DE2542605A1 - Elektronische uhr - Google Patents

Elektronische uhr

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DE2542605A1 DE19752542605 DE2542605A DE2542605A1 DE 2542605 A1 DE2542605 A1 DE 2542605A1 DE 19752542605 DE19752542605 DE 19752542605 DE 2542605 A DE2542605 A DE 2542605A DE 2542605 A1 DE2542605 A1 DE 2542605A1
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Description

BLUMBACH · WESgR . S3ER0EN · KRAMER
ZWIRNKR . HIRSCH 23428Of
PATENTANWALTS IN MÖNCHEN UNÖ WIESBADEN .
Postadresse München: Palentconsult 8 München 60 RadetkestraQe 43 Telefon (039) 883603/883604 Telex 05*212313 Postadresse Wiesbaaen; Patentccnsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04·186237
Kabushiki Kaisha Suwa "Seiko sha Tokyo / Japan
Elektronikehe
DieErfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einer Zeitnormalquelle, einer elektronischen Schaltung, einer Anzeigevorrichtung, einer Energieversorgungsbatterie und einer Batterieepanmmgsmeß-Schaltung, durch die unter Ausnutzung wenigstens einer Schwellwortspannung eines Feldeffekttransistors die Batteriespannung gemessen wird. Die Batteriespannungsmeß-Schal^ung dient hierbei dazu, festzustellen, wann die Lebersdauer der Batterie zu Ende geht und eine entsprechende Anzeige dieses Zustandes zu veranlassen.
München: Kramer · Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbacti · Di. Bergen · Zwinief
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, unter Ausnutzung der Schwellwertspannung eines Feldeffekttransistors das Absinken der Batteriespannung zu erfassen und damit das bevorstehende fnde der Lebensdauer der Batterie, Die vörgeschla« gene Schaltung und ihj?e Eigenschaften werdtrn anhand dsr Fif. 1 Ms 3 dieser Anmeldung noch näher erläutert wtrden. Bin Problem besteht darin, daß die vorgeschlagene Schaltung noch eine starke $§mperaturabha'ngigkeit aufweist, die. im Fehlanzeige führt η kann,
Aufgabe dieser Erfindung ist es, bei einey Uhr der einleitend genannten Art die Teroperatureigenschaften der Batteriespannungsmeil-Schaltung zu verbessern»
Dies ist durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung möglich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen, '
Die Erfindung v/ird in einer Gegenüberstellung zur vorgeschlagenen Lösung anhand von 6 Figuren näher erläutert* Es zeigen:
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Batteriespannungs« raeß-Schaltung}
Fig. 2 die Beziehung zwischen der Versorgungsspannung E, und der Ausgangsspannung E2 des in Fig. 1 dargestellten p-Kanal-MOS-FETs 2;
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Fig· 3 in Form einer Kennlinie die Beziehung zwischen der Spannungsdifferenz (Vq-Vth) und dem ID-Temperaturkoeffizienten des Drainstroms;
Fig. Zf eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung; ' Fig. 5 in Form einer Kennlinie die Temperaturabhängigkeit der Meß-Spannung, der Batteriespannungsmeß-Schaltung; Fig. 6 die Schaltung einer v/eiteren Ausführungsform nach dieser Erfindung.
.Es wird nun anhand der Fig. 1 die vorgeschlagene Batteriespannungsmeß-Schaltung erläutert, bei der die Schwellwertspannung eines Feldeffekttransistors ausgenutzt wird. In der Grundschaltung gemäß Fig. 1 bedeuten 1 eine Energieversorgungsbatterie, 2 einen p-Kanal-Feldeffekttransistor vom Anreicherungstyp der im folgenden P-MOS-FET genannt wird und 3 einen Lastwiderstand. Mit Jf und 5 sind komplementäre Inverter und mit 6 ist ein Ausgangsanschluß bezeichnet. Zur Vereinfachung der Erläuterung wird angenommen, daß 1 eine Spannungsquelle mit variabler Spannung ist.
Die in Fig2, dargestellte Kennlinie zeigt die Beziehung zwischen der Versorgungsspannung E, und der Ausgangsspannung E- des P-MOS-FET 2 der Fig. 1. Falls der Lastwiderstand 3 ausreichend groß gewählt wird., sind aus dieser Fig. die folgenden Tatsachen zu entnehmen. Wird die Spannung E1
