DE2247210A1 - Elektronisches uhrwerk - Google Patents

Description

Hamburg, den 21. September 1972 126872

Priorität: 25, Sept. 1971» Japan, Pat.-Anm. Nr. 74-759/1971

₄ . ' 22A7210

Anmelder:

Citizen Watch Company Limited

9-18, 1-chome, Nishishinjuku, Shinjuku-ku,

Tokyo, Japan Elektronisches Uhrwerk

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Uhrwerk, und zwar insbesondere auf ein Uhrwerk mit einem Treiberkreis, der zum Treiben des elektromechanischen Wandlers vorgesehen ist, der z.B. eine Antriebsunruhe, eine Stimmgabel, eine Abstiwaleitung oder ein ähnliches, den Zeittakt haltendes Antriebsmittel in der vorstehenden Uhrenart sein kann. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf «it einem Quarzkristall ausgestattete elektronische Uhren.

In einem elektronischen Uhrwerk ist es erforderlich, die von

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einer Zeitbaeie-Signalquelle zugeführten elektrischen Signale in entsprechende Bewegung umzuwandeln, die auf die Zeitanzeige-Vorrichtung übertragen wird·

In Fall eines Resonanz-Wandlers wird ein Resonator, etwa eine Unruhe, eine Stimmgabel, eine Abstimmleitung oder ein Draht Bit einer Reihe von Zeitbasie-Frequenzsignalimpulßen beaufschlagt und angeregt, die von einer Zeitbasifl-Signalquelle, etwa eine· Quarzkrietall-Oszillator geliefert werden. Hierbei let es unbedtagt erforderlich, die Schwingungsamplitude des Wandlers innerhalb eines bestimmten gewählten Bereiches zu halten, um die entsprechenden Bewegungen des Wandlers durch das Uhrwerksgetriebe auf die Zeit anzeigevorrichtung des Uhrwerkes zu übertragen, damit dieses genau

läuft·

Ia Fall der erzwungenen Schwingung des Resonanz-Wandlers der oben genannten Art werden die Amplitude und Phase seiner Schwingungsbewegung im wesentlichen konstant durch die Spannung, den Strom, die Frequenz und die Impulsbreite: dee Eingangsslgnales gehalten, das in Form einer Reihe regelmäßiger Impulse zugeführt wird.

Bs ist jedoch bekannt, daß der Bewegungsablauf des Uhrwerkes häufig und abträglich durch unvermeidbar· äußere mechanische Störungen beeinflußt wird, z.B. durch Stöße.Dadurch wird der stetige, reguläre und stabilisiert· taktmäßige Lauf des Uhrwerk·· gestört·

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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die die Zeit gebenden Bewegungen des Uhrwerkes gegen äußere mechanische Störungen, wie Stöße, dadurch zu stabilisieren, daß absichtlich die Impulsbreite des den erzwungenen Antrieb bewirkenden Spannungseingangssignal es aufgrund der dadurch verursachten Schwankung in der Schwingungsamplitude des Wandlers verändert wird. Hierzu wird eine Amplitudensteuerung vorgesehen, welche die Breite der Eingangsimpulse in Abhängigkeit von Amplitudenschwankungen abändert«

Nach dem Stand der Technik wird die Änderung der Breite der Spannungseingangsimpulse kontinuierlich aufgrund der Störungsschwankung in der Schwingungsamplitude des Resonators bewirkt· Dabei ist es aber nicht möglich,rasch die reguläre Schwingung wieder herzustellen und ein rasches Ansprechen auf den korrigierenden Steuervorgang zu erreichen·

Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnungen besteht darin, daß sie äußerst kompliziert gebaut sind· Pas betrifft insbesondere die in den Vorrichtungen verwendeten Wellenformer und Amplitudensteuerungen.

Die Erfindung bezweckt, eine Korrektur- oder Stabilisierungseinrichtung zu schaffen, die mit einem einfachen Amplitudensteuerkreis ausgestattet ist, der jedoch sehr schnell anspridht·

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Si« Erfindung bezweckt weiter, eine Einrichtung Bit eines Amplitudensteuerkreis zu schaffen, bei welches die sonst erforderlichen Mittel zur Amplitudenabtastung oder Abtastspulen nicht erforderlich sind·

Nach der Erfindung ist ein elektronisches Uhrwerk «it einen Wandler-Antriebskreis und einer elektrischen Steuersignalquelle vorgesehen, die in regelmäßiger Reihenfolge Impulse einer Frequenzteilerreihe zuführt, deren Autangaimpulse in einen Treiberkreis gehen, der Treiberimpulse an die Treiberspule eines elektromechanischen Wandlers abgibt. Bas erfindungsgeuäße Uhrwerk ist gekennzeichnet durcheine Schaltung zur plötzlichen Vergrößerung der Breite jedes der Treiber— spule zuzuführenden Impulses auf wenigstens den doppelten Wert und im umgekehrten Sinne zur äußeren mechanischen Störung. .

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden BeschreJbung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist· *Es zeigen : Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erflndungsgemäßen

elektromechanischen Wandlers, der in einer

elektronischen Uhr eingebaut ist, Fig. 2 ein Schaltbild eines Detektors oder Abtasters,

der in einer Einrichtung nach FIg₉ 1 benutzt

wird,

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Fig. 3 ein Schaltbild eines Eingangsschalters, der eine UND- und eine NOR-Schaltung enthält und ein Teil der Anordnung nach Fig* 1 ist,

lig_# 4 ein Schaltbild eines Wandler-Treiberkreises als Teil der Schaltung nach Pig* 1,

Fig· 5 und 6 zwei zur Schaltung nach Fig· 4 äquivalente Schaltkreise,

Fig. 7 mehrere Signalwellenkurven, die an mehreren Stellen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bei stetigen, regulären Betriebsbedingungen auftreten, und

Figo 8 eine der Fig· 7 entsprechende Sarstellung, bei der jedoch eine die Amplitude verringernde -äußere Störung, ζ·Β· ein mechanischer Stoß, auf das Uhrwerk einwirkt·

Eine erfindungsgemäße Einrichtung, siehe insbesondere Fig· 1, weist einen schematisch dargestellten Oszillator 1 auf, der eine Reihe elektrischer Impulse mit genau konstanter Amplitude und Frequenz abgeben kann, z.B. ein Quarzkristall-Oszillator· Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Quarzkristall-Oszillatoren beschränkt· Die Frequenz kann 52768 Hz betragen·

Ein Widerstand 101 liegt parallel zum Kristall-Oszillator zu Zwecken der Rückkopplung· Das Ausgangssignal des Oszillators 1 geht auf einen üblichen Inverter 2, dessen Bau ähnlich dem in Fig· 2 näher dargestellten Teil 13 ist· Dl·

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Elemente 1, 2 und 101 bilden zueamaen eine Krietall-Ossillatorschaltung.

Sie Ausgangssignale des Kreises 102 gehen abwechselnd alt Hilfe eines zweiten und dritten Inverters 3 bzw. 4 auf den einen oder den anderen Eingang eines ersten Flip-Flope 5. Die Ausgangsanschlüsse 6 und 7 des ersten Flip-Flops 5 sind über aehrere ähnliche, nicht dargestellte Plip-Flops mit den Eingangsanschlüssen 8 und 9 eines ersten Haupt-Flip-Flops ähnlicher Bauart verbunden· Die Anzahl der but Frequenzteilung vorgesehenen Flip-Flop-Stufen zwischen den Anschlüssen 6, 7 und 8,9 hängen von den jeweiligen Anforderungen ab· Diese Stufen sind der Einfachheit halber in der Zeichnung weggelassen· Die Elngangsfre.quenz an den Singangsanschlüssen 8 und 9 kann z.B. 128 Hz betragen· In Reihe alt dem ersten Haupt-Flip-Flop 10 sind ein zweiter und ein dritter Hauptfraquenzteiler-Flip-Flop 11 und 12 verbunden.

