driver circuit for coils in watches, which are particularly suitable for use in an electronic wrist watch of the type mentioned in US Pat Offenlegungsschrift described and illustrated type is suitable. Essential features of the invention are in the creation of an electronic driver circuit with very few small size and low component parts Weight, the sharp, short, rectangular pulses for applying a signal to the clock drive coil so that they can be used in the small space usually available to a wristwatch can. Furthermore, a driver circuit is to be created that requires little drive energy, see above that it uses up the energy supplied by a small battery common in wristwatches only slowly. the The driver circuit according to the invention has as a input stage a differentiating circuit with a simple EC combination on which the input pulses supplied by a frequency divider of an electronic clock differentiated. The differentiated impulses are on

- 3 -109829/1662- 3 -109829/1662

zwei komplementäre MOS-Feldeffekt-Transistoren angelegt, die scharfe Rechteckimpulse erzeugen, welche nacheinander an einen Schalt-Transistor, vorzugsweise ebenfalls einen MOS-Feldeffekt-Transistor, angelegt werden. Die periodisch auftretenden Impulse werden von der Batterie über den Schalt-Transistor einer Last-Spule aufgeprägt, die bei der bevorzugten Ausführungsform den Antrieb einer elektrischen Uhr bildet.two complementary MOS field effect transistors applied, which generate sharp square pulses, which one after the other to a switching transistor, preferably also a MOS field effect transistor. the periodically occurring pulses are impressed by the battery via the switching transistor of a load coil, which in the preferred embodiment forms the drive of an electric clock.

Aufgabe der Erfindung ist in erster Linie die Schaffung einer verbesserten Impulsformschaltung für Rechteckimpulse, die an eine Ausgangslast angelegt werden.The object of the invention is primarily to create an improved pulse shaping circuit for square pulses, which are applied to an output load.

Diese Schaltung soll sich insbesondere als Treiber- JThis circuit is intended in particular as a driver J

schaltung für elektronische Uhren, insbesondere also als Treiberschaltung zum Aufschalten von Energieimpulsen auf die Antriebsspule einer elektrischen Schaltung für Uhren eignen. Weiterhin soll die Schaltung schnelle Schaltzeit besitzen und nur geringen Strom- und Raumbedarf haben.circuit for electronic clocks, in particular as a driver circuit for switching on energy pulses on the drive coil of an electrical circuit for watches. Furthermore, the circuit should be fast Have switching time and only require little power and space.

Darüberhinaus soll die erfindungsgemäße Impulsformschaltung, welche zwei komplementäre MOS-Feldeffekt-Transistoren in Verbindungfcnit einer RC-Differenzierschaltung aufweist, unter Verwendung herkömmlicher Verfahren aus integrierten Schaltungsbauteilen aufgebaut werden können. ,In addition, the inventive pulse shaping circuit, which has two complementary MOS field effect transistors in Having connection to an RC differentiating circuit, can be constructed from integrated circuit components using conventional techniques. ,

Ferner erzielt die Erfindung die Schaffung eines Schalters in Form einer Treiberschaltung für elektronische Uhren, dio oohnollo Schstltccit besitzen utncl nur ff9rinir?n Strom— •aae.Furthermore, the invention achieves the creation of a switch in the form of a driver circuit for electronic watches, dio oohnollo Schstltccit b esi tzen utncl only ff9rin ir? n current - • aae.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with the aid of the drawings. Show it:

109829/166?109829/166?

Pig. 1 ein vereinfachtes Gesamt-Blockschaltbild einer elektronichen Uhrenkonstruktion, für welche die Impulsformeehaltung mit den Merkmalen der Erfindung besonders geeignet ist,Pig. 1 is a simplified overall block diagram of an electronic watch construction for which the Pulse shape maintenance with the features of the invention is particularly suitable,

Fig. 2 ein genaues Schaltbild einer Impulsformschaltung mit den Merkmalen der Erfindung,Fig. 2 is a detailed circuit diagram of a pulse shaping circuit with the features of the invention,

Fig. 3 ein Schaltbild einer abgewandelten erfindungsgemäßen Impulsform- bzw. Treiberschaltung,Fig. 3 is a circuit diagram of a modified embodiment according to the invention Pulse shape or driver circuit,

Fig. 4 einen Teil der Treiberschaltung gemäß Fig. 1, in welchem die einzelnen Bauelemente zur besseren Erläuterung mit Beschriftungen versehen sind,FIG. 4 shows part of the driver circuit according to FIG. 1, in which the individual components are provided with labels for better explanation,