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größer als die Schwellwertspannung y des P-MOS-FETs 2, dann wird, da dieser leitend wird,, die Spannung Ep gleich der Spannung. E-.. .......
Nähert sich die Spannung E, von oben der Schwellwertspannung VTH dann, fällt die. Spannung E2 rasch ab., da der P-MOS-FET 2 vom leitenden in den. nicht leitenden Zustand übergeht. Wird die Spannung E. kleiner oder gleich der Schwellwertspannung V™™ dann wird dieSpannung Ep zu Null. Andererseits wird der Ausgang 6.invertiert, wenn die Spannung Ep gleich der Schwallwertspannung des Inverters ^- wird und es wird das Abfallen bzw. Absinken der Batteriespannung erfasst. Da der P-MOS-FET 2 auf demselben Substrat wie die komplementäre integrierte MOS-Schaltung gebildet ist, nähert sich die Schwellwertspannung VTIt in der Praxis etwa der Hälfte des Wertes der Batteriespannung. Dies bedeutet, daß der Lastwiderstand 3 klein und die Neigung der Ej-E2-Kurve der Fig.2 sanft gemacht werden muß, um die Meßspannung auf 90 bis 95% der normalen Batteriespannung einzustellen. Damit wird die Umschaltbedingung des P-MOS-FETs 2 unbestimmt. Die Meßspannung .wird Jedoch beßtimmt, da Ep,wie oben erwähnt, durch die Sehwellwertspannung der nächsten Inverterstufe k erfaßt wird,
Auf diese Weise kann das Abfallen der Batteriespannung d.h. die Lebensdauer der Batterie durch einen UmsehaltVorgang erfaßt bzw. gemessen werden, bei dem die Schwellwertspannung
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eines Feldeffekttransistors ausgenutzt wird. Es entsteht jedoch bei der Einführung dieser Schaltung in die Praxis insofern ein Problem, da die Batteriespannungsmeß-Schaltung eine verhältnismäßig starke Temperaturabhängigkeit aufweis-t.
Es ist notwendig, bei der Batteriespannungsmeß-Schaltung eine Temperaturkompensation vorzusehen, um zu verhindern, daß je nach den Temperaturbedingungen ein Absinken der Batteriespannung erfaßt wird, selbst wenn die Batteriespannung noch ihren Nennwert aufweist und andererseits ein Absinken der Spannung nicht erfaßt wird, selbst wenn der zulässige Wert schon unterschritten ist. Durch die vorliegende Erfindung wird das Temperaturverhalten der Batteriespannungsmeß-Schaltung verbessert.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten grundsätzlichen Aufbau der Batteriespannungsmeß-Schaltung spricht der P-MOS-FET 2 in der ersten Stufe am stärksten auf Temperaturänderungen an. Hier wiederum kommt dem Temperaturverhalten des Drainstromes eine besondere Bedeutung zu, da die Ausgangsspannung des P-MOS-FETs 2 proportional zum Drainstrom ist. Das Temperaturverhalten der komplementären Inverter und 5 ist aus den folgenden Gründen gut.
Im allgemeinen läßt sich der Temperaturkoeffizient des Drainstromes ID eines MOS-FETs durch die folgende Gleichung ausdrucken, faTLs Vp. konstant ist
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1 dID
1 dim /
ID dT ^n dT MVQ - VTH) dT
Hierbei bedeuten:
Vq = Spannung zwischen Gate und Source, im folgenden
"Gatespannung" genannt,
VTjT = Schwellwertspannung,
/un = Elektronenbeweglichkeit in der Inversionsschicht.
d-un TH
Da sowohl als auch -rs— negative Werte sind, kann durch αϊ αϊ y
TH geeignete Wahl von (V^ - V^tt) und —^— die Temperaturabhängigkeit des Drainstromes positiv, negativ oder null gemacht werden. Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Spannungsdifferenz (V,, - V,™) und dem ID-Temperaturkoeffizienten in Form einer Kennlinie.
