DE2450348B2 - Elektronische Uhr - Google Patents
Elektronische UhrInfo
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- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
- G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
- G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen bekannten zeithalteni'sn Einrichtung mit einer Impulsuntersetzerschaltung (DE-OS
Ό 19 46166) wird die Kippdauer einer Kippschaltung
durch einen veränderbaren Widerstand eingestellt, mit dem ein temperatur- oder alterungsabhängiger Widerstand verbunden ist, dessen Temperaturkoeffizient
einen ähnlichen Verlauf wie der Kristall eines ι5 Oszillators aufweist, lediglich mit umgekehrten Vorzeichen. Die hierbei nur annähernd erreichte Übereinstimmung des Verlaufs der Temperaturkoeffizienten des
temperaturabhängigen Widerstands und des Kristalls ergibt keine vollständige Temperaturkonstanz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Uhr der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, die eine bestmögliche Temperaturkompensation ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe durch die
Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Weiteres bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind
F i g. 1 ein Blockschaltbild des Systems zum Kompensieren durch Übertragen des Ausgangssignals des
Temperatursignalgenerators durch einen Temperaturkompensationssignalgenerator,
F i g. 2 ein Blockschaltbild des Systems, das ein Signal durch Zusammensetzen der Ausgangssignale des
Temperatursignalgenerators, des Zeitbezugssignalgenerators und des Zeitzähleinheitsignalgenerators im
Temperaturkompensationssignalgenerator erzeugt,
F i g. 3 ein Blockschaltbild des Systems, bei dem das Ausgangssignal des TeniperaturLompensationssignalgenerators direkt als Kompensationssignal verwendet
wird,
Fig.4(A), 4(B) und 4(C) jeweils Darstellungen von
Oszillatoren als Temperatursignalgeneratoren,
F i g. 4(D), 4(E) und 4(F) Darstellungen von Filterkrei-■»5 sen, die jeweils in den in Fig.4(A), 4(B) und 4(C)
gezeigten Oszillatoren verwendet werden,
Fig.4(G) und 4(H) jeweils Darstellungen von Beispielen der zusammengesetzten Elemente,
Fig.5(A) und 5(B) jeweils Schaltbilder zum Ausführen einer Frequenzaddition,
Fig.7 ein Funktionsblockschaltbild der elektronischen Uhr mit der Temperaturkompensationsvorrichtung, die einen Temperaturfühloszillator und damit
gekoppelte Frequenzaddiereinrichtungen enthält,
Fig.8 ein Funktionsblockschaltbild der elektronischen Uhr mit Einrichtungen zum Kompensieren der
Temperatur-Frequenz-Kennlinie des Zeitbezugssignals unter Verwendung der Informationen, die sich auf die
intermittierend gemessene Temperatur und die in dem Speicher gespeicherten Daten bezieht,
Fig.9 ein Blockschaltbild, das schematisch den Aufbau der elektronischen Uhr zeigt,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht von zwei
Kristalloszillatoren, die in einem gemeinsamen Gehäuse eingeschlossen sind, und
Fig. 11 ein Funktionsschaltbild der elektronischen Uhr mit Einrichtungen zum Kompensieren der Fre-
quenzänderung des Zeitbezugssignals mit der Temperatur
unter Verwendung von zwei Schwingungen, die von dem Bezugsoszillator erhalten werden und die unterschiedliche
Schwingungsarten haben.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 11 einen Zeitbezugssignalgenerator,
12 einen Zeitzähleinheitssignalgenerator, 13 eine Zeitzählvorrichtung zum Halten einer Zeit
unter Verwendung eines Zeitzähleinheitsignals, 14 eine Vorrichtung zum Anzeigen der gehaltenen Zeit, 15
einen Temperatursignalgenerator und 16 einen Temperaturkompensationssignalgenerator.
Der Temperatursignalgenerator 15 enthält einen Oszillator mit Temperaturfühlung und vorgegebener
Temperatur-Frequenzkennlinie, wobei das Frequenzänderungsmaß der Temperatur-Frequenzkennlinie im
allgemeinen größer als das des Zeitbezugsignalgenerators Il ist
Das Ausgangssigna] des Temperatursignalgenerators 15 hat ein großes Änderungsmaß der Temperatur-Frequenzkennlinie,
so daß die Umgebungstemperatur leicht bestimmt werden kann, indem die Frequenz gemessen
wird, und demgemäß kann das Ausgangssignal des Temperatursignalgenerators 15 für das Tcmperatursignal
gehalten werden. In F i g. 1 ist das Signalübertragungssystem weggelassen, jedoch ist dieses notwendig,
um die Frequenz oder das Zeitsignal, das als Standard verwendet wird, zu erhalten, um die Frequenz oder eine
periodische Zeit zu messen, wobei das Signal von der
Zeitzählvorrichtung 13 oder das temperaturkompensierte Zeitbezugssignal in der Vorrichtung 13 als
Grundlage der Frequenzmessung zweckmäßig ist.