Ein Amplituden-Detektorkreis 13 wird nachfolgend ausführlich nit Bezug auf Fig. 2 beschrieben« Die Ausgangsseite dieses Detektors ist über einen Anschluß A alt eine· der zwei Eingänge eines Zustandsspeicherkreises 14 verbunden, der vorzugsweise ein Flip-Flop ist· Der andere Eingang des Zustandspeicherkreises 14 ist über eine Leitung 104 alt eine« der Ausgangeanschlüsse 102 des dritten Haupt-Flip-Flops 12 verbunden· Vie noch erläutert wird, wird, wenn das Ausgangssignal tob Detektor 13 in den Speicher 14 ein»

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geführt wird, dieser auf ¹¹O" gestellt, während bei Zuführung des mit Pj5 bezeichneten Ausgangssignales des Flip-Flops 12 zum Speicher 14 dieser auf "1? gestellt wird·

Der Ausgang des Speichers 14- ist über einen Anschluß B mit einem der zwei Eingänge eines UND-Gatters 15 verbunden· Der andere Eingang des Gatters ist durch eine Leitung 105 mit einem Anschluß 106 verbunden, der zwischen dem ersten und dem zweiten Haupt-Flip-Flop 10 bzw. 11 vorgesehen ist·

Einer der Eingänge, 9, des ersten Haupt-Flip-Flops 10 ist durch eine Leitung 109 mit einem der Eingänge eines NOR-V Gatters 16 verbunden· Der andere Eingang dieses Gatters ist durch eine Leitung 110 mit dem Ausgang des UND-Gatters 15 verbunden·

Ein NAND-Gatter 17 weist vier Eingangsanschlüsse 111, 112, 113 und 114- auf· Von diesen ist der erste Eingangsanschluß 111 mit einem zweiten Ausgangsanschluß 103 des dritten Haupt-Flip-Flops 12 über eine Leitung 115 verbunden· Der zweite Eingangsanschluß 112 ist über eine Leitung 117 mit einem Anschluß 116 verbunden, der in einer der zwei Verbindungen zwischen dem zweiten und dem dritten Haupt-Flip-Flop 11 und 12 vorgesehen ist·

Der dritte Eingangeanschluß 113 ist durch eine Leitung 108 mit einem Anschluß 107 verbunden, der in einem der zwei

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Verbindungsweg· zwischen dem ersten und den «weiten Haupt-Flip-Flop 10 und 11 liegt.

Der vierte Eingang 114 ist über einen Anschluß 0 mit den Ausgang des NOR-Gattere 16 verbunden, das in Kombination mit den UND-Gatter 15 einen Eingangsschaltkreis 30 bildet.

Sie Einrichtung weist zwei weitere. Inverter 18 und 19 auf. Der Ausgang des NAND-Gatters 17 ist über einen Anschluß D und eine Leitung 120 mit einen der zwei Eingänge des ersten Inverters 18 verbunden· Der andere Eingang dieses Inverters ist an eine positive Spannungsquelle angeschlossen, die nur vereinfacht mit V dargestellt ist, und die etwa 1,5 V haben kann. Einer der zwei Ausgänge des Inverters 18 ist In der dargestellten Weise geerdet, während der andere Ausgang über einen Anschluß 118 die Spule 20 ansteuert. Vom Anschlußpunkt 118 geht eine Verbindung 122 zum Eingang des zweiten Inverters 19· Einer der zwei Ausgänge dieses Inverters 19 ist in der dargestellten Weise geerdet· Der andere Ausgang steuert über den Anschluß 119 die Spule 20 an·

Der Eingang des Amplituden-Detektors 13 ist über cöLe Leitung 121 und den Anschluß E an den Anschlußpunkt 119 engeschlossen· Die Inverter 18 und 19 und die Spule 20 sowie die Anschlüsse 118 und 119 sind im einzelnen in Fig. 4 dargestellt« Die Spule 20 treibt einen elektromechanischen Wandler, etwa die Unruhe eines Uhrwerkes, die der Einfach-