Obwohl es also theoretisch möglich ist, den ID-Temperaturkoeffizienten zu Null zu machen, fällt dies in der Praxis sehr schwer. Die Schwellwert/jpannung VmH ist auf etwa 1,OVoIt anzuheben im Hinblick auf die Einstellung eines optimalen Wertes von VTH und um den ID-Temperaturkoeffizienten bei einer Gatespannung V^ von etwa 1,5 Volt zu Null zu machen. Da Jedoch die Batteriespannungsmeß-Schaltung auf dem gleichen IC-Plättchen wie die übrigen Schaltungen gebildet
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wird, werden die Sehwellwertspannungen ντΗ sämtlicher Schaltungen erhöht« Die Erhöhung der Schwellwertspannungen Vmtj verursacht eine Anzahl unerwünschter Effekte wie eine Verschlechterung des Spannungsverhaltens der Oszillatorschaltung und der Zeitgenauigkeit, einen Abfall des Drainstroms in der Treiberschaltung und ferner in der Teilerschaltung eine Verschlechterung der Charakteristik des Rauschwiderstandes, Es ist demzufolge nicht erwünscht, die Schwellwertspannung Vmtr anzuheben.
Die Erfindung sieht nun eine: Temperaturkompensation ohne Verschlechterung der Schaltungseigenschaften bzw. von dessen Wirkungsgrad vor.
Bei der Erfindung werden die in der ersten Stufe der Batteriespannungsmeß-Schaltung als Folge von Temperaturschwankungen auftretenden Schwankungen der Ausgangsspannung durch die Temperatureigenschaften des Feldeffekttransistors (FET) der nächsten Stufe oder weiter hinten liegender Stufen ausgelöscht.
Zur Erläuterung der Erfindung werden zunächst die Temperaturabhängigkeit der Ausgangsspannung und der Schaltspannung der komplementären Inverter nach Fig. 1 beschrieben. Die
ID-Temperaturkoeffizienten sowohl von n-Kanal-MOS-FETs als auch die von p-Kanal-MOS-FETs lassen sich durch Gleichung 1
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ausdrücken. Bei der Gatespannung, bei der sich das Ausgangssignal umkehrt, d.h. in der Nachbarschaft der Schaltspannung weist die Gatespannung sowohl des P-MOS-FETs als auch des N-MOS-FETs Werte auf, die in der Nähe der'Schwellwertspannung liegen. Der ID-Temperaturkoeffizient der beiden FETs ist damit positiv. Aus diesem Grund ändert sich der Widerstand zwischen Drain und Source sowohl des P-MOS-FETs als auch des N-MOS-FETs in der gleichen Weise wie die Temperatur und hat zur Folge, daß sich Temperaturschwankungen kaum auf die Sehaltspannung bzw. die Ausgangsspannung auswirken können. Andererseits weist bei einem Inverter mit einem einzigen MOS-FET, dessen Last ein Widerstand ist, der Lastwiderstand kein solches Tempeisturverhalten auf, daß er das Temperaturverhalten des MOS-FETs kompensieren könnte, so daß sich das Temperaturverhalten des MOS-FETs direkt auf die Sehaltspannung bzw. die Ausgangsspannung auswirkt.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, das Temperaturverhalten der Meß-Spannung durch Absorbieren der durch Temperaturschwankungen in der ersten Stufe verursachten Schwankungen der Ausgangsspannung zu verbessern'. Dies geschieht durch einen geschickten Einsatz eines MOS-FET-Inverters, bei dem als Last der Eingangswiderstand der nächsten Stufe oder der dahinterliegenden Stufen der Batteriespannungsmeß-Schaltung dient. Hierbei wird das oben beschriebene Temperaturverhalten
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des MOS-FET-Inverters ausgenutzt, bei dem als Last ein Widerstand dient.
Es wird nun eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei der in Fig. if dargestellten erfindungsgemaßen Schaltung entspricht die erste Stufe der ersten Stufe der Schaltung nach Fig. 1· Als nächste Stufe schließt sich ein Inverter aus einem N-MOS-FET (n-Kanal-MOS-FET) 7 und ein Lastwiderstand 8 an. Der Rest entspricht wiederum der Batteriespannungsmeß-Schaltung nach Fig. 1. Bei der Schaltung nach Fig. if ist die Schwellwertspannung des P-MOS-FETS 2 0,7 Volt und die Gatespannung bei der der ID-Temperaturkoeffizient zu Null wird, etwa 1,1 Volt und wenn die vorgegebene Meß-Spannung 1,5 Volt ist, wird der ID-Temperaturkoeffizient des P-MOS-FETS 2, wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, innerhalb eines Bereiches der Versorgungsspannung von der normalen Batteriespannung 1,58 Volt bis zur vorgeschriebenen Meß-Spannung 1,50 Volt, die das Ende der Lebensdauer der Batterie anzeigen soll, negativ.