Wenn z. B. das Maß der Frequenzänderung mit der Temperatur des Kristalloszillator etwa IO-5 beträgt
und das Maß des Ausgangssignals des Temperatursignalgenerators 15 etwa IO-3 beträgt, dann kann die
Frequenz des Ausgangssignals des Temperatursignalgenerators 15 mit geringerem Fehler gemessen werden,
indem die Resonanzfrequenz als Grundlage verwendet wird. Alternativ kann als Grundlage ein Signal von dem
getrennten Kristalloszillator verwendet werden.
Gemäß F i g. 1 wird das Ausgangssignal des Temperatursignalgenerators
15 dem Temperaturkompensationsignalgenerator 16 als Frequenzsignal mit vorbestimmter
Temperaturkennlinie zugeführt.
Der Temperaturkompensationssignalgenerator 16 arbeitet in der Weise, daß er das Signal in der Form zum
Kompensieren der Temperaturkennlinie der Ausgangsfrequenz d':s Zeitbezugjsignalgenerators 11 in Übereinstimmung
mit der Frequenz des Temperatursignals umsetzt ui'd dieses wenigstens zu einer der folgenden so
Einrichtungen aussendet, nämlich dem ZeitbezugssignalgerienUor
11, dem Zeitzähleinheitsignalgenerator 12 und der <ieitzählvorrichtung 13.
Bei del" Ausführungsform der F i g. 2 wird ein Temperau'rsignal erhalten, und zwar entweder eine
Frequenz entsprechend der Differenz zwischen der Frequenz ^es Ausgangssignals von wenigstens einer der
folgenden Einrichtungen, nämlich dem Zeitbezugssignalgener'Uor
21, dem Zeitzähleinheitssignalgenerator 22 und dtfi· Zeitzählvorrichtung 23, und der Frequenz
des AusgsMgssignals von dem Temperatursignalgenerator
25 durch Mischen der Signale in dem Temperaturkompensi'lionsignalgenerator
26, oder eine Zahl, die unter Verwendung des Endes der Zahlen gegeben ist, die durch Zähltn der Zahl der Impulse des Ausgangssignals
von dem Temperatursignalgenerator innerhalb der Zeiteinheit erhalten wird, die durch das Zeitbezugssignal
bestimmt wird.
Das vorstehende Verfahren, bei dem die Differenz der Frequenzwerte verwendet wird, und das Verfahren,
bei dem das Ende der Zahlen durch den Überlauf eines Zählers aufgenommen wird, verbessert die Analysierfähigkeit
bei der Temperaturbestimmung.
Das durch eines der vorstehend erwähnten Verfahren vorbereitete Signal wird in ein Signal umgesetzt, das die
Temperaturkennlinie der Ausgangsfrequenz des Zeitbezugssignalgenerators
21 kompensieren kann, und wird zu wenigstens einer der folgenden Einrichtungen ausgesandt, nämlich dem Zeitbezugssignalgenerator 21,
dem Zeitzähleinheitsignalgenerator 22 und der Zeitzähivorrichtung 23 wie im Falle der Fig. 1. Mit 24 ist
eine Zeitanzeigevorrichtung bezeichnet
Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild des Systems der
Erfindung, das dem in den F i g. 1 und 2 gezeigten System mit der Ausnahme gleichartig ist daß der
Temperaturkompensationsignalgenerator weggelassen ist Bei dem System wird die Temperaturkennlinie de:·
Ausgangsfrequenz des Zeitbezir^signalgenerators 31 kompensiert, indem die Ausgangstre juenz eines Temperatursignalgenerators
35 zu wenigstens einer der folgenden Einrichtungen ausgesandt wird, nämlich dem Zeitbezugssignalgenerator 31, dem Zeitzähleinheitssigna!generator32
und der Zeitzählvorrichtung 33. Mit 34 ist eine Zeitanzeigevorrichtung bezeichnet.