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heit halber hier nicht dargestellt ist»

Die den Eingangsanschlüssen 8 und 9 zugeführten Eingangsimpulse haben beispielsweise eine Frequenz von 128 Hz₀ Diese Eingangsimpulse werden mit FO und PT5 bezeichnet, siehe auch Figo 7* Die Ausgangsfrequenz an den Ausgangsan— Schlüssen 107 und 106 der ersten Haupt-Flip-Flop-Stuie 10 wird dementsprechend mit PI und FT bezeichnet«, In dem Bei— spiel beträgt diese Frequenz 64 Hz· In gleicher Weise erscheint eine Frequenz von 32 Hz an den Ausgängen des zweiten Haupt-Flip-Flops 11· Die Ausgänge werden mit P2 und bezeichnet· Die Ausgangssignale P3 und 75 an den Ausgangsanschlüssen 102 und 103 haben in dem Beispiel dementsprechend eine Frequenz von 16 Hz·

Der Amplituden-Detektorkreis ist in Fig«, 2 im einzelnen dargestellt· Dieser Detektor 13 weist einen P-Kanal-MOS-Transistor 131 und einen N-Hanal-MOS-Transistor 132 auf, die, wie gezeigt, in komplementärer Weise verbunden sind· Der Eingangsanschluß ist mit E und der Ausgangsanschluß mit A bezeichnet·

In Fig. 3 ist der Eingangsschaltkreis 30 ausführlicher dargestellt· Das UND-Gatter 15 weist die Transistoren 301, 304-, 305 und 306 und das NOR-Gatter 16 die Transistoren 301, 302, 303 und 3O6 auf. Die Transistoren 301, 303 und 304- sind P-Kanal-MOS-Transistoren und die Transistoren 302, 305 und

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306 N-Kanal-MOS-Transistoren. In diesen Logik-Schaltungen 15 und 16 wird das Eingangssignal W an den Anschluß 122 und das Ausgangssignal vom ersten Haupt-Flip-Flop 10, H an den Anschluß 123 und das Ausgangesignal von Speicher kreis 14 über den Punkt B an den Anschluß 124 angelegt·

In Fig· 4 ist der Treiberkreis. 40 in einzelnen dargestellt. Er enthält N-Kanal-MOS-Transietoren 401 und 4OJ und einen P-Kanal-MOS-Transistor 402. Der Inverter 18 enthält die Transistoren 401 und 402 und der Inverter 19 den Traneistor 403·· An Bingangeanechluß ? liegt die Spannungsquelle am· Bei dieser Anordnung erscheint die Quellenspannung V nicht an Ausgangeanschluß E, wenn an Anschluß D kein Eingangssignal vorhanden ist.

In Fig. 5 ist eine Äquivalent-Schaltung der Schaltungsanordnung nach flg. 4 für den Fall dargestellt, daß an Amplituden-Detektor 13 und den Invertern 18 und 19 keine Eingangssignale liegen. Fig. 6 zeigt eine Äquivalent-Schaltung für den FaIl₁ daß diese Singangesignal· vorhanden sind·

Fig. 7 zeigt eine Reihe von Spannungskurven für den Fall, daß der elektro-mechanische Wandler, vorzugsweise eine elektromagnetisch getriebene Unruhe einer elektronischen Uhr, unter regulären, ungestörten Bedingungen arbeitet»

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Die oberste Spannungskurve 5I stellt die in der Treiberspule 20 induzierte Spannung dar. Die gerade Linie 52 bildet das Spannungsamplitudenabtastniveaue Mit 53 ist eine entsprechende Stromwellenform bezeichnet, die der Spule 20 zugeführt wird· Die weiteren Spannungskurven werden durch Bezugnahme auf die entsprechenden erläuternden Symbole verständlich, die an der linken Seite der Zeichnung angegeben sind»