Fig. 5A, 5B und 5C die Amplitude der Spannung als Funktion der Zeit an verschiedenen Punkten der Treiberschaltung gemäß Fig. 2,5A, 5B and 5C show the amplitude of the voltage as a function of time at various points in FIG Driver circuit according to FIG. 2,

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen Stromstärke und Ausgangsspannung der Schaltung gemäß Fig. 2 als Funktion einer Transistor-Durchlaßspannung undFig. 6 is a graph showing the relationship between current strength and output voltage of the Circuit according to FIG. 2 as a function of a transistor forward voltage and

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Schwellenspannung als Funktion der Zeitkonstante der Schaltung.Figure 7 is a graph of the threshold voltage as a function of the time constant of the circuit.

Fig. 1 stellt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer elektronischen Uhr 10 dar, die einen Normalfrequenz-Generator aufweist, vorzugsweise einen quarzgesteuerten Oszillator 12 oder einen freischwingenden Multivibrator, der Ausgangsimpulse mit einer Frequenz in der Größenordnung von mindestens etwa 5 kHz erzeugte Das vom Oszillator 12 abgegebene Signal wird über eine Leitung HFIG. 1 shows a simplified block diagram of an electronic watch 10 which has a normal frequency generator has, preferably a quartz-controlled oscillator 12 or a free-running multivibrator, of output pulses at a frequency on the order of at least about 5 kHz generated by Das vom Oscillator 12 output signal is via a line H.

- 5 109829/1662 - 5 109829/1662

— ο - - ο -

an einen mehrstufigen frequenzteiler 16 angelegt, welcher die Signalfrequenz auf einen zum Antreiben der Zeiger einer Uhr geeigneten Wert herabsetzt. Das vom Frequenzteiler 16 abgegebene Signal wird über eine leitung einer Treiberschaltung 20 eingespeist, die als Impulsformer arbeitet, die Impulse formt und an einen Wandler 22 anlegt, welcher die elektrischen Impulse in eine mechanische Bewegung umwandelt, wodurch eine Zeitanzeige 24, beispielsweise die Zeiger einer Uhr, die sich über das Zifferblatt einer Uhr drehen, betätigt werden.applied to a multi-stage frequency divider 16, which reduces the signal frequency to a value suitable for driving the hands of a watch. That from the frequency divider 16 output signal is fed via a line to a driver circuit 20, which acts as a pulse shaper works, forms the pulses and applies them to a transducer 22, which the electrical pulses into a mechanical movement, whereby a time display 24, for example the hands of a clock, which rotate on the face of a clock, are operated.

Wie auch in der genannten Offenlegungsschrift beschrieben f ist, bestehen der Oszillator 12 und der Frequenzteiler vorzugsweise aus integrierten Schaltungsbauteilen unter Verwendung von komplementären MOS-Feldeffekt-Transistoren. Die Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen und verbesserten Aufbau der Treiberschaltung 20, wie er in Fig. dargestellt ist. Diese Treiberschaltung 20 weist ebenfalls komplementäre MOS-Feldeffekt-Transistoren auf, die nach den bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen angewendeten Verfahren hergestellt sein können und voll an den integrierten Schaltungsaufbau des Oszillators und des Frequenzteilers anpaßbar sind. Gemäß Fig. 2 wird das von der Leitung 18 (Fig. 1) gelieferte Eingangs- A signal 28 an den Eingang 26 der Treiberschaltung 20 in Form von Hechteckimpulsen angelegt, die vom Frequenzteiler 16 gemäß Fig. 1 empfangen werden. An den Eingang 26 ist ein nur angedeuteter Integrator 30 mit einem Reihen-Kondensator 32 und einem an Masse gelegten Parallel-Y/iderstand 34 angeschlossen. Die am Ausgang des Integrators 30, d.h. an dem in Fig. 2 mit 2 bezeichneten Punkt erscheinende Spannung wird durch das Signal 36 veranschaulicht.As is also described in the cited laid-open specification, the oscillator 12 and the frequency divider preferably consist of integrated circuit components using complementary MOS field effect transistors. The invention relates to a novel and improved structure of the driver circuit 20 as shown in FIG. This driver circuit 20 also has complementary MOS field effect transistors which can be produced according to the methods used in the production of integrated circuits and which are fully adaptable to the integrated circuit structure of the oscillator and the frequency divider. According to FIG. 2, the input A signal 28 supplied by the line 18 (FIG. 1) is applied to the input 26 of the driver circuit 20 in the form of pike-corner pulses which are received by the frequency divider 16 according to FIG. An integrator 30, only indicated, with a series capacitor 32 and a parallel Y / resistor 34 connected to ground is connected to the input 26. The voltage appearing at the output of the integrator 30, ie at the point designated by 2 in FIG. 2, is illustrated by the signal 36.