Fig.4(A) zeigt ein System zum Erzeugen eines
Temperatursignals unter Verwendung einer Kombination eines Verstärkers mit einem positiven Verstärkungsgrad
und eines Bandpaßfilters. F i g. 4(D) zeigt ein Filter mit einem Bandpaßfilter, Widerständen und
Kondensatoren.
Ein solches Filter kann eine Spule oder ein mechanisches Resonanzelement, wie ein keramisches
Filter, und einen elektromechanischen Übertrager aufweisen. Fig.4(B) zeigt einen Oszillator mit einem
Verstärker mit negativem Verstärkungsgrad. F i g. 4(E) zeigt eine Schaltung eines Tiefpaßfilters.
F i g. 4(C) zeigt einen Oszillator mit einem Verstärker
mit positiver Rückkopplung als Abslimmverstärker.
Mit einem der in den Fig.4(A), 4(B) und 4(C)
gezeigten Oszillator ist tatsächlich der Schwingungszustand sichergestellt.
Wenn ein Oszillator mit einem großen Änderungsmaß der Temperatur-Frequenz-Kennlinie erhalten
werden soll, können ein oder mehrere Elemente, welche die Resonanzfrequenz des in den F i g. 4(A), 4(B) oder
4(C) gezeigten Oszillators bestimmen, wie ein Widerstand, ein Kondensator oder eine Reaktanz, durch ein
Element ersetzt werden, dessen Kennlinie sich mit der Temperatur ändert. Wenn z. B. einer der Widerstände
durch einen Thermistor oder Posistor ersetzt wird, wird ein Oszillator, der als Temperatursignalgenerator wirkt,
aufgebaut. Wenn des weiteren einer der Widerstände durch einen varnblen Widerstand ersetz, wird, kann die
Temperaturkennlinie eingestellt werden. Dies gilt auch für den Ersatz eines Kondensators.
Bei den in den Fig.4(D), 4(E) und 4(F) gezeigten
Systemen können zusammengesetzte Elemente, wie ein in F i g. 4(G) gezeigtes Verzögerungselement oder ein in
F i g. 4(H) gezeigtes Grenzfilter einzeln oder in Kombination mit einem Element zur Tempe: aturbestimmung
verwendet werden. Alternativ ist es auch möglich, eine digitale Verzögerungsvorrichtung oder eine Filtervorrichtung
mit einer*, logischen Kreis zu verwenden.
Kreise zum Ausführen einer Frequenzaddition und -subtraktion sind jeweils in den F i g. 5 und 6 gezeigt.
F i g. 5(A) zeigt ein Exklusiv-ODF.R-Tor oder einen
logischen NICHT-Kreis, das/der genau zwei Signale mit
Frequenzen von jeweils f\ und (2 addieren kann, es sei denn, daß die Ränder der Signale einander überlappen.
Ein bei der Addition auftretender Fehler /Έ würde
nach der Wahrscheinlichkeit im Verhältnis zu den hinzuzufügenden Signalen sehr klein sein und ist deshalb
vernachlässigbar.
Die in Fig.5(B) gezeigte Schaltung wirkt in der
Weise, daß sie zwei Signale mit den Frequenzwerten 2/Ί und (2 addiert, nachdem die Wellenform durch
einen logischen Kreis regeneriert worden ist. Die Schaltung kann die Genauigkeit der Addition im
Vergleich zu der in Fig.5(A) gezeigten Schaltung aufgrund der Regelung der Phase der addierten Signale
durch den logischen Kreis verbessern.
Fig. 6 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen eines Differenzsignals f2—f\. Das Differenzsignal (2—(\
kann auch erhalten werden, indem die Frequenzwerte / ι üfiu / χ in einem £»am£T ^βίΓΕΠΠΐ gcZaiiit 'rrCTuCVi Uuvj
indem dann die Differenz zwischen den beiden gezählten Werten zu der gewünschten Zeit abgenommen
wird. In diesem Falle wird die Information über die Frequenzdifferenz mit einer konstanten Zeiteinstellung
erhalten, so daß es erforderlich wird, die Information kontinuierlich über eine Speichervorrichtung zu machen,
falls die Differenz kontinuierlich erforderlich ist.
Alternativ kann das Ausgangssignal zu jeder Zeit erhalten werden, wenn die Differenz in einem Zähler
den vorbestimmten Wert erreicht.