In Fig. 8 sind entsprechende Spannungskurven für den Fall dargestellt, daß in der Unruhe der Uhr eine Verringerung der Amplitude auftritt« In diesem Fall ist die in der Spule 20 induzierte Spannung 51a geringer als das Spannungs-

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amplitudenabtastniveau 51«

Es wird jetzt angenommen, daß eine Reihe regulärer Impulse von 16 Hz mit einer Impulsbreite von 1/16 Periode als ein die Synchronisierung erzwingendes Signal an die Treiber— spule 20 angelegt wird und das elektronische Uhrwerk unter seinen regulären Arbeitsbedingungen ungestört läuft· Aufgrunddessen erscheinen an den verschiedenen Stellen der vorstehend beschriebenen Schaltanordnung die in Fig. 7 dargestellten Spannungssignaleo

Die Treiberspule 20 ist so angeordnet, daß sie elektromagnetisch mit Permanentmagneten zusammenwirkt, die fest an der Unruhe angeordnet sind« Auf eine nähere Darstellung dieser Einzelheiten ist, da sie an sich bekannt sind, hier verzichtet worden. Die Kurve 51 der induzierten Spannung

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in der Antriebsspule 20 ist das Ergebnis dieses elektromagnetischen Zusammenwirkens. Bei 51' und 51" erreicht die induzierte Spannung ihren Höchstwert. Diese Höchstspannungen werden zweimal in der Antriebespule 20 während einer vollständigen Winkelschwingung der Unruhe induziert, wenn diese mit ihrer maxiamlen Bewegungsgeschwindigkeit zur vollen Überdeckung mit dem Magneten könnt_o

Durch entsprechende Auslegung des elektromagnetischen Wandlers ist es möglich, eine Zwangsantriebskraft zu erzeugen, wenn die induzierte Spannung in der Treiberspule den Spitzenwert 51^w erreicht. In dem erfindungsgemäßen Treiberkreis wird die induzierte Spannungsspitze 51" für die gewünschte Amplitudenabtastung benutzt.

Ss ist ferner möglich, eine Schwellenspannung für jeden der Inverter 18, 19 des in Fig. 1 und 2 dargestellten Detektorkreises 40 mit etwa 0,75 V einzustellen, wobei die Quellenspannung V auf 1,5 V eingestellt ist. Die Spitzenwerte der induzierten Spannung in der Treiberspule 20 werden für reguläre Arbeitsbedingungen auf 1,0 - 1,2 V eingestellt. Unter diesen Bedingungen bildet die induzierte Spannung eine Kurve, die in Fig. 7 als Beispiel bei L dargestellt 1st. In diesem FdI liegt der Abtastspannungskegel bei 0,75 V. Die Spitzenspeinung 51' kreuzt die Kegellinie an den Punkten a und b. Deshalb ist im Verlauf dieses Intervalls a - b der P-Kanal-MOS-Transistor 131 des Detektor-

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kreises 13 ausgeschaltet, während der N-Kanal-MOS-Transistor 132 eingeschaltet ist. In der übrigen Zeit ist der Transistor 131 leitend, während der Transistor 132 abgeschaltet ist* Daher entspricht die am Anschluß A erscheinende Ausgangsspannung der Darstellung bei 54 in Fig· 7«

Wenn der Ausgang am Anschluß B des Speicherkreises 14, dargestellt durch die Spannungskurve 56, auf O an der nachlaufenden Kante b dieses Impulses eingestellt ist, hat der Anschluß 124 des Eingangsschaltkreises 15, 16 einen 0-Singang· Der P-Kanal-MOS-Transistor 304 ist eingeschaltet und der N-Kanal-MOS-Transistor 305 ist abgeschaltete Daher kann das Ausgangssignal PT an den Anschlüssen 106, 123 nicht durch den Eingangsschaltkreis 30, während das Eingangssignal To₉ das an den Anschlüssen 9» 122 auftritt, durchgeht_o Aufgrunddessen erscheint am Ausgangsanschluß C, wie durch die Spannungskurve 57 in Figo 7 dargestellt, ein PO entsprechender Ausgang*