109829/1662109829/1662

Das Signal 36 der Differenzierschaltung wird an die g-Pole 38 und 40 zweier komplementärer MOS-Feldeffekt-Transistoren 42 bzw. 44 angelegt. Der Transistor 42 ist ein Transistor vom Anreicherungstyp mit einem p-Kanal, einem s-Pol 46 und einem d-Pol 48, während der Transistor 44 ein komplementärer Transistor vom Anreicherungstyp mit einem η-Kanal, einem s-Pol 50 und einem d-Pol 52 ist. Die Grundschicht des Transistors ist auf bekannte Weise an den s-Pol 46 angeschlossen und die Grundschicht des Transistors 44 ist mit dem s-Pol verbunden. Die beiden Transistoren 42 und 44 sind in einer, üblichen Inverterkonfiguration mit gemeinsamen g-Polen 38 und 40 und gemeinsamen d-Polen 48 und 52 geschaltet, so daß das an der mit diesen d-Polen verbundenen Ausgangsleitung 56 erscheinende Ausgangssignal 54 gegenüber dem Eingangssignal 28 invertiert ist. Der s-Pol 46 des Transistors 42 ist an die Plusklemme einer Spannungsquelle angeschlossen, während der s-Pol des Transistors 44 mit Masse 60, d.h. mit der anderen Klemme der Spannungsquelle verbunden ist.The signal 36 of the differentiating circuit is applied to the g-poles 38 and 40 of two complementary MOS field effect transistors 42 or 44 created. The transistor 42 is an enhancement type transistor with a p-channel, an s-pole 46 and a d-pole 48, while the transistor 44 is a complementary enhancement type transistor with an η-channel, an s-pole 50 and a d-pole 52. The base layer of the transistor is connected to the s-pole 46 in a known manner and the base layer of transistor 44 is connected to the s-pole. The two transistors 42 and 44 are in a common inverter configuration with common g-poles 38 and 40 and common d-poles 48 and 52 switched so that the output signal appearing on the output line 56 connected to these d-poles 54 is inverted with respect to the input signal 28. The s-pole 46 of the transistor 42 is connected to the positive terminal connected to a voltage source, while the s-pole of transistor 44 is connected to ground 60, i.e. to the other Terminal of the voltage source is connected.

An die Plusklemme 58 der Spannungsquelle ist außerdem über eine leitung 62 ein Schalt-Transistor 64, vorzugsweise ebenfalls ein MOS-Feldeffekt-Transistor mit g-Pol 68, s-Pol 70 und d-Pol 72, angeschlossen. Der Transistor 64 ist vorzugsweise, ähnlich wie der Transistor 42, vom Anreicherungstyp mit p-Kanal. Der d-Pol 72 des Transistors ist über einen Lastwiderstand an Masse gelegt, welcher bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch eine Wandler-Spule 74 der Armbanduhr gebildet wird. Die Signalform der an die Spule 74 angelegten Impulse ist bei 76 angedeutet.In addition, a switching transistor 64 is preferably connected to the positive terminal 58 of the voltage source via a line 62 also a MOS field effect transistor with g-pole 68, s-pole 70 and d-pole 72 connected. Transistor 64, like transistor 42, is preferably of the enhancement type with p-channel. The d-pole 72 of the transistor is connected to ground via a load resistor, which in the preferred embodiment according to FIG. 2 is formed by a transducer coil 74 of the wristwatch. The waveform of the pulses applied to coil 74 is indicated at 76.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte erfindungsgemäße Treiberschaltung, bei welcher gleiche Teile mit denselbenFig. 3 shows a modified driver circuit according to the invention, in which the same parts with the same