In einer einfacheren Weise kann der Differenzwert oder dessen integrierter Wert erhalten werden, indem
ein Aufwärts- und Abwärtszähler verwendet wird, der so betätigt wird, daß ein Signal zum Aufwärtszählen und
das andere Signal zum Abwärtszählen verwendet wird, wobei der gezählte Wert ausgelesen wird, indem der
Zähler umgeschaltet oder zurückgestellt wird. Ein gleichartiger Wert kann auch erhalten werden, indem
ein Aufwärtszähler verwendet wird und indem der Zähler in konstanten Intervallen abgelesen oder
zurückgestellt wird. Die Frequenzdifferenz in der Größenordnung von 1 χ IQ3 zwischen den beiden
Signalen mit den Frequenzwerten f\ und {2 kann z. B. erhalten werden, indem der gezählte Wert der Frequenz
f\ jedesmal ausgelesen wird, wenn der gezählte Wert 1000 oder 10 000 erreicht. Zähler mit einer geringen
Kapazität können aufgrund der Tatsache verwendet werden, daß der Differenzwert am Ende des gezählten
Wertes erscheint, was ein Überlaufen der höheren Ziffer ermöglicht.
F i g. 7 zeigt eine elektronische Uhr mit einer Temperaturkompensationsvorrichtung für einen Zeitbezugssignalgenerator,
der aus einem Temperatursignalgenerator, einem Frequenzzähler und einem damit verbundenen Teiler besteht, der einen Kristalloszillator
71 als Zeitbezugssignalgenerator, einen Frequenzzähler 72, einen Oszillator 73 als Temperatursignalgenerator,
einen Zeitzähleinheitsignalgenerator 74, eine Zeitzählvorrichtung 75, eine Zeitanzeigevorrichtung 76, eine
Betätigungsvorrichtung 77 und Teiler 78 enthält
Das System ist in der Form eines CTNiOS-IC oder
eines zusammengesetzten Kreises eines CTMOS-IC und anderer elektronischer Teile aufgebaut, wobei das
Verhältnis zwischen den Temperaturkoeffizienten der jeweiligen Oszillatoren 71 und 73 größer als 1 ist
Die Ausgangssignale von den Oszillatoren 71 und 73 werden einer Frequenzteilung in den jeweiligen Teüem
78 und einer Frequenzaddition in dem Zähler 72 unterworfen, um die Minimumeinheit der Zeitzählung in
dem Zeitzähleinheitssignalgenerator 74 zu erzeugen. Die Information in dem Generator 74 wird auf der
Anzeigevorrichtung 76 als gehaltene Zeit angezeigt.
Der Oszillator 73 wirkt derart, daß die Schwingung durch das Ausgangssignal der Steuervorrichtung 79 entsprechend den Signalen von der Zeitzählvorrichtung 75 und dem Zeitzähleinheitssignalgenerator 74 gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung 74 ist so vorgesehen, daß der
Der Oszillator 73 wirkt derart, daß die Schwingung durch das Ausgangssignal der Steuervorrichtung 79 entsprechend den Signalen von der Zeitzählvorrichtung 75 und dem Zeitzähleinheitssignalgenerator 74 gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung 74 ist so vorgesehen, daß der
to Anstieg der verbrauchten elektrischen Energie durch die Wirkung des Oszillators 73 eliminiert wird und daß
das Maß des Temperaturkompensationsvorgangs oder der Zeiteinstellung gesteuert wird, jedoch ist dies in
einigen Fällen nicht notwendig.
F i g. 8 zeigt ein System zum Eliminieren des Anstiegs des Verbrauchs von elektrischer Energie durch die
Wirkung des Oszillators 73 und zum Steuern des Maßes des Temperaturkompensationsvorganges oder der
£~(.lt(.lll3ll.llUllg, WUUtI «TI (.111(.Il t^X. I lta 111(. 11 111(. I 1.1Ig I 1(1 I "
generator, 83 eine Zeitzählvorrichtung, 84 eine Zeitanzeigevorrichtung, 85 eine Zeiteinstellsteuervorrichtung.
86 einen Temperatursignalgenerator, 87 einen Speicher und 88 eine Frequenzänderungsvorrichtung bezeichnen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform enthält der Temperatursignalgenerator 86 einen Oszillator, der
die Frequenz in einem weiteren Bereich mit der Temperatur ändert.
