DE2542605A1 - Elektronische uhr - Google Patents
Elektronische uhrInfo
- Publication number
- DE2542605A1 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stage
- voltage
- field effect
- effect transistor
- mos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16504—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
- G01R19/16519—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed using FET's
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
- G04C10/04—Arrangements of electric power supplies in time pieces with means for indicating the condition of the power supply
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/30—Modifications for providing a predetermined threshold before switching
- H03K17/302—Modifications for providing a predetermined threshold before switching in field-effect transistor switches
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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
609815/1330
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;
- 3 -60 98 15/1330
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
609815/1330
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
6098 1 5/1330
- " 2^42605
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 l± 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
- 6 8098 1 5/1330
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.
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
609815/1330
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
- 8 609815/1330
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
- 9 6098 15/1330
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-
- 10 6 0 9 3 15/1330
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
609815/1330
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
- 12 609815/1330
254260S
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
- 13 60981B/
1 330
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.
-H-6098 1 5/1530
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.
609815/1330
Claims (7)
- BLUMBACH · WESER · BERGEN . KRAMER ZWIRNER - HIRSCHPATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPostadresse 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 04-18623775/8726PatentansprücheAm)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. 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 FeldeffekttransistorsMünchen: Kramer · Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbadi · Dr. Bergen · Zwirner60981 5/ 1 330(7) der nächsten Stufe (7/8) bzw. der folgenden Stufen in ihrer Auswirkung auf deren Ausgangsspannung (E35) kompensiert sind.
- 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·. 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 ein609815/1330-δ 11p-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. 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. 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. 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-609815/1330halten, 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
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
Family
ID=14519713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2542605A Expired DE2542605C3 (de) | 1974-09-24 | 1975-09-24 | Elektronische Uhr |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
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)
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)
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)
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)
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 |
-
1974
- 1974-09-24 JP JP10980874A patent/JPS5651590B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-09-11 CH CH1181975A patent/CH624262B/de unknown
- 1975-09-23 GB GB38964/75A patent/GB1514330A/en not_active Expired
- 1975-09-24 DE DE2542605A patent/DE2542605C3/de not_active Expired
- 1975-09-24 US US05/616,347 patent/US4037399A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-12-06 HK HK827/79A patent/HK82779A/xx unknown
-
1980
- 1980-12-30 MY MY208/80A patent/MY8000208A/xx unknown
Patent Citations (6)
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)
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)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2818085C2 (de) | Spannungsmeßschaltung | |
DE2935858C2 (de) | ||
DE3141714C2 (de) | ||
DE4343722C2 (de) | Präzisions-Referenzspannungsschaltung, die sich für die Verwendung in Computersystemen eignet | |
DE4117324C2 (de) | Spannungsreferenzschaltung | |
DE3606203C2 (de) | ||
DE3035484C2 (de) | Leseschaltung | |
DE3686498T2 (de) | Integrierte halbleiterschaltung mit lasttreibereigenschaften. | |
DE2224335C3 (de) | Oszillatorschaltung mit zwei komplementären Isolierschicht-Feldeffekttransistoren | |
DE2933854C2 (de) | Oszillatorschaltung | |
DE2550107A1 (de) | Schaltungsanordnung mit feldeffekttransistoren | |
DE2542605A1 (de) | Elektronische uhr | |
DE2343386A1 (de) | Quarzkristalloszillatorschaltung | |
EP0010149B1 (de) | Referenzquelle auf einem integrierten FET-Baustein sowie Verfahren zum Betrieb der Referenzquelle | |
EP0142614B1 (de) | Schaltung mit Magnetfeldsensor zum Messen eines Magnetfeldes | |
DE102004034828B4 (de) | Nichtinvertierender Verstärker mit einem Eingangsschutzschaltkreis | |
DE2548457A1 (de) | Konstantspannungsschaltung | |
DE3345045A1 (de) | Verstaerker | |
DE10156026B4 (de) | Komparatorschaltung sowie Verfahren zum Bestimmen eines Zeitintervalls | |
EP0498799A1 (de) | Integrierbare temperatursensorschaltung | |
DE3017960C2 (de) | Schaltung zum Erzeugen einer Abfragespannung für Doppelgate-Transistoren | |
DE2600197A1 (de) | Einschaltsetzschaltung | |
DE2607045C3 (de) | Elektronische Schaltung mit einem Verstärker | |
DE2538406B2 (de) | Elektronische Uhr | |
DE2751886A1 (de) | Monolithisch integrierte, rueckgekoppelte verstaerkerschaltung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8225 | Change of the main classification |
Ipc: G04C 10/04 |
|
8226 | Change of the secondary classification |
Free format text: G01R 19/32 H01M 6/50 H01M 10/48 |
|
8227 | New person/name/address of the applicant |
Free format text: KABUSHIKI KAISHA SUWA SEIKOSHA, SHINJUKU, TOKIO/TOKYO, JP |
|
8228 | New agent |
Free format text: BLUMBACH, P., DIPL.-ING., 6200 WIESBADEN WESER, W., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. KRAMER, R., DIPL.-ING.,PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: CHIHARA, HIROYUKI, SUWA, NAGANO, JP |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |