DE2526180A1 - Zeitmessvorrichtung mit einem generator bestimmter frequenz - Google Patents

Description

PATENTANWALT ..

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH "'

6 FRANKrURT/MAlN !
KOHHORNSHOrrVEG 10

BICOSA SOCIETE DE RECHERGHES 0271 75 B

Zeitmeßvorrichtung mit einem Generator bestimmter Frequenz.

Gegenstand der Erfindung ist eine Zeitmeßvorrichtung (wobei dieser Ausdruck Uhren, Zeitgeber und entsprechende Vorrichtungen bezeichnet) mit einem Generator zur Erzeugung von elektrischen periodischen Signalen bestimmter Frequenz, einer Gleichstromspeisung, z.B. einem Trockenelement, zur Lieferung der für das Arbeiten des Generators erforderlichen Energie, und einer Anzeigevorrichtung, z.B. mit flüssigen Kristallen.

Die meisten obigen Zeitmeßvorrichtungen enthalten einen Generator, welcher durch einen Quarzoszillator mit einem nachgeschalteten Frequenzteiler gebildet wird.· Diese Generatoren besitzen zahlreiche Nachteile. Sie erfordern eine verhältnismäßig hohe, 1,5 Volt übersteigende Speisespannung, was insbesondere zur Benutzung von Silber oxyde lementen zwingt, welche eine elektromotorische Kraft von 1,6 Volt liefern und eine Massenenergie haben, welche kleiner als die der Quecksilberelemente ist, welche in diesem Fall infolge ihrer ungenügenden elektromotorischen Kraft von größenordnungsmäßig 1,35 Volt unbenutzbar sind. Zur Einstellung der Resonanzfrequenz, da der Quarz nicht mit einer Eigenfrequenz hergestellt werden kann, welche die erforderliche Genauigkeit hat, und zur Vornahme des erforderlichen Ausgleichs

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der Alterung oder der zeitlichen Drift (die zeitliche Frequenzdrift eines Quarzes beträgt größenordnungsmäßig dem Relativwert nach 26.10 jährlich), muß der Oszillator einstellbare Kondensatoren enthalten. Diese Kondensatoren und die Widerstände der Schaltung haben eine Eigenstabilität, welche den von der Sigen-, Stabilität des Quarzes zu erwartenden Vorteil in weitem Maße abschwächt. Ferner ist der Quarz umfangreich und sehr stoßempfindlich, und der Oszillator, in welchem er angeordnet ist, , verbraucht im allgemeinen einen Strom von größenordnungsmäßig ' 5 Mikroampere. Schließlich hängt die Frequenz dieser Quarzoszillatoren von der Spannung des Speiseelements ab. Anders ausgedrückt, wenn das Element während einer gewissen Zeit benutzt wurde, ändert sich die Frequenz des Oszillators.

Die Erfindung bezweckt die Lieferung einer Zeitmeßvorrichtung, welche besser als die bisher bekannten den Erfordernissen der Praxis entspricht, insbesondere dadurch, daß die obigen Nachteile weitgehend aufgehoben sind. Hierfür schlägt die Erfindung eine Zeitmeßvorrichtung mit einem Generator zur Erzeugung von periodischen Signalen bestimmter Frequenz und einer Gleichstromquelle, z.B. einem Trockenelement, zur Speisung des Generators mit elektrischer Energie vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie wenigstens einen Transistor enthält, welcher einem Resonanzkreis mit Induktivität und Kapazität zugeordnet ist, um einen Oszillator mit einer Frequenz zu bilden, welche um mehrere Größenordnungen größer als die Steuerfrequenz des Anzeigegeräts ist, wobei diese Kapazität ein Kondensator großer Stabilität ist. Diese Kapazität wird vorzugsweise im wesentlichen durch die Kapazitäten der Grenzflächen des Transistors gebildet.