— 7 — 109829/1662 - 7 - 109829/1662

Bezugsziffern "bezeichnet sind wie in Fig. 2. Auch "bei dieser Ausführungsform ist die Eingangsklemme 26 über einen Kondensator 32 an die g-Pole 38 und 40 zweier komplementärer -Transistoren 42 bzw. 44 angeschlossen. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch diese beiden g-Pole über einen Yiiderstand 78, der zusammen mit dem Kondensator 32 einen nur allgemein angedeuteten Integrator 80 bildet, an die Plusklemme 58 der Stromquelle angeschlossen. Die die beiden d-Pole miteinander verbindende Leitung 56 erzeugt ein nicht invertiertes Signal 82, das an den g-Pol eines MOS-Feldeffekt-Transistors 84 angelegt wird, der vom Anreicherungstyp entweder mit einem p-Kanal oder einem η-Kanal sein kann, % Reference numerals "are designated as in FIG. 2. Also" in this embodiment the input terminal 26 is connected via a capacitor 32 to the g-poles 38 and 40 of two complementary -transistors 42 and 44, respectively. In this embodiment, however, these two g-poles are connected to the positive terminal 58 of the current source via a resistor 78 which, together with the capacitor 32, forms an integrator 80, which is only indicated in general. The line 56 connecting the two d-poles to one another generates a non-inverted signal 82 which is applied to the g-pole of a MOS field effect transistor 84, which can be of the enhancement type with either a p-channel or an η-channel, %

was davon abhängt, ob der Last-Widerstand, d_oh. die der Spule 74 in Fig. 2 entsprechende Spule, zwischen zwei Klemmen 86 und 88 oder zwischen eine Klemme 90 und Masse 92 geschaltet ist. Wenn der Transistor 84 ähnlich wie der Transistor 64 gemäß Fig. 1 ein Transistor mit p-Kanal ist, so ist die Spule über die Klemmen 86 und geschaltet und ist die Klemme 90 mit Masse verbunden. Hat jedoch der Transistor 84 einen η-Kanal, so fallen die Klemmen 86 und 88 zusammen und ist die Lastspule zwischen die Klemme 90 und Masse 92 geschaltet.which depends on whether the load resistor, d _o h. the coil corresponding to coil 74 in FIG. 2 is connected between two terminals 86 and 88 or between a terminal 90 and ground 92. If transistor 84 is a p-channel transistor similar to transistor 64 according to FIG. 1, the coil is connected via terminals 86 and and terminal 90 is connected to ground. However, if transistor 84 has an η channel, terminals 86 and 88 coincide and the load coil is connected between terminal 90 and ground 92.

Fig. 4 ist ein Schaltbild des Abschnitts der Treiber- A Fig. 4 is a circuit diagram of the section of the driver A

schaltung gemäß Fig. 2, welcher die Signalform prägt, wobei den vorher beschriebenen Teilen entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. In Fig. 4 ist die Eingangsspannung an der Klemme 26 mit U^, und die Ausgangsspannung an der Leitung 56 mit U_a bezeichnet. Die Quellenspannung ist mir +U Volt und die Schwellenspannung der Transistoren mit U angegeben. Die Klemme 26 und Masse bilden zwei Eingangsklemmen für die Impulsformschaltung gemäß Fig. 4, während eine Klemme und Masse zwei Ausgangsklemmen für die Impulsformschaltung bilden.Circuit according to FIG. 2, which shapes the signal shape, parts corresponding to the parts previously described being provided with the same reference numerals. In Fig. 4, the input voltage at the terminal 26 with U ^, and the output voltage on the line 56 with U _a . The source voltage is given as + U volts and the threshold voltage of the transistors as U. Terminal 26 and ground form two input terminals for the pulse shaping circuit according to FIG. 4, while one terminal and ground form two output terminals for the pulse shaping circuit.

109829/1662 " ⁸ ~109829/1662 " ⁸ ~

Die Fig. 5A, 5E und 5C sind ir. vergrößerten, !,lan stat gehaltene Ansichten der Signale 26, 3£ tzv>. 5^ geicäü Fig. 1. Die auf eine Speisespannung _τνοη -t-'J Veit normierte Eingar.gseparrur.e ist xr.it —r· angegeben und besitzt, wie durch 2c ir. Fig. 5A angedeutet, die lern einer positiver. Rechteck-welle mit einer halter, rericde zwischen den Zeitpunkten t und t-., und außerdem einer. positiver. Wert von· +" Volt. Die Spannung an, g-Icl ϊετ i Fig. 5B durch das Signal 26 als Funktion 1£L angegecer.. Der Schwellenwert der Wandler 22 ist durch"die nit L"Figures 5A, 5E and 5C are enlarged views of the signals 26,33. 5 ^ geicäü Fig. 1. The _{input voltage standardized to a supply voltage τ} νοη -t-'J Veit is specified xr.it -r · and has, as indicated by 2c ir. Fig. 5A, the learning of a positive one . Rectangular wave with a holder, rericde between the times t and t-., And also one. more positive. Value of · + "volts. The voltage at, g-Icl ϊετ i Fig. 5B indicated by the signal 26 as a function 1 £ L .. The threshold value of the converter 22 is indicated by" the nit L "

