DE3039134A1

DE3039134A1 - Speiseanordnung fuer eine elektronische einrichtung

Info

Publication number: DE3039134A1
Application number: DE19803039134
Authority: DE
Inventors: Ken Higashiyamato Tokyo Sasaki
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1981-05-07
Also published as: CH645238GA3; GB2061645A; JPS5658746A; US4389704A; DE3039134C2; JPS6336217B2; GB2061645B

Description

Beschreibung

Die Erfindung "bezieht sich, auf eine Sp eise anordnung für elektronische Geräte, wie eine elektronische Armbanduhr, die elektrische Zellen als Speisequelle benutzen.

Elektronische Armbanduhren und elektronische Kleinrechner, die elektrische Zellen als Speisequellen haben, kamen in jüngster Zeit in den Handel, die hohe Leistungen aufnehmende Schaltungen enthalten, die die Spannung der elektrischen Zellen stark vermindern, wenn sie betätigt werden, wie eine Beleuchtungslampe zum Beleuchten eines Anzeigeteils, ein Lautsprecher für einen Alarmton, ein Summer und dergleichen. Bei einem solchen Gerät mit einer elektrischen Zelle, die eine solche Schaltung hoher Leistungsaufnahme speist, wird die Spannung der elektrischen Zelle jedoch durch das Speisen der Schaltung hoher Leistungsaufnahme vermindert, was oftmals zu einer fehlerhaften Arbeitsweise der elektronischen Schaltung führt. Um eine fehlerhafte Arbeitsweise der elektronischen Schaltung zu verhindern, kann im voraus der der elektronischen Schaltung zugeführte Spannungsquelle hoch eingestellt werden, so daß der Spannungspegel selbst nach einer Verminderung durch das Speisen der Schaltung hoher Leistungsaufnahme nicht niedriger wird, als die minimale Spannung, die zum Speisen der elektronischen Schaltung erforderlich ist. Wenn jedoch die der elektronischen Schaltung zugeführte Spannung auf einen hohen Pegel eingestellt wird, wird ein

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Spannungspegel, der höher als der erforderliche Pegel ist, der elektronischen Schaltung zugeführt, wenn die Schaltung hoher Leistungsaufnahme sich nicht in Betrieb befindet, so daß zusätzliche Leistung verbraucht und die Lebensdauer der elektrischen Zelle unnötig verkürzt wird.

Wenn zwei Quarzoszillatoren oder ein Quarzoszillator im 4 MHz-Band benutzt wird, um eine höhere Genauigkeit in der Uhr zu erreichen, wird der Leistungsverbrauch des Quarzoszillators und des Teilers »hoch, so daß eine Speiseanordnung erwünscht ist, die eine minimale Spannung zum Speisen der elektronischen Schaltung erzeugen kann, wenn die Schaltung hoher Leistungsaufnahme nicht im Betrieb ist, und eine hohe Spannung an die elektronische Schaltung abgibt, die deren fehlerhafte Arbeitsweise verhindert, wenn die Schaltung hoher Leistungsaufnähme im Betrieb ist.

Die Erfindung wurde geschaffen, um diese Probleme zu beseitigen und es liegt hier die Aufgabe zugrunde, eine Speiseanordnung zu schaffen, mit der eine Leistangseinsparung und eine