Ein derartiger Oszillator kann mit einer geringen Spannung gespeist werden, welche bis auf 0,5 Volt heruntergehen kann, und sein Verbrauch an elektrischer Energie ist sehr gering. Seine Speisespannung wird bequem mittels eines üblichen Organs eingestellt, z.B. einer parallel zu einem Entkopplungskondensator geschalteten Zenerdiode. Alle Teile können eiiE große Stabilität haben, einschließlich der Induktanz, welche einen Ferritkern haben kann. Die einzige wesentliche zu treffende Vorsichtsmaßnahme besteht in der Verwendung von Transistoren mit sehr kurzer Umschaltzeit, bei welchen die Kapazitäten der Grenzt

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flächen also klein sind, wenn man hohe Frequenzen wünscht (z.B. 2¹⁵ Hz).

Die Alterung derartiger Bauteile ist gering. So hat im besonderen eine Induktanz mit Ferritkern einen Wert, welcher sich dem Relativwert nach um etwa 5«10 in fünf Jahren ändert, wenn das Ferrit vor wenigstens 6 Monaten hergestellt wurde.

Ferner sind die Temperaturkoeffizienten derartiger Bauteile sehr gering, z.B. ± 0,5·10~ je Celsiusgrad für Ferrite. Infolge der großen Selbstinduktion, welche benutzt werden kann, ist der Signalpegel hoch. Wenn die Umschaltzeit der Transit oren genügend kurz ist, ist der Strom genau sinusförmig.

Eine derartige Vorrichtung kann ein übliches, z.B. , flüssige Kristalle benutzendes optisch-elektrisches Anzeige- ^! system steuern, welches eine getrennte Speisung erfordern kann (z.B. 1 aA unter 4 Volt).

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch die Gleichspannung zur Speisung der Anzeigevorrichtung durch Gleichrichtung einer Spannung erhalten, welche an dieser Induktanz abgenommen wird, welche einen hohen Gütefaktor hat.

Zweckmässig werden, falls die Anzeigevorrichtung mit flüssigen Kristallen arbeitet, die Induktanz und die Kapazität so gewählt, daß die durch die Induktanz erzeugte Überspannung eine Speisespannung von wenigstens 5 Volt liefert.

Dem Anzeigesystem ist ein Frequenzteiler vorgeschaltet, welcher die Frequenz z.B. von 2 ^ Hz auf 1 Hz bringt.

Bei einer Ausführungsform enthält der Generator zwei Transistoren, welche zweckmäßig entgegengesetzte Leitfähigkeit stypen haben.

Bei einer anderen Ausführung besitzt der Oszillator einen einzigen Transistor, welcher in seinem Kollektorkreis eine erste Wicklung und in seinem Basiskreis eine zweite, j mit der ersten Wicklung durch einen Ferritkern gekoppelte Wicklung enthält. In diesem Fall ist es zweckmässig, die Gleichspannung zur Speisung der Anzeigevorrichtung durch Gleichrichtung einer Spannung herzustellen, welche an der eine Induktanz bildenden ersten Wicklung abgenommen wird.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

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Fig. 1 zeigt sehr schematisch eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Prinzipschema einer eine andere Ausführungsform der Erfindung bildenden Zeitmeßvorrichtung.

Fig. 3 ist ein Prinzipschema des Generators

zur Erzeugung periodischer Signale einer eine Ausführungsabwandlung der Vorrichtung der Fig. 2 bildenden Vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen Oszillator 10, welcher ein sinusförmiges Signal bestimmter Frequenz einer Anzeigevorrichtung 11 über eine Teil-' und !Codiervorrichtung 12 liefert.

Diese Anzeigevorrichtung arbeitet z.B. mit

flüssigen Kristallen und besitzt ihre eigene Speisung 13 (z.B. 1 ,IiA unter einer Spannung mit einem Effektivwert von 3 Volt).

Schließlich wird der Kondensator 10 durch

eine in Form eines Trockenelements dargestellte Spannungsquelle 14 gespeist.