Die 7titeinstellsteuervorrichtung 85 dient dazu, den
Start- und Stoppvorgang des Temperatursignalgenerators 86 zur Erzeugung einer intermittierenden Betriebsweise
zu steuern. Die Vorrichtung 85 wirkt auch in der Weise, daß der Anstieg des Verbrauchs der elektrischen
Energie durch die Betätigung des Oszillators 73 eliminiert wird und daß das Maß des Tempemturkompensationsvorgangs
oder die Zeiteinstellung gesteuert wird. Die Steuerung der Zeiteinstellung wird ausgeführt,
indem als Eingang die Signale von dem Zeit.zähleinheitsignalgenerator
82 und der Zeitzählvorrichtung 83 verwendet werden.
■to Das Temperatursignal, das intermittierend von dem
Temperatursignalgenerator 86 erhalten wird, wird dem Speicher 87 zugeführt und darin bis zur nächsten
Zeitsteuerung gespeichert. Das gespeicherte Temperatursignal wird dann der Frequenzänderungsvorrichtung
88 zugeführt und zum Kompensieren der Frequenzänderung verwendet, die durch die Temperaturkennlinie
der Zeitbezugssignalfrequenz verursacht wird.
F i g. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems unter Verwendung eines Kristalloszillators als Temperatursignalgenerator,
wobei 91 einen Oszillator als Zeitbezugssignalgenerator und 92 einen Oszillator als
Temperatursignalgenerator bezeichnen, wobei ein Kristalloszillator 94 mit einer Temperatur-Frequenzkennlinie,
die von der Kennlinie des Kristalloszillators 93 in
dem Oszillator 91 verschieden ist verwendet wird. D'e
Oszillatoren 91 und 92 erzeugen intermittierend Ausgangssignale aufgrund der Steuerung der Zeitzählvorrichtung
912, wie unten beschrieben wird.
In F i g. 9 bezeichnen 95 einen Teiler zum Teilen der Schwingungsfrequenz des Oszillators, der auch weggelassen
werden kann, und % einen Temperaturkompensationsignalgenerator mit einem Zähler 97, einem
Speicher 98 und einem Umsetzer 99. Der Zähler 97 wirkt derart, daß das Ausgangssignal von der Zeitzählvorrichtung
912, die unten beschrieben wird, mit dem
Ausgängssigna! des Teiiers 95 oder des Oszillators 92, wenn der Teiler 95 weggelassen wird, z. B. in der Weise
verglichen wird, daß der Zähler 97 die Ausgangsfre-
qucn/ von dem Teiler 95 innerhalb der vorbestimmten Zeilperiode zählt, in der das Ausgangssignal von der
Zeitzählvorrichtung zugeführt wird.
Das Ergebnis der Zählung wird in dem Speicher 98 gespeichert. Die in dem Speicher 98 gespeicherte
Information hängt von der Temperaturänderung, d. h. der Information bezüglich der Temperatur, ab. Der
Speicher 98 wird durch das Ausgangssignal von der Zeitzählvorrichtung 912 derart gesteuert, daß eine
Information gehalten wird, bis die folgende information in
zugeführt wird. Der Uniset/er 99 erzeugt ein Temperaturkompensationssignal
unter Verwen lung des Aus-L'angssignals des Speichers 98 in Obere nstimmung mit
der vorbestimmten Kennlinie entsprech :nd der Temperatur-Frequenz-Kennlinie
des Os/illaioi s 91. f;in Exklusiv-ODF.R-Tor
910 addiert die Ausgangssignalc von dem Oszillator 91 und dem Umsetz ;r 99 und ein
Zeitzähleinhcitsignalgenerator 911 bereitet ein Zeitzähleinheitsignal
vor. indem die Ausgar gsl equenz des Fxklusiv-ODER-Tors geteilt wird. 912 bezeichnet des
weiteren die Zcit/ählvorrichtung. die ein Signal
vorbereitet, das zum Anzeigen der Zeit unter Verwendung des Signals von dem Zeitzählcinhi itsignalgeneralor
911 erforderlich ist. 91 3 ist eine Anzcgevorrichtung.
welche die Zeit entsprechend dem Ausjrangssignal von
der Zeitzählvorrichtung 912 anzeigen kann.