bezeichnete gestrichelte Linie 94- angegeben und der Spannungs-Schaltwert der lifferenzierschaltung ist mit 96 angedeutet und^n-itÄle, cezeicr.net. Ir. Fig. z'Z ist die AusgangEEpannung —~ mit der Ziffer 54 versehen; die invertierten bzw. negativ werdenden SpannungBimpulEe besitzen eine Impulsbreite I.indicated dashed line 94- indicated and the voltage switching value of the differentiating circuit is indicated with 96 and ^ n-itÄle, cezeicr.net. Ir. Fig. Z'Z the output Evoltage - ~ is provided with the number 54; the inverted or negative voltage BimpulEe have a pulse width I.

Fig. 6 ist eine graphisshe Darstellung der ÜtertragungH-eigensohaften des Impulsfcrmabschr.ittB der Schaltung gemäß Fig. 1, üie gemäß Fig. L den Integrator 3C und den aus den MCS-Felceffekt-Transistoren 42 und AL bestehender. Inverter bzw. Umformer auf "weißt. Ir. Fig. 6 ist dieFig. 6 is a representation of the graphisshe ÜtertragungH-eigensohaften Impulsfcrmabschr.ittB of the circuit of FIG. 1, L üie shown in FIG. 3C, and the integrator of the MCS Felceffekt transistors 42 and existing AL. Inverter or converter to "know. Ir. Fig. 6 is the

Xj cXj c

AusgangEspannung —p- mit 1CC bezeichnet und ist der Iransistcrstrom I als Funktion äer Durchlaß Spannung lij ■wiedergegeben. Die Stromirurve ist in Fig. 6 mit 1C2 ~ bezeichnet, wobei die Stromstärke durch die senkrechte Skala iC4 in /uA angegeben ist. Fig. 7 ist schließlich eine graphische Darstellung der Steilheit der Durchlaßspacnung S. Die ilurve 1C6 in Fig. 7 stellt eine FunktionOutput voltage —p- denoted by 1CC and the transistor current I is shown as a function of the forward voltage Iij ■. The current curve is designated 1C2 ~ in FIG. 6, the current intensity being indicated in / uA by the vertical scale iC4. Finally, FIG. 7 is a graphic representation of the steepness of the passage spacing S. The curve 1C6 in FIG. 7 represents a function

U ^u I
von _g = 1-Ä- dar, wooei & = nC ist. Die Kurve 1CS iEt eineU ^u I
from _g = 1-Ä- where wooei & = nC. The curve 1CS iEt a

~v U T
Funktion von -JL = _e-^ und die Lurve 11C eine Funktion von U¹ _ 1 . BrEichtlicherweise hat die~ v UT
Function of -JL = _e - ^ and the curve 11C a function of U ¹ _ 1. The

109829/1662109829/1662

rur.>tior. ihrer. Spitzenwert bei Ϊ12, wobei T = HC ist.rur.> tior. of their. Peak at Ϊ12, where T = HC.

',.' ;.r. die erhaltung ;ieir.ä.3 Fig. «- rr.it einer Speisespannung -~or. +V 7ol.t gespeist vird, die Transistoren eine S hvrellenöpar.r.un^ vor. _£ = U_ besitzen und auierderr. das Eingangs-',.'; .r. the preservation; ieir.ä.3 Fig. «- rr.with a supply voltage - ~ or. + V 7ol.t is fed, the transistors a S hvrellenöpar.r.un ^ in front. _ £ = U_ own and auierderr. the entrance