Der Oszillator 1ü enthält einen Silizium-

transistor 15 des Typs PNP, dessen Basis mit dem Körper durch einen Vorspannungswiderstand 16, dessen Emitter mit dem positiven Speiseleiter 17 und dessen Kollektor mit der Basis eines ebenfalls aus Silizium bestehenden Transistors 18, welcher zu dem ersten komplementär ist (und somit den Typ NPN hat;, verbunden ist. Der Transistor 18 wurde wie der Transistor 15 in Form eines zweipoligen Transistors dargestellt. Es kann sich auch um einen Feldeffekttransistor MOS handeln. Der Emitter dieses Transistors ist mit dem Körper verbunden. Sein Kollektor ist mit dem Leiter 17 durch eine Induktanz 19 verbunden, welche mit den von der Kapazität des Kondensators 20 verschiedenen Kapazitäten der Schaltung (Kapazität der Grenzflächen der Transistoren und Eigenkapazität der Induktanz 19) einen die Frequenz des Oszillators festlegenden Schwingkreis bildet.

Die Induktanz 19 ist eine Induktanz mit einem (nicht dargestellten) Ferritkern, deren Temperaturkoeffizient sehr gering ist und nicht ± 1.10 /⁰C übersteigt. Eine derartige Induktanz kann sehr groß sein und bei einem geringen Volumen insbesondere 100 Millihenry erreichen und sogar übersteigen. Infolgedessen kann man mit einem Kondensator 20 geringer Kapazität, welche nicht 100 Picofarad übersteigt, und welcher so-

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miljniit einem keramischen Dielektrikum, welches zweckniässig Kieselerde ist, hergestellt werden kann, eine Frequenz erreichen, welche um mehrere Größenordnungen größer als die Anzeigefrequenz ist (z.B. 2 Hz). Ferner kann infolge des großen V/ertes der Induktanz 19 das Ausgangssignal des Oszillators hoch sein und mehrere Mikroampere erreichen. Damit das Ausgangssignal bei so hohen Frequenzen sinusförmig bleibt, muß natürlich die Umschaltzeit der Transistoren sehr kurz sein. Man kann z.B. Transistoren 2 N 2894 und 2 U 2222 benutzen.

Die Resonanzfrequenz wird im wesentlichen

durch den V/ert der Induktanz 19» durch die Kollektorkapazität (Kapazität der Grenzfläche Kollektor-Basis) des Transistors und durch die Eigenkapazität der Induktanz 19 bestimmt. Diese Frequenz hängt auch, jedoch in geringem iiiaße, von den Werten der widerstände 23» 16 und 5 ab.

Bei der bevorzugten Ausführungsforni der Erfindung ist die Kapazität des Kondensators klein gegenüber den Werten der Kapazitäten der Grenzflächen der Transistoren 15 und 18 und zweckmässig auch gegenüber der Jiigeii^aOazität der induktanz 19· In diesem ^aIl spielt der Kondensator 20 praktisch keine Rolle bei der Bestimmung der Frequenz des Oszillators. Sein Zweck besteht dann insbesondere darin, den Kollektor des Transistors 18 für die tileichspannungen von der .basis des Transistors 15 zu isolieren. Diese verschiedenen Kapazitäten sind in Funktion der Temperatur und der Spannung sehr stabil, insbesondere wenn die Transistoren 15 und 18 aus Silizium sind und die Induktanz 19 einen Ferritkern hat. Infolgedessen besitzt die Frequenz des Oszillators ebenfalls eine große Stabilität.

Bei dem obigen Beispiel ist der Kern der Induktanz 19 ein hystereseloses Ferrit, welches unter der Marke "Ferrinox T 6" der Gesellschaft GOFiJLEC bekannt ist. Dieses Ferrit besitzt einen Temperaturkoeffizienten Δ L/L, welcher kleiner als 10~⁶ je Celsiusgrad ist, worin L der V/ert der Induktanz ist, und einen gesamten zeitlichen Änderungskoeffizienten (Alterung) von etwa 5.1O~⁶ bei 25° C für 5 Jahre,6 Monate nach der Herstellung.

An der Induktanz 19 können als Abwandlung Mittel vorgesehen werden, mittels welcher die Wicklung gegenüber dem Kern verschoben und somit ihr V/ert verändert werden kann,

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um die Frequenz des Oszillators 10 zu verändern.