Liegt die Versorgungsspannung im Bereich von der normalen Batteriespannung 1,58 Volt bis zur vorgeschriebenen Meß-Spannung \50 Volt und darüber, dann sind bei normaler Temperatur der P-MOS-FET 2 und der N-MOS-FET 7 im eingeschalteten Zustand« Da wie beschrieben, in dem genannten Bereich der Versorgungsspannung der ID-Temperaturkoeffizient des P-MOS-
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FETs negativ ist, nimmt der Widerstand zwischen Source und Drain des P-MOS-FETs 2 zu, wenn die Temperatur ansteigt. Demgemäß nimmt die Ausgangsspannung Ep ab. Andererseits ist die Spannung zwischen Gate und Source des N-MOS-FETs 7 mit der Spannung Ep identisch, so daß die Ausgangsspannung Ep abnimmt,, wenn die Temperatur ansteigt, was wiederum eine Zunahme des Widerstandes zwischen Drain und Source des N-MOS-FETs 7 zur Folge hat. Da die Spannung zwischen Gate und Source des N-MOS-FETs 7 einen/der Nähe der Schwellwertspannung liegenden Wert auf v/eis t^ ist jedoch die Spannungsdifferenz (Vn - VmTT) nahezu Null. Demgemäß ist der ID-
VJ XXl
Temperaturkoeffizient des N-MOS-FETs 7 selbst positiv, so daß als Folge eines Temperaturanstiegs der Widerstand zwischen Drain und Source abnimmt.
Wie erwähnt, wird der durch eine Schwankung der Ausgangsspannung als Folge einer Temperaturschv/ankung des P-MOS-FETs der ersten Stufe ausgeübte Einfluß auf den Widerstand zwischen Drain und Source des N-MOS-FETs 7 der nächsten Stufe durch dessen Temperaturcharakteristik ausgelöscht und als Folge hiervon die Temperaturabhängigkeit der Ausgangsspannung des N-MOS-FETs 7 der nächsten Stufe vermindert. Die Temperaturcharakteristik der Meß-Spannung der Batteriespannungsmeß-Schaltung wird damit verbessert.
Es wurde die Kompensation anhand einer Temperaturzunahme erläutert. Die erfindungsgemäße Schaltung bewirkt jedoch auch
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eine Temperaturkompensation bei fallender Temperatur. Es wird nun der Betrag der Temperaturkompensation erläutert.
Der Arbeitspunkt der Gatespannung des P-MOS-FETs der ersten Stufe liegt an der Stelle a (siehe Fig. 3) und der des N-MOS-FETs der nächsten Stufe an der Stelle c. Der absolute Wert des Temperaturkoeffizienten ist an der Stelle c groß, da die Spannung VQ in der Nähe der Schwellwertspannung VmjT liegt. Er ist etwa zehn Mal so groß, wie der absolute Wert an der Stelle a. Nimmt man an, daß sich der ID-Temperaturkoeffizient in der Ausgangsspannung wiederspiegelt und eine Temperaturschv/ankung eine Schwankung". ^ E2 der Ausgangsspannung der ersten Stufe zur Folge hat, dann unterliegt diese Spannungsschwankung im N-MOS-FET der nächsten Stufe einer Verstärkung ß. Die Ausgangsspannung dieser Stufe v/eist somit als Folge der Tempera turschwankung der ersten Stufe eine Schwankung von &'- Ep auf.
Da die durch Temperaturschwankungen des N-MOS-FETs in der zv/eiten Stufe verursachte Schwankung -'· E- der Ausgangsspannung etwa zehn Mal größer als -■"■ E_ der Äusgangsspannung der ersten Stufe ist, kann s:.e vollständig beseitigt werden, falls die Spannungsverstärkung ß des N-MOS-FETs in der zweiten Stufe zehn ist. Die Spannungsverstärkung ß gleich zehn kann einfach realisiert und durch den Wert des