^. ..of'äh:- V üar-otell-, -i'-ti ^. ..of'ah: - V üar-otell-, -i'-ti

-.-renn. U₁ vor. U, = ο auf U^= +U steigt, : eht U. vor. U,. = +U auf U . = G, so da2-.- run. U ₁ before. U, = ο on U ^ = + U increases,: eht U. before. U ,. = + U on U. = G, so da2

a) "„ If-Kanal s-haltet Hin) U_a a) "" If channel s-hold out) U _a

"IT" ^{= 1} P-Kanal schaltet Aus) ~Ü ^{= C} "IT" ^{= 1} P-channel switches off) ~ Ü ^{= C}

:i-Kana1 schaltet Aus P-Kanal sor.al-e- Ξϊλ: i-Kana1 switches off P-channel sor.al-e- Ξϊλ

U₀ = e ^:'^C 6 = RC; L =U ₀ = e ^: ' ^C 6 = RC; L =

U,U,

f - ^T- ₁₀of - ^ T- ₁₀ o

π - Tπ - T

Die "tei.-u:.;-- dor /.urve r = -^- ermittelt cioh ausThe "tei.-u:.; - dor /.urve r = - ^ - determined cioh from

!L^ ^ äJL. ι -- .^. ,m„ _θ _(F... ! L ^ ^ äJL. ι -. ^. , m " _θ _(F ...

ir'ial v;i;-d. Die S haltzeit des Ausgangssignals v/ird durchir'ial v; i; -d. The hold time of the output signal v / ird is carried out

die Zeit bestimmt, die g benötiru, um von ϋ_Λ auf U +determines the time it takes g to get from ϋ _Λ to U +

tr ° "tr ° "

^ :■- 'i her zugehen, so da3 der letzte Ausdruck die änderung ^: ■ - 'i go here, so that the last expression is the change

der D r'/nla.3spannung v/ieder^ibt, die zum Schalten des Invertersder D r '/ nla.3voltage v / ieder ^ ibt, which is used to switch the inverter

-;er:^:i3 Pl.j. 1 und 2 erforderlich ist. - 10 -- ^he: i3 Pl.j. 1 and 2 is required. - 10 -

109829/1662 »ad m\GMAL 109829/1662 »ad m \ GMAL

- ίο -- ίο -

'■;enn &T die Schaltzeit ist, gilt'■; if & T is the switching time, applies

β"β "

-¹ Δυ- ¹ Δυ

Δτ --SΔτ --S

i^üi - tri ^üi - tr

v/ird bestimmt durch diev / is determined by the

JbertrasunjrskurveJbertrasunjrskurve

Abhängigkeit vDependency v

Bekanntlich wird durch '^Jo As is well known, ' ^J o

das !-.ftZiiTun fir Z = θdas! -. ftZiiTun fir Z = θ

_e τ _e τ

Auf ^leicho Weise kann die D r-chsohnittsstror.stärke irr. Inverter bestir.r.t vierden, νοητ. er entsprechend der Kurve I /In ^ leicho way the D r-chsohnittsstror.starke irr. Inverter ordered four, νοητ. he according to the curve I /

arbeite-, '/ie:^ beispielsvreise U = JV und /Ju. =work-, '/ ie: ^ for example U = JV and / Ju. =

G,05 7 ist, ergibt sion:G, 05 is 7, results in sion:

1.17 Vj (1.17 Vj (

10"^ :-: 0.0 Τ7Ϊ 10 "^: -: 0.0 Τ7Ϊ

¹) ¹ )

ι nsι ns

H kann sehr gro.i sein (gr'Tjer als 10 MH can be very large (greater than 10 M.

M Λ*- ).M Λ * -).

Vt'ie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, schaff; die Erfindung eine neuartige Ir.pulsfortnsohaitunr; und insbesondere eine Schaltung, die sich speziell zum Betreiben der 'Wandlerspule einer eine elektrische oder eine elektroniccne Schaltung aufweisenden Uhr eignet. Obgleich die Irr.pulsfcrru in Verbindung mit einem Uhrenantrieb beschrieben wurde, ist ersichtlich, da.3 die Impulsformschaltunr zur A..Steuerung de g-Pols eines oder mehrerer P- oder 11-Kanal-MOS-Peldeffekt-Transistoren, die als Schalter oder Vorverstärker zurVt'ie emerges from the foregoing, create; the invention of a new type of Ir.pulsfortnsohaitunr; and particularly a circuit specifically designed to operate the 'Transformer coil of an electrical or an electroniccne Circuit having clock is suitable. Although the Irr.pulsfcrru has been described in connection with a clock drive, it can be seen that the pulse form switch for the A..Steuerung de g-poles of one or more P- or 11-channel MOS pelde-effect transistors, used as a switch or preamplifier