Zur Einstellung der Frequenz des Oszillators ist bei dem dargestellten Beispiel ein zwischen der Basis des Transistors 18 und dem Körper angeordneter einstellbarer Widerstand S vorgesehen. Dieser Widerstand 5 besitzt außerdem den Vorteil, eine se line He Sperrung des Transistors 18 zu ermöglichen .

Zur Veränderung der Frequenz des Oszillators

kann ferner ein parallel zu der Induktanz 19 geschalteter (nicht dargestellter) veränderlicher Kondensator vorgesehen werden. Zu dem gleichen Zv/eck kann auch wenigstens einer der Widerstände 5, 16 und 23 veränderlich sein.

Die Speisung mit Gleichstrom kann insbesondere durch ein Quecksilberelement 14 von 1,35 V erfolgen. Ferner ist die verbrauchte elektrische Leistung sehr gering und kann insbesondere auf 1 Liikrowatt heruntergehen. Die Betriebsspannung des Oszillators ist bei der dargestellten Ausführungsfom durch eine Zenerdiode 21 bestimmt, v/elche z.B. eine Durchlaßspannung von 0,6 V hat und durch einen keramischen Kondensator 22 von einigen zehn Nanofarad entkoppelt ist. Ein einstellbarer Widerstand 23 mit hohem Wert, im allgemeinen einige hundert Kiloohm, begrenzt den von dem Element 14 gelieferten Strom.

Es ist wichtig, zu bemerken, daß die Minimal—

spannung V_BE zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 15, welche erforderlich ist, um den Transistor aus dem Sperrzustand in den Sättigungszustand überzuführen, größer als die von der Spannungsquelle (d.h. von der Zenerdiode 21) gelieferte Spannung sein kann. Bei dem dargestellten Beispiel liefert die Zenerdiode eine Spannung von 0,6 V, während die Spannung Vg_E des Transistors 15 grossenordnungsmaßig 0,8 V beträgt. Die Induktanz 19 besitzt nämlich einen Gütefaktor und einen Wert, welche groß genug sind, um eine erhebliche Potentialdifferenz zwischen dem Jünitter und der Basis des Transistors 15 zu liefern. Unter Gütefaktor ist die Größe Q = ^-g zu verstehen,

worin L der Wert der Induktanz, R ihr Widerstand und ω= 2 7Tf die Kreisfrequenz sind. Jedenfalls ist es zweckmässig, einen Faktor Q von grossenordnungsmaßig 10 zu wählen. Dieser Wert beruht auf einem Kompromiß. Der Faktor Q muß nämlich groß sein, um die Spannung zu erhöhen, andererseits muß jedoch der die In-

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duktanz bildende Draht einen kleinen Durcnmesser haben, um einen geringen Platzbedarf zu ergeben (was einen hohen 7/iderstand R und somit eine Herabsetzung des .Faktors Q zur Folge hat).

Bei in dem Rahmen der Erfindung vorgenommenen

Versuchen wurde festgestellt, daß bei Benutzung einer auf einen Ferritkern gewickelten Induktanz 19 der Verbrauch des Oszillators 10 sehr gering ist.

Bei diesen Versuchen wurde auch festgestellt, daß ein mit einer Induktanz 19 mit Ferritkern hergestellter Oszillator eine bessere Frequenzstabilität besaß, als ein Quarzoszillator. Die relative Frequenzstabilität der Schaltung beträgt so größenordnungsinäßig 0,5·10~" /Woche, während mit den üblicherweise benutzten Quarzkristallen dieser Koeffizient die gleiche •Jrössenordnung für den Quarz selbst hat. Anders ausgedrückt, die Frequenzstabilität einer Schaltung mit einem Quarzkristall ist weniger vorteilhaft. Hinsichtlich der Stabilität gegen Stöße haben die Quarzoszillatoren und die erfindungsgemdßen Oszillatoren praktisch die gleichen riigenschaften.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung enthält einen Oszillator 110, welcher über einen kondensator 124 ein üalbwellensignal mit bestimmter Frequenz einer Anzeigevorrichtung 111 liefert, v/elcher ein frequenzteiler 112 und eine Verbindungsschaltung 113 vorgeschaltet sind. Diese Anzeigevorrichtung arbeitet z.B. mit flüssigen Kristallen und hat sieben Segmente .