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Las tv/ider stand es gesteuert v/erden« Der Betrag der Temperaturkompensation kann also durch den Arbeitspunkt des Wertes des Lastwiderstan-des der nächsten bzw. zweiten Stufe gesteuert v/erden.
Fig. 5 zeigt die Temperaturkennlinie der Meß-Spannung der Ausführungsform nach Fig. i+ im Vergleich zu der eines komplementären Inverters in der nächsten Stufe. Hierbei bedeutet A den Temperaturgang der Schaltung unter Verwendung eines N-MOS-FETs in der nächsten Stufe und B den Temperaturgang der Schaltung unter Verwendung eines komplementären Inverters in der nächsten Stufe.
Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, bei dem in der ersten Stufe ein P-MOS-FET und in der darauffolgenden Stufe ein N-MOS-FET verwendet wurde. Falls ein N-MOS-FET dessen ID-Temperaturkoeffizient innerhalb des Bereichs der Versorgungsspannung von der normalen Batteriespannung bis zur vorgegebenen Meß-Spannung negativ ist, in der ersten Stufe benutzt wird, wird zur Temperaturkompensation entsprechend Fig. 6 in der nächsten Stufe ein P-MOS-FET benutzt. In Fig. 6 bedeuten 9 einen N-MOS-FET und 11 einen P-MOS-FET, jeweils vom Anreicherungstyp, 11 und 12 Lastwiderstände.
Falls andererseits in der ersten Stufe ein MOS-FET verwendet wird, dessen Temperaturcharakteristik innerhalb des
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Bereichs von der normalen Batteriespännung bis zur vorgegebenen Meß-Spannung positiv ist, erfolgt bei einem P-MOS-FET in der ersten Stufe die Temperaturkompensation durch Verwendung eines P-MOS-FETS in der nächsten Stufe und bei" einem N-MOS-FET in der ersten Stufe durch Verwendung eines N-MOS-FETs in der zweiten Stufe. Selbst wenn für die praktische Verwirklichung der Erfindung der Laätwiderstand in der nächsten bzw. zweiten Stufe aus einem MÖS-Widerstand besteht, kann der gleiche Effekt erreicht werden.
Wie erwähnt, ist Gegenstand dieser Erfindung die Kompensation der durch Temperaturschwankungen des FETs in der ersten Stufe verursachten Schwankungen mittels der Temperaturcharakteristik der FETs in der nächsten Stufe oder danach, welche zur ersten Stufe in Kaskade geschältet sind. Neben den beschriebenen Methoden lassen sich verschiedene andere Methoden für die Temperaturcharakteristik entwerfen. Zum Beispiel kann die nächste Stufe bzw. die zweite Stufe aus einem komplementären Inverter gebildet sein, dessen p- und η-Bereich voneinander verschieden ausgebildet v/erden, wodurch dem komplementären Inverter ein solcher Temperaturkoeffizient verliehen wird, daß eine Temperaturkompensation erfolgt. Die beschriebenen Methoden sind außerdem nicht nur bei MOS-FETs sondern auch bei Sperrschicht^Feldeffekt-Transistoren (conjunction type FETs) anwendbar.
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Außerdem ist die Erfindung nicht nur bei einer Batteriespannungsmeß-Schaltung für eine elektronische Uhr sondern auch bei einer Batteriespannungsmeß-Schaltüng für einen elektronischen Taschenrechner, einen Analog-Digital-Ümwandler unter Verwendung von FETs und einer Spännungsvergleichsschaltung, die die Spannung eines Thermometers vergleicht etc., anwendbar*
V/ie im einzelnen beschrieben, kann die Temperaturkompensätionsschaltung innerhalb eines monolitischen IC-Plättchens ohne Verwendung eines temperatürempfindlichen Elementes wie eines Termistors ausgeführt v/erden, wobei ein ausreichender Kompensationseffekt erzielt wird. Damit trägt die Erfindung wesentlich dazu bei, daß für eine elektronische Uhr die Batteriespannungsmeß-Schaltung in Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung für die Lebensdauer der Batterie praktische Bedeutung gewinnt.
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Claims (7)