Infolgedessen erscheint ein Spannungseingang PO am Eingangsanschluß 114 des NAND-Gatters 17, Fl am Anschluß 113, P2 «m Eingang 112 und 73 bei 111, siehe auch Fig. 7 die entsprechenden Wellenkurve* 58, 59 und 60· An Ausgangsanschluß D wird auf diese Weise eine durch die Wellenkurve 61 in Fig. dargestellte Impulsreihe mit einer Frequenz von 16 Hz hergestellt. Die Impulsbreite beträgt 1/16 Periode«,

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Venn der Wandler, z.B. eine Antriebsunruhe, unter stetigen und regulären Bedingungen betrieben wird, wobei die induzierte Spannung 51, Fig. 7, den Abtastpegel 52 übersteigt, hat der Zwangsaynchronisationseingang 61 eine vorbestiamte Frequenz von 16 Hz und eine Impulsbreite von 1/16 Periode. Der Speicherkreis 14 wird nit Rückstellimpulsen in Gestalt von FJ beaufschlagt und auf 1 nach jeder Anwendung eines Treiberimpulses zurückgestellt· Dadurch wird sein Zustand auf denjenigen zurückgeführt, der vor der Anwendung des Einstellimpilses am Eingangsanschluß A auftritt· Bei jeder Schwingung des Wandlers wird demnach seine Amplitude, in Volt ausgedrückt, mit dem Abtastspannungspegel bei 52 verglichen.

Wenn ein Uhrwerk z.B. als Armbanduhr oder in ähnlicher Weise benutzt wird, können häufig unibeabsichtigt äußere mechanische Stöße oder ähnliche störende Kräfte auf den Wandler einwirken und z.B. die Schwingungeamplitude des Wandlers dadurch verringern· Sie in der Treiberspule 20 induzierte Spannung erhält dann einen niedrigeren Wert, siehe 51a, Fig. 8, als durch den Abtastpegel 52 dargestellt. Der Transistor 131 wird dann leitend, während der Transistor 1^2 nicht leitend wird. Daher tritt am Auegangsanschlufi A kein Ausgangsimpuls auf. Entsprechend werden keine Binstellimpulse auf den Speicherkreis 14 gegeben. Stattdessen wirken ständig Rückstellimpulse P3. Der Kreis 14 ist infolgedessen auf 1 zurückgestellt und dar bei B erscheinende

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Ausgang liegt bei 1 der binären Logik, Aus diesem Grunde wird der P-Kanal-MOS-Transistor des Eingangsschaltkreises, Fig. 3, nicht leitend, während der N-Kanal-MOS-Transistor dieses Kreises eingeschaltet wirdo Die Impulsreihe FT kann deshalb durch den Kreis hindurch und der bei C erscheinende Ausgang hat die bei 62 dargestellte Wellenform, die (PO +PI) entspricht· Dieses Ausgangssignal geht auf den Eingangsanschluß 114 oder (O) des NAND-Gatters 17. Das Eingangssignal FI mit der Wellenform 58 wird an den Eingangsanschluß (1) oder 113, P2 mit der Wellenform 59 an (2) oder 112 und P3 mit der Wellenform 60 an (3) oder 111 angelegte Auf diese Vfceise erscheint am Ausgangsanschluß D ein Ausgangsimpuls 61a, Fig. Θ, der jeweils eine Impulsbreite von 1/8 Amplitude aufweist« Entsprechend fließt eine Reihe von Treiberetromimpulsen in Gestalt der Kurve 53a durch die Spule 20«, Die Beziehung zu der induzierten Spannung 51a kann die in Fig.

dargestellte sein· Das führt dazu, daß der Eingang verdoppelt

die
wird, so daß/durch die Störung verringerte Amplitude des Wandlers schnell in Richtung auf den Zustand korrigiert wird, der mit den stetigen und regulären Betriebsbedingungen des Wandlers verbunden ist.

Obwohl die vorstehende Beschreibung im wesentlichen auf den Fall gerichtet ist„ daß als Resonanz-Wandler eine Antriebsunruhe verwendet wird, kann die Erfindung in gleicher Weise auf irgendeine andere Art elektro-mechanischer Wandler angewendet werden, z«S. auf eine Stimmgabel, eine

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Drahtsaite oder dergleichen·

Bei der vorstehend als Beispiel beschriebenen Aueführungeform sind die Synchronisationseingangsimpulse für den Wandler auf 16 Hs und eine Impulsbreite von 1/16 Periode eingestellt. Wie oben erwähnt, wurde im Fall der Verringerung der Schwingungsamplitude die Impulsbreite auf 1/9 Periode erhöht. Dies kann allgemein dadurch ausgedrückt wer· den, daß die Impulsbreite auf 1/2²¹ eingestellt wird, wobei η eine ganze Zahl wie 1, 2, · · · ist· Im Fall der Verringerung der Schwingungeamplitude kann die Impulsbreite auf das Zweifache, Dreifache, Vierfache des ursprünglichen Wertes usw. dadurch erhöht werden, daß eine entsprechende erfindungsgemäße Schaltung vorgesehen wird. Die Treiber-Impulsfrequenz ist selbstverständlich nicht auf 16 Hs beschränkt.

Aus dem vorstehenden ergibt sich weiter, daß ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin besteht, daß im Fall einer Verringerung der Schwingungeamplitude unter den Abtastpegel die Tr eiber impulsbreite selbsttätig auf]/ einen doppelten Wert erhöht wird. Dadurch wird eine schnellere ■ Wiedererlangung der stetigen regulären Schwingung des Wandlers, d.h. eine stabile Arbeit des Wandlers» nach gelegentlichen äußeren mechanischen Störungen erreicht, wie z.B. durch Stöße von außen verursacht sein könnten.

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Bin weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nach Einleitung des EinsehaltVorganges für das elektronische Uhrwerk die Breite Jedes der aufeinanderfolgenden Treiberimpulse, die der Treiberspule 20 zugeführt werden, gegenüber den regulären stetigen Impulsen verdoppelt ist, so daß ziemlich schnell und selbsttätig die vorgesehene stabile Schwingung des Wandlers erreicht wird« Auf iiese Weise kann die Entwicklung der Schwingungsbewegung Im Resonanz-Wandler sehr beschleunigt auf den vorgesehenen Wert gebracht werden, der für den Lauf der Uhr erforderlich ist« Die Erfindung ermöglicht demnach eine Abkürzung der Zeitspann©, die zwischen dem Einschaltvorgang und dem regulären Lauf der Uhr liegt.

Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein unabhängiger Maximalwert der erzwungenen synchronisierenden Phase Jeder Schwingung im Lauf einer Spannungskurve, die einer Schwingung des Wandlers entspricht,, für· den gewünschten Zweck benutzt wird« Daher ist eine besonde— re Spulenvorrichtung zum Abtasten der Schwingungsamplitude überflüssig·

Ferner ist noch der folgende Vorteil zu erwähnen,» Wenn die induzierte Spannung in der Treiberspule für die Amplitudensteuerung bei Verwendung eines Treiberkreises vom Quellenerdungstyp benutzt wird_s muß die induzierte Spannung mit der Quellenspannung überlappt werden» Daher