- 11 -- 11 -

109829/1662 «ad109829/1662 "ad

Ansteuerung eines Schalters wirken, oder zur Ansteuerung der Basis eines oder mehrerer P-K-P- oder N-P-N=Fläaher.-transistoren verwendet werden kann, die wiederum als Schalter oder als Vorverstärker zur Ansteuerung eines weiteren Schalters dienen, -wobei ein l.'iderstand in: Basiskreis günstig ist. Zudem kann die Irr.pulsformschaltung zur. Ansteuern eines oder mehrerer Inverter verwendet werden, die parallel, in Reihe oder parallel und in Reihe geschaltet sind. Jeder Inverter wirkt als Puffer und verkürzt die Einschaltzeit durch sein eigenes Eingangssignal, eis die physikalische Grenze bzw. der Schwellenwert der Vorrichtung erreicht wird. Die Vorrichtung kann MOS-Feldeffekt-Transistoren ansteuern, (| von denen Jeder als gemeinsamer ε-Pol oder g-Fcl mit oder ohne Rückkopplung arbeitet. Wenn das A sgangssignal an die Basis eines MOS-Feideffekt-Transistors angelegt wi d, kann dieser, ebenfalls mit oder ohne Rückkopplung, als gemeinsamer ε-Pol oder g-Pcl arbeiten, '-'erden Treiberstufen mit P-H-P- oder N-P-N-Flächentransistoren verwendet, so arbeitet ^eder Transistor als gemeinsame Emitteransteuerung oder gemeinsame Kollektoransteuerung mit oder ohne Rückkopplung. Vorzugsweise ist ein Vi Iderstar.d in Reihe mit der 3asis bzw. den Basen geschaltet, um nötigenfalls den Basisstrom zu "::egrenze:i. Wesentliche Kerkmale der erfindungsgemäßen Impulsform- und Treiberschaltungen liegen darin, A daß sie eine sehr geringe Eingangsleistung erfordern, d.h. ™ eine hohe Eingangsimpedanz von mehreren K .-D. besitzen, welche eine kleine Kapazität und einen sehr- gro3en Widerstand in der EC-Differe.izierschal-ung zuläßt. Die gesamte Einheit gewährleistet hohe Le istung ε ν er Stärkung und hohen Wirkungsgrad, ist außerdem vom Eingangssignal und vom Lastwiderstand unabhängig. Die Schaltung liefert einen guten Reehteckwellenimpuls und die gesamte Vorrichtung kann vorteilhafterweise zum Ansteuern *edev At von Treiberkreisen verwendet werden. Mit Ausnahme der begrenzten RC-Variation treten im Ausgangssignal keine temperaturabhängigen Schwankungen auf. - 12 -Activate control of a switch, or can be used to control the base of one or more PKP or NPN = flat transistors, which in turn serve as a switch or as a preamplifier to control another switch, with a 1. 'Resistor in: base circuit is cheap. In addition, the Irr.pulse form circuit for. Controlling one or more inverters can be used, which are connected in parallel, in series or in parallel and in series. Each inverter acts as a buffer and shortens the switch-on time through its own input signal, until the physical limit or the threshold value of the device is reached. The device can drive MOS field effect transistors (| each of which works as a common ε-pole or g-Fcl with or without feedback. If the output signal is applied to the base of a MOS field effect transistor, this can, also work with or without feedback, as a common ε-pole or g-Pcl, if driver stages with PHP or NPN junction transistors are used, each transistor works as a common emitter control or common collector control with or without feedback vi Iderstar.d connected in series with the 3asis or bases, if necessary, to the base current to ":: egrenze: i. Significant Kerkmale the pulse-shaping and driving circuits according to the invention lie in the fact that they require a very low input power, that is, a ™ have a high input impedance of several K. -D., which allows a small capacitance and a very large resistance in the EC differential circuit. The entire unit is selected r achieves high power ε ν er reinforcement and high efficiency, is also independent of the input signal and the load resistance. The circuit delivers a good square wave pulse and the entire device can advantageously be used to control * edev At of driver circuits. With the exception of the limited RC variation, there are no temperature-dependent fluctuations in the output signal. - 12 -