Der Oszillator 110 wird durch eine in Form eines ■Trockenelements dargestellte Spannungsquelle 114 gespeist.

Der Oszillator 110 enthält einen Siliziumtransistor 115 des Typs NEN, dessen Basis mit dem Körper durch einen Vorspannungswiderstand 116, dessen .dmitter mit dem negativen bpeiseleiter 117 und dessen Kollektor mit der Basis eines Transistors 118 verbunden ist, welcher zu dem ersteren komplementär ist (und somit den j?yp χ-ΉΡ hat) und ebenfalls aus Silizium besteht. Der Transistor 118 wurde wie der Transistor 115 in i'Orm eines zweipoligen Transistors dargestellt, üs kann sich auch um einen Feldeffekttransistor LiOS handeln. Der Emitter dieses Transistors ist mit dem Körper verbunden. Sein Kollektor ist mit dem Leiter 117 durch eine Induktanz 119 verbunden, welche einem die Frequenz des Oszillators festlegenden Schwingkreis

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angehört. Die Basis des Transistors 118 wird mit dem Ausgangssignal des Transistors 115 unter Entkopplung durch einen kalibrierbaren Widerstand 127 beaufschlagt, dessen Rolle wesentlich ist. Dieser Widerstand legt die EntSättigungszeit und somit die Frequenz des Oszillators 110 fest.

Der Kondensator 120 ist ein keramischer Rückkopplungskondensator mit einem Wert von einigen Picofarad. Die Induktanz 119 ist eine Induktanz mit Ferritkern, deren Temperaturkoeffizient sehr gering ist und nicht ± 1.10 /⁰C übersteigt. Eine derartige Induktanz kann sehr groß sein und unter einem geringen Volumen insbesondere 100 Millihenry erreichen und übersteigen. Infolgedessen kann man mit einem Kondensator 120 geringer Kapazität, welche nicht 100 Picofarad übersteigt, und v/elcher somit mit einem keramischen Dielektrikum herstellbar ist, welches zweckmässig Kieselerde ist, eine Frequenz erreichen, welche mehrere Größenordnungen größer als die Anzeigefrequenz

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ist (z.B. 2 ^J Hz). Ferner kann infolge des großen Wertes der Induktanz 119 das Ausgangssignal des Oszillators groß sein und mehrere Kikroampere erreichen. Die Umschaltzeit des Transistors muß kurz sein. Man kann z.B. Transistoren 2 N 2894 und 2 λ 2222 benutzen.

Der Kern der Induktanz 119 ist z.B. ein hystereseloses Ferrit, welches unter der Marke "Ferrinox T 6" der Gesellschaft COFEIiBC bekannt ist. Wie bereits für die Induktanz 19 der Fig. 1 erwähnt, besitzt dieses Ferrit einen Temperaturkoeffizienten Δ L/L, welcher kleiner als 1O~ je Celsiusgrad ist,und einen gesamten zeitlichen Änderungskoeffizienten von etwa 5 χ 1O~⁶ bei 25°C für 5 Jahre.

Die Gleichstromspeisung kann insbesondere durch ein Quecksilberelement 114 von 1,35 V erfolgen. Die von dem Oszillator verbrauchte elektrische Leistung hängt insbesondere von dem Verbrauch der Anzeigevorrichtung ab.

Die bisher beschriebene Vorrichtung ist mit der der Fig. 1 vergleichbar. Dank der Verwendung einer Wicklung auf einem Ferritkern als Induktanz kann der Gütefaktor so groß sein, daß man eine Scheitelspannung bei 121 erhält, welche 7 Volt erheblich übersteigt. Diese Spannung wird über eine Gleichrichterdiode 122 abgenommen und an die Dekodier schaltung 113 angelegt, welche eine Verbindungsschaltung zwischen dem Frequenzteiler

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112, v/elcher die Frequenz an seinem Ausgang 12$ z.B. auf 1 Hz herabsetzt, und dem Anzeigemodul mit flüssigen Kristallen mit sieben Segmenten 111 bildet. Diese Dekodierschaltung legt an das entsprechende Segment die gleichgerichtete Betriebsspannung an, welche sie über die Diode 122 empfängt. Der Frequenzteiler selbst kctnn dagegen unmittelbar von dem Element 114 gespeist werden.