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wird allgemein ein Gleichstrom-Trennkondensator benutzt* In dl teem Fall kann diese Art iron Kondensator vorzugsweise eine Kapazität in der Größenordnung von 0,5 Mikrofarad ( /u/ ) haben· Dieser Umstand führt allgemein zu beträchtlichen Schwierigkeit ei in der Verwendung von HOS-Elefflenten_f und daher zu einer größeren Bemessung der Schaltungsanordnung, als sonst erforderlich wäre· Eine Miniaturisierung wäre nur mit Schwierigkeiten auszuführen· In dem Fall der Ausführungsform des Treiberkreises, der in Fig. 4 gezeigt ist, ist, wenn kein Signal anliegt, nur der Bndkanal-MOS-Transistor 401 eingeschaltet, während der P-Kanal-MOS-Transistor 402 und der Bndkanal-MOS-Transistor 22 ausgeschaltet sind· Vie Fig. 5 zeigt, ist das eine Ende F der Spule 20 geerdet und das andere Ende G mit dem Binlaßanschluß B der Amplituden-Detektorschaltung verbunden· Daher wird an den Eingangsanschluß B die in der Treiberspule 20 induzierte Spannung angelegt. Falls ein Signal anliegt, ist der N-Kanal-MOS-Transistor 401 ausgeschaltet, und der P-Kanal-MOS-Transistor 402 und der N-Kanal-MOS-Transistor 403 sind eingeschaltet, so daß der Anschluß G des Spulenendes geerdet wird. Daher geht der Treiberkreis in den in Fig· 6 dargestellten Zustand über» In dem die Quellenspannung abgeschaltet ist· Aufgrunddessen wird nur die in der Treiberspule induzierte Spannung für Zwecke der Amplitudenfeststellung benutzt«. Die Erfindung ermöglicht demnach die,weitgehende Verwendung von MOS-Blementen, wodurch die Ausführung in miniaturisierter Schaltung wesentlich erleichtert wird·

, J

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Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß trotz des äußerst einfachen Aufbaus und der Leistungsfähigkeit gegenüber herkömmlichen Einrichtungen nicht noch eine zusätzliche Energie verbraucht wird«, Aus diesem Grunde ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besonders wertvoll für elektronische Uhrwerke, vor allem Quarzkristall,,

- PATENTANSPRÜCHE 813/0954

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1.) Elektronisches Uhrwerk nit einer Wandler-Treiber schaltung, xu der eine Zeit basi β-Signalquelle, die eine Reihe regelmäßiger Impulse an eine Frequenzteilerkette abgibt, und ein Wellenformer gehören, der mit einer Mehrzahl der Frequenzteiler der Kette in Verbindung steht und die Ausgangesignale des Frequenzteilers der letzten Stufe aufnimmt und Ausgangs signale zur Erregung einer Treiberspule eines elektro-mechanischen Wandlers abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsbreitenwähler zwischen dem Wellenformer (17) und der Spule (20) liegt und die Schwingungsamplitude des Wandlers als Spannungewerte abtastet und die Impulsbreite der der Spule zugeführten Treib er im pulse plötzlich und stufenweise bei Einwirken einer äußeren mechanischen Störung auf das Uhrwerk im Sinne einer !erringerung der in der Spule induzierten Spannung vergrößert.

   2. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsbreitenwähler die Impulsbreite auf wenigstens das Doppelte des regulären Wertes bei einer äußeren mechanischen Störung steigert·

   3. Uhrwerk nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Impulsbreitenwähler eine Vergleichsschaltung (30) zum Vergleich der induzierten Spannung mit einem vorbe-

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   stimmten Spannungspegel enthält.

   4·. Uhrwerk nach Anspruch 1 - 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsbreitenwähler eine Speicherschaltung (14) zur binären Speicherung des Vergleichsausgangssignales aufweist.

   5. Uhrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsbreitenwähler einen Eingangsschal tkr eis aufweist, der zwischen dem Speicher und dem Wellenformer liegt, der eine NAND-Schaltung enthält, wobei der Einschaltkreis eine Kombination aus einer UND-Schaltung mit einer NQR-Schaltung aufweist.

   6. Uhrwerk nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberkreis ein Paar Inverter (18, 19) enthält, von denen der eine zwischen dem NAND-Kreia und der Treiberspule und der andere zwischen der Treiberspule und dem Amplitudenabtaster (15) in einer Art Rückkopplungsschaltung liegt.

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