109829/1662 »AD ORIGINAL109829/1662 »AD ORIGINAL

Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Impulsformschaltunt-, die speziell zum Ansteuern der Wandlerspule einer elektrischen Armbanduhr ausgelegt ist. Die Schaltung weist komplementäreIn summary, the invention creates a pulse shape switching, which is specially designed to control the transducer coil of an electric wristwatch. The circuit has complementary

MOS-Peldeffekt-Transistoren mit p- und η-Kanalen auf, deren gemeinsame g-Pole an eine RC-Differensiersehaltung angeschlossen sind. Die d-Pole der Transistoren sind insgesamt an einen MOS-Sehalt-Transistor zum Durchschalten des Stroms auf die Last-Spule angeschlossen.MOS pelde effect transistors with p and η channels, whose common g-poles connected to an RC differential circuit are. The d-poles of the transistors are all connected to a MOS-Sehalt transistor for switching the current through to the Load coil connected.

109829/1662109829/1662

Claims

1- / pulse shaping circuit, characterized in that a differentiating circuit is connected to its Sicnal input terminal, many being connected to the output terminal of the pulse shaping circuit via two complementary transistors.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the transistors are field effect transistors.

5. Circuit according to claim 1, characterized in that Let the field effect transistors have an isolated g-pole

f>: nalVin ;;; according to claim 1, characterized in that 'x ^r -;.'.:. ni '; Differentiating circuit has an RC network.

Irr.pul.'jforrnHconnection according to one of the claims 2 to 4, 'ladα. "Ch ,, denotes that the transistors have either f.iiit-.n p-carial or an η-channel.

f ^ according to claim ^, characterized in that '■ j-iii the? -; - poles and d-poles of the transistors, respectively rrti.ViLnari'-Jof connected rrind and that the s-pole of the Tf''j.n:; i:; i, oj "en are connected to a voltage source

Y.. '>: Hal.i; un ;; according to Ariüprucii 6, characterized in that the Λυ, 'ί,' - aruv'jk 1 f; rnmo at d.l ο both d-poles of the transistors ang'j.sch] oijfjen j st.

- 14 -

BAD ORIGINAL 109829/1662

8. Circuit according to claim 7, characterized in that

that the differentiating circuit has a series capacitor and a parallel-connected, connected to ground Has resistance, which connect the input terminal to both g-poles of the transistors.

9. A circuit according to claim 8, characterized in that the connection with the voltage source is a plus and a minus terminal and that means is provided which connects to the grounded Attaches parallel resistance to the negative terminal of the voltage source.

10. A circuit according to claim 8, characterized in that the connection with the voltage source is a plus and a minus terminal and that means is provided which connects to the ground Attaches parallel resistance to the positive terminal of the voltage source.

11. Pulse driver circuit according to one of claims 2 to 10, characterized in that it has a Load resistor, two voltage source terminals, one the load resistance to the terminals of the voltage source put electronic switches and two complementary ones MOS pelde effect transistors, polygamy Connect differentiating circuit to the switch to adjust the load resistance depending on an input signal to be connected to the input terminals of the circuit.

12. Circuit according to claim 11, characterized in that that the differentiating circuit is a series capacitor and has a parallel resistor connected to ground. - 15 -

109829/1662109829/1662

15. A circuit according to claim 12, characterized in that the load resistor is a converter coil for a
Clock is.

14. A circuit according to claim 12, characterized in that the switch is a transistor.

15. Circuit according to claim 12, characterized in that that the switch is a MOS field effect transistor.

16. Pulse driver circuit according to one of the claims

11 to 15, characterized in that the complementary MOS field effect transistors are a / channel having transistor with g-pole, s-pole and d-pole
and an η-channel MOS with g-pole,
s-pole and d-pole are that a capacitor connects the g-poles of the transistors to one of the input terminals of the
Circuit and a resistor connects the g-pole of the transistors to the other input terminal of the circuit that the s-pole of the denp-channel having
The transistor is connected to the positive terminal of the voltage source terminal and the s-pole of the / n-channel transistor having the negative terminal of the voltage source, that switching semiconductor with a control electrode and a load resistor are provided, which are parallel to the terminals of the voltage source lie, and that the d-poles of the transistors
are connected to the control electrode of the switch.

Circuit according to Claim 16, characterized in that the switch has a p-channel
MOS field effect transistor whose control electrode is its g-pole.

18. Circuit according to claim I7, characterized in that that the load resistance the transducer coil one

electric wrist watch is.
109829/1662

ι * ■ ι * ■

Blank page