Wenn sich die Umgebungsicmperatu; ändert, ändert
sich die Resonanzfrequenz des Oszillators 91 als Zeitbczugssignalgenerator mit der Temperatur, wobei
das S'^nal dem Exklusiv-ODER-Tor zugeführt wird, jo
Andererseits ändert sich auch die Ausgangsfrequenz des Oszillators 92 als Tcmperatursignalgcnzrator mit der
Temperatur, so daß das Ausgangssignal des Zählers 97 gegenüber der Zeit unterschiedlich ist. bevor sich die
Umgebungstemperatur ändert, und sich das Ausgangs js
signal des Speichers 98 ändert. Das Ausj.angssignal des
Umsetzers 99. das geändert wird wird demgemäß dem Exklusiv-ODER-Tor 910 zugeführt, wodurch das Ausgangssignal
des Oszillators 91 kompensiert wird. Das Ausgangssignal mit einer konstanten Frequenz v. ird
nämlich erhalten, auch wenn sich die Umgebungstemperatur ändert.
Die in F i g. 9 gezeigte Ausführun>rsform ist so
aufgebaut, daß die Frequenzänderung mi. der Temperatur
des Oszillators 91 kompensiert wird, indem dem Exklusiv-ODER-Tor 910 das Signal von dem Umsetzer
99 zusammen mit dem Signal von dem Oszillator 91 zugeführt wird, jedoch ist es auch möglich, einen solchen
Aufbau zu wählen, daß die konstante Schwingungsfrequenz des Oszillators 91 gegenüber einer Temperaturänderung
aufrechterhalten wird, indem das Signal von dem Umsetzer 99 dem Oszillator 91 zugeführt wird.
In F i g. 10 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher der
Kristalloszillator 93 des Oszillators 91 und der Kristalloszillator 94 des Oszillators 92 in einem Gehäuse
95 eingeschlossen sind. In diesem Fall wird die Temperaturkompensation aufgrund der Tatsache stabiler
ausgeführt, daß beide Kristalloszillatoren 93 und 94 sich unter gleichen Bedingungen befinden. Die Anordnung
kann des weiteren in ihrer Abmessung kleiner gemacht werden und ist wirtschaftlich vorteilhaft, da es
notwendig ist. ein einzelnes Gehäuse zu verwenden.
F"ig. Il zeigt eine weitere Anordnung nach der Erfindung, bei der die Temperaturkompensation ausgeführt
wird, indem zwei Ausgangssignale mit voneinander verschiedenen Schwingungsarten abgenommen
werden, die in dem Zeitbezugssignalgenerator und dem
I empcralursignalgencralor verwendet werden. Zwei Schwingiingsiirtcn von dem Ueziigsoszillator III
werden jeweils einem Paar Oszillatoren 112 und 11)
zugeführt und der Oszillator 113 wird derart gesteuert,
daß er intermittierend durch die Zeitzählvorrichtung
116 schwingt. Fun Zähler 118 wird gleichartig dem
Oszillator 113 durch die Zeitzählvorrichtung 116
gesteuert und zurückgestellt, wenn das Ausgangssignal
des Oszillators 113 stabil wird, und zählt die Eingangsfrequenz innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode.
Der resultierende gezählte Wert, welcher der Temperatur entspricht, wird in einen Speicher 116
geschrieben, der die geschriebene Information speichern kann, bis eine neue Information zugeführt wird.
Der Signalumsetzer 120 erzeugt ein Temperaturkompensationsignal unter Verwendung des Ausgangssignals
des Speichers 119 in Übereinstimmung mit der
vorbestimmten Kennlinie entsprechend der Temperatur-Frequenzkennlinie des Zeitbezugssignals.
Eine Frequenzänderungsvorrichtung 114 erzeugt
nötigenfalls ein Signal, das verwendet wird, um ein Zeitzähleinheitsignal in der Vorrichtung 115 zu erhalten,
indem das Zeitbezugss gnal von dem Zeitbezugssignalgenerator
mit dem Oszillator 112 in Übereinstimmung mit dem Signal von dem Zeitzähleinheitsignalgenerator
115 über die Zeitzählvorrichtung 116 kompensiert wird.
Die Zeitzählvorrichtung 116 hält des weiteren die gezählte Zeit in Übereinstimmung mit dem Zeitzähleinheitsignalgenerator
115 und eine Anzeigevorrichtung
117 zeigt die Zeit an. Es ist möglich, eine Anordnung zu
bilden, bei der die Funktion der Frequenzänderungsvorrichtung 111 dem Zeitzähleinheitsignal 115 oder der
Zeitzählvorrichtung 116 selbst gegeben wird.