Bei Benutzung einer Induktanz 119 in der Größenordnung von 50 Millihenry und eines Kondensators 120 von 2,2 Picofarad, welcher zur Sperrung des Transistors 11^'genügt, kann man ohne Schwierigkeiten bei 121 eine überspannung erhalten, welche die Speisung einer Verbindungsschaltung und eines Anzeigemoduls mit flüssigen Kristallen üblicher Bauart gestattet, z.B. der von der Gesellschaft SOLID STATE SGIDu-ITlFIC HiC. unter der Bezeichnung SCL 54-24F bzw. SCL 54—4-0 vertriebenen. Der Frequenzteiler kann dann durch den angepassten, unter der Bezeichnung SGL 54-25AF vertriebenen gebildet werden. Der Oszillator 110 beaufschlagt diesen Frequenzteiler über den Kondensator 124 von s.B. 10 pF.

Fig· 3j in v/elcher die Teilen der Fig. 2 entsprechenden Teile der Einfachheit halber das gleiche Bezugszeichen tragen, zeigt eine AusführungsabWandlung, bei welcher der Oszillator einen einzigen Transistor hat. Dieser einzige Transistor 118 besitzt in seinem Kollektor eine Induktanz 119, welche auf einen Ferritkern gewickelt ist, welcher sie mit einer in den Basiskreis geschalteten Spule 125 koppelt. Die Wicklungen 119 und 125 sind gegensinnig gewickelt, so daß sie einen Rückkopplungskreis bilden, welcher ausreicht, um die Erregung von Schwingungen mit einer insbesondere durch die Kenngrößen dieses Kreises bestimmten Frequenz zu erzeugen. Dank der Verwendung von Wicklungen auf einem Ferritkern ist der Gütefaktor hoch genug, um an dem Punkt 121 die Speisespannung der jJekodierschaltung und des Anzeigemoduls mit flüssigen kristallen (welche nicht dargestellt sind) abnehmen zu können.

Hinsichtlich des in Fig. 3 dargestellten Schwingkreises 110 ist zu bemerken, daß die widerstände 151 und 152 dazu dienen, der Basis des Transistors 118 eine Vorspannung zu geben, und daß der Kondensator 126 keine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der Schwingfrequenz spielt. Diese Frequenz wird

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nämlich wie bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 insbesondere durch den Wert der Induktanzen 119 und 125, ihre ßigenkapazitäten und im besonderen die Kapazitäten der Grenzflächen des Transistors 118 bestimmt.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Spannungsstabilisierung dargestellt, welche der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen ähnlich ist und parallel eine Zenerdiode 127 und einen Entkopplungskondensator 128 enthält, jiin V/iderst and 129 begrenzt den von dem element gelieferten Strom, !,.an kann jedoch in zahlreichen Fällen die Zenerdiode fortlassen, deren Vorhandensein offenbar einen Spannungsabfall gegeriüoer der elektromotorischen Kraft des Clements 114 :-:ur Folge hat.

Bei besonderen Ausführungsformen der Erfindung

wurden die elemente der beschriebenen Schaltunpjen folgendermassen gev/ählt:

Fur Fig. 1:	0,6 Volt
- Zenerdiode 21:	500 kJl
- einstellbarer Widerstand 23:	22 nF
- Kondensator 22:	2,2 i.,il
- Widerstand 16:	1,5 Pi
- Kondensator 20:	100 mil
- induktanz 19:	BG 205 A
- l'ransistor 15:	ßO 208 A
- iransistor 18:
Für i-'ig. 2:

- Jie gleichen Werte für die Elemente des Oszillators 110 wie für die entsprechenden Elemente des Oszillators 10.