  1. BLUMBACH · WESER · BERGEN . KRAMER ZWIRNER - HIRSCH
    PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN
    Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radedcestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237
    75/8726
    Patentansprüche
    Am)Elektronische Uhr mit einer Zeitnormalquelle, einer elektronischen Schaltung, insbesondere einer Teilerschaltung, einer Anzeigevorrichtung, einer Energieversorgungsbatterie und einer Batteriespannungsmeßschaltung, durch die unter Ausnutzung wenigstens einer Schwellwertspannung eines Feldeffekttransistors die Batteriespannung gemessen wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Batteriespannungsmeßschaltung wenigstens zwei in Kaskade geschaltete Stufen eines Meß- bzw. Verstärkerkreises enthält,
  2. 2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1,dadurch ge kennzeichnet , daß die durch Temperatureinflüsse verursachten Schwankungen der Ausgangsspannung (Ep) der ersten Stufe (2/3) durch die Temperaturcharakteristik des Feldeffekttransistors
    München: Kramer · Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbadi · Dr. Bergen · Zwirner
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    (7) der nächsten Stufe (7/8) bzw. der folgenden Stufen in ihrer Auswirkung auf deren Ausgangsspannung (E35) kompensiert sind.
  3. 3. Elektronische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Temperaturkoeffizient des Drainstromes des Feldeffekttransistors (2, 9) der ersten Stufe innerhalb oder in der Nähe des Bereiches von der normalen Batteriespannung (E,) bis zur vorgegebenen Meßspannung negativ ist und bei einem p-Kanal-Feldeffekttransistor (2) in der ersten Stufe ein n-Kanal-Feldeffekttransistor (7) in der nächsten Stufe,an der die Aüsgangsspannung (E^) der ersten Stufe anliegt, vorgesehen ist bzw. bei einem n-Kanal-Feldeffekttransistor (9) in der ersten Stufe ein p-Kanal-Feldeffekttransistor (11) in der nächsten Stufe vorgesehen ist.
  4. 4·. Elektronische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Temperaturkoeffizient des Drainstromes des Feldeffekttransistors der ersten Stufe innerhalb oder in der Nähe des Bereiches von der normalen Batteriespannung (E^) bis zur vorgegebenen Meßspannung positiv ist und bei einem p-Kanal-Feldeffekttransistor in der ersten Stufe ein
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    p-Kanal-Feldeffekttransistor in der nächsten Stufe, an der die Ausgangsspannung (E~) der ersten Stufe anliegt, vorgesehen ist bzw. bei einem n-Kanal-Feldeffekttransistor in der ersten Stufe ein n-Kanal-Feldeffekttransistor in der nächsten Stufe vorgesehen ist.
  5. 5. Elektronische Uhr nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet , daß der Lastwiderstand (8, 12) des Feldeffekttransistors (7, 11) der nächsten Stufe ein MOS-Widerstand aus einem MOS-Transistor ist.
  6. 6. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet , daß die zweite bzw. nächste Stufe aus einem komplementären MOS-Inverter gebildet ist und die durch Temperatureinflüsse verursachten Schwankungen der Ausgangsspannung (E2) der ersten Stufe durch den Temperaturkoeffizienten des komplementären MOS-Inverters der nächsten Stufe kompensiert sind.
  7. 7. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens die beiden in Kaskade geschalteten Stufen der Batteriespannungsmeßschaltung Feldeffekttransistoren (2, 7» 9t 11) mit jeweils einem Widerstand (3, 8, 10, 12) ent-
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    halten, daß die Batteriespannung (E.) durch die erste Stufe verstärkt und die Ausgangsspannung (Ep) der ersten Stufe sowie die Lebensdauer der Batterie durch eine logische Schaltung am Ausgang der Batteriespannungsmeßschaltung erfaßt werden.
    R 0 9 ·:Μ 5 / ι 3 3 0
DE2542605A 1974-09-24 1975-09-24 Elektronische Uhr Expired DE2542605C3 (de)