Der Zähler 118 kann durch Einschalten eines Flip-Flops in mehreren Stufen gebildet werden, wenn er
im Überlaufbetrieb verwendet wird. Der Umsetzer 120 kann durch ein Mikroprogramm-Speicher (»ROM«
genannt) ausgeführt werden, bei dem Codes geschrieben werden, um eine Kompensation der Temperaturkennlinie
des Bezugsoszillators zu erzeugen. Alternativ kan,: eine Kombination von Toren anstelle des ROM
verwendet werden.
Durch die Erfindung können Wechsel oder Änderungen der Zeitbezugssignalfrequenz mit der Temperatur
stabil während einer langen Zeildauer kompensiert werden, was es ermöglicht, eine sehr genaue elektronische
Uhr zu schaffen, die geringe Abmessungen hat.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektronische Uhr mit einem Zeitbezugssignalgenerator, mit einem Zeitzähleinheitssignalgenerator, mit einer Zeitzählvorrichtung, mit einer
Zeitanzeigevorrichtung, mit einem Temperatursignalgenerator, der ein Temperatursignal erzeugt,
mit einer Zeitbezugssignalfrequenzsteuereinrichtung zum Kompensieren der durch Temperaturänderungen verursachten Änderungen der Ausgangsfrequenz des Zeitbezugssignalgenerators, mit einer
Einrichtung zum Abgeben des Temperatursignals und mit einem Signalumsetzer zum Erzeugen eines
Temperaturkompensationssignals, der die Änderungen der Ausgangsfrequenz des Zeitbezugssignalgenerators, die durch Temperaturänderungen verursacht werden, kompensiert, wobei der Temperatursignalgenerator aus einem Kreis besteht, dessen
Änderuagsverhältnis infolge Temperaturänderungen das Temperatursignal erzeugt, und wobei die
Zeitbezugssignalfrequenzsteuereinrichtung das Ausgangssignal des Zeitbezugssignalgenerators und das
Ausgangssignal des Signalumsetzers zusammensetzt und ein resultierendes Signal zu dem Zeiteinheitssignalgenerator abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursignalgenerator
aus einem Oszillator besteht, dessen Änderungsverhältnis der Schwingungsfrequenz von dem der
Zeitzählvorrichtung verschieden ist und der das Tempern ursignal intermittierend erzeugt, und daß
ein Speicher zum Speicher des Temperatursignals, bis das folgende Signal zugeführt wird, und zum
Abgeben des gespeichert^n Temperatursignals,
wenn das folgende Signal zugeführt wird, vorgesehen ist
2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursignalgenerator durch das Ausgangssignal des Zeitzählsignalgenerators zeitlich gesteuert wird und dadurch
intermittierend schwingt.
3. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursignalgenerator durch das Ausgangssignal des Zeitzähleinheitssignalgenerators zeitlich steuerbar ist und dadurch
intermittierend schwingt.
4. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitbezugssignaigenerator
und der Temperatursignalgenerator jeweils Kristalloszillatoren enthalten und daß die Kristallschwingungselemente der Oszillatoren in dem durch
Temperaturänderungen verursachten Frequenzänderungsverhältnis voneinander verschieden sind.
5. Elektronische Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungselemente des
Kristalloszillators des Zeitbezugssignalgenerators und des Kristalloszillators des Temperatursignalgenerators in einem gemeinsamen Gehäuse eingeschlossen sind.
6. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der beiden
Schwingungsarten von einem Signalbezugsschwingungselement abgeleitet sind, wobei eine der
Frequenzen von dem Bezugsschwingungselement des Zeitbezugssignalgenerators und die andere von
dem Bezugsschwingungselement des Temperatur* Signalgenerators erzeugt werden.
7.
Elektronische Uhr nach Anspruch I, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitbezugssignalfrequenzsteuereinrichtung ein Exklusiv-Oder-Tor enthält
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---|---|---|---|
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JP48128549A JPS5757674B2 (de) | 1973-11-15 | 1973-11-15 | |
JP48132379A JPS5840155B2 (ja) | 1973-11-26 | 1973-11-26 | デンシドケイ |
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Family Applications (1)
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CH625670B (de) * | 1980-01-10 | Suisse Horlogerie | Oszillator mit digitaler temperaturkompensation. | |
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