- Transistor	115:	BG 208 A
- Transistor	118:	BG 205 A
- Diode 122:		1 N 4148
- Kondensator	124:	10 pF
Für Fig;· 3:
- Widerstand	129:	50 kil
- Kondensator	128:	22 nF
- Zenerdiode	130:	1 Volt
- keramischer	Niederspannungs-
kondensator	126:	22 nF

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- Widerstände 151 und 152: 50 kH(Gesamtwert) Diese Widerstände können in Form eines einzigen Potentiometers verwirklicht werden.

- Diode 122: 1 IT 4-148

- Kondensator 124: 10 pF

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So können insbesondere die lnduk tanzen 19 oder 119 durch eine einfache Wicklung ohne Ferritkern gebildet werden.

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Claims (16)

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   PATENTANSPRÜCHE

   Zeitmeßvorrichtung mit einem Generator zur Urzeugung periodischer Signale bestimmter Frequenz, einer Gleichspannungsquelle, z.B. einem Trockenelement, und einer Anzeigevorrichtung, z.B. mit flüssigen Kristallen, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator wenigstens einen Transistor (15j 18, 115» 118) enthält, welcher einem Resonanzkreis mit Induktanz und Kapazität zugeordnet ist, um einen Oszillator (10) zu bilden, dessen Frequenz mehrere Größenordnungen größer als die Steuerfrequenz der Anzeigevorrichtung (11) ist, wobei diese Kapazität einen Kondensator mit großer Stabilität umfasst.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwei Transistoren (15» 18 oder 115» 118) enthält.
3. J. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator einen ersten Siliziumtransistor (18) enthält, dessen Belastungskreis die dem Resonanzkreis angehörende Induktanz (19) enthält, und daß sie einen Kondensator (20) zur Kopplung dieses ersten Transistors (18) mit der Basis eines zweiten Siliziumtransistors (15) aufweist, wobei das Dielektrikum dieses Kopplungskondensators (20) Kieselerde ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (20) erheblich kleiner als die Kapazitäten der Grenzflächen der Siliziumtransistoren (15, 18) sind, wobei der Resonanzkreis im wesentlichen durch diese Induktanz (19) und die Kapazitäten der Grenzflächen der Siliziumtransistoren (15, 18) gebildet wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanz (19) auf einen Ferritkern gewickelt ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel zur Verschiebung der Induktanz gegenüber ihrem Kern zur Veränderung der bestimmten Frequenz.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität einen Wert von weniger als 100 Picofarad hat.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle ein Trockenelement

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   und eine Zenerdiode (21) umfasst, deren Zenerspannung kleiner als die Auslösespannung Emitter-Basis des zweiten Transistors (15) ist.
9. 9· Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden !Transistoren (15, 18) entgegengesetzte Leitfähigkeitstypeii haben.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung sur Speisung der Anzeigevorrichtung (11) durch Gleichrichtung einer Spannung erhalten v/ird, welche an der Induktanz (19) abgenommen wird, welche einen hohen Gütefaktor hat.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (110) einen einzigen Transistor (118) enthält, v/elcher in seinem Kollektor kr eis eine erste Wicklung (119) iind in seinem Basiskreis eine zweite Wicklung (125) aufweist, welche mit der ersten durch einen Ferritkern gekoppelt ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis im wesentlichen die Induktanz (119j 125) und die Kapazitäten der Grenzflächen des Transistors (118) enthält.
13. 13· Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung zur Speisung der Anzeigevorrichtung durch Gleichrichtung einer an der ersten, eine Induktanz bildenden Wicklung (119) abgenommenen Spannung hergestellt wird.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

    13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle durch ein i^uecksilberelement (14-, 114) von etwa 1,3 Volt gebildet wird.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

    14, dadurch gekennzeichnet, daß wenn die Anzeigevorrichtung (11) mit flüssigen Kristallen arbeitet, die Induktanz und die Kapazität so gewählt sind, daß die von der Induktanz (19) erzeugte Überspannung eine Speisespannung von wenigstens 3 Volt liefert.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

    15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung einen Frequenzteiler (112), eine Dekodierschaltung (113) und einen Anseigemodul (111) mit flüssigen Kristallen mit sieben Segmenten

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    - "Λ - 0271 75 B

    enthält.

    ' 17· Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanz (19) einen Gütefaktor von grössenordnungsmäßig 10 besitzt.

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