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JP10980874A JPS5651590B2 (de) 1974-09-24 1974-09-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2542605A1 true DE2542605A1 (de) 1976-04-08
DE2542605B2 DE2542605B2 (de) 1978-08-03
DE2542605C3 DE2542605C3 (de) 1985-10-03

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DE2542605A Expired DE2542605C3 (de) 1974-09-24 1975-09-24 Elektronische Uhr

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US (1) US4037399A (de)
JP (1) JPS5651590B2 (de)
CH (1) CH624262B (de)
DE (1) DE2542605C3 (de)
GB (1) GB1514330A (de)
HK (1) HK82779A (de)
MY (1) MY8000208A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3401187A1 (de) * 1984-01-14 1985-07-25 Dieter Gräßlin Feinwerktechnik, 7742 St Georgen Vorrichtung fuer netzbetriebene schaltuhren mit elektrischer gangreserve

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140930A (en) * 1976-07-30 1979-02-20 Sharp Kabushiki Kaisha Voltage detection circuit composed of at least two MOS transistors
JPS5326175A (en) * 1976-08-23 1978-03-10 Seiko Instr & Electronics Ltd Electronic watch
JPS53120548A (en) * 1977-03-30 1978-10-21 Toshiba Corp Battery life display system
JPS5575665A (en) * 1978-12-04 1980-06-07 Toshiba Corp Detection circuit for battery capacity
FI114753B (fi) 1997-09-19 2004-12-15 Nokia Corp Lämpötilan kompensointi elektroniikkalaitteissa
US6410997B1 (en) * 1998-04-17 2002-06-25 Sarnoff Corporation Power source for a hearing aid
DE69942969D1 (de) * 1998-08-31 2011-01-05 Citizen Holdings Co Ltd Elektronische uhr mit generatorfunktion
DE10347182B4 (de) * 2003-10-10 2006-01-12 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Betriebsverfahren und Schaltung eines Uhrbausteins
US7573306B2 (en) * 2006-01-31 2009-08-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device, power supply detector and semiconductor device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508084A (en) * 1967-10-06 1970-04-21 Texas Instruments Inc Enhancement-mode mos circuitry
DE1952203A1 (de) * 1968-10-16 1970-04-23 Hamilton Watch Company Elektronisch gesteuerter Zeitmesser
DE2119764A1 (de) * 1970-04-22 1971-11-04 Rca Corp Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Bezugsspannung und Feststellen eines Spannungspegels
DE2238056A1 (de) * 1971-08-20 1973-02-22 Seiko Instr & Electronics Batterieuhr
US3789599A (en) * 1971-10-25 1974-02-05 Suisse Pour L Ind Horlogere Sa Correction of errors occurring in electronic timepieces
DE2361739A1 (de) 1973-12-12 1975-06-12

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3383522A (en) * 1965-08-30 1968-05-14 Westinghouse Electric Corp Undervoltage sensing circuit
US3898790A (en) * 1972-11-09 1975-08-12 Citizen Watch Co Ltd Battery-driven watch with battery consumption display alarm
US3912977A (en) * 1974-05-20 1975-10-14 Rca Corp Direct current protection circuit
US3916262A (en) * 1974-07-23 1975-10-28 Us Navy Low voltage bus-operated overvoltage protection system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508084A (en) * 1967-10-06 1970-04-21 Texas Instruments Inc Enhancement-mode mos circuitry
DE1952203A1 (de) * 1968-10-16 1970-04-23 Hamilton Watch Company Elektronisch gesteuerter Zeitmesser
DE2119764A1 (de) * 1970-04-22 1971-11-04 Rca Corp Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Bezugsspannung und Feststellen eines Spannungspegels
DE2238056A1 (de) * 1971-08-20 1973-02-22 Seiko Instr & Electronics Batterieuhr
US3789599A (en) * 1971-10-25 1974-02-05 Suisse Pour L Ind Horlogere Sa Correction of errors occurring in electronic timepieces
DE2361739A1 (de) 1973-12-12 1975-06-12

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"IEEE Journal of Solid-State Circuits", Bd. SC-4, No.3 (Juni 1969), S.122-130 *
"Solid-State Electronics", Bd.15 (1972), S.165-175 *
Andreas Lewicki "Einführung in die Mikro- elektronik", (1966), S.348-350 *
DE-PS 23 61 739 *
In Betracht gezogene ältere Patente: DE-PS 25 18 038 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3401187A1 (de) * 1984-01-14 1985-07-25 Dieter Gräßlin Feinwerktechnik, 7742 St Georgen Vorrichtung fuer netzbetriebene schaltuhren mit elektrischer gangreserve

Also Published As

Publication number Publication date
DE2542605B2 (de) 1978-08-03
GB1514330A (en) 1978-06-14
CH624262B (de) 1900-01-01
US4037399A (en) 1977-07-26
DE2542605C3 (de) 1985-10-03
JPS5651590B2 (de) 1981-12-07
CH624262GA3 (de) 1981-07-31
HK82779A (en) 1979-12-14
JPS5136971A (de) 1976-03-29
MY8000208A (en) 1980-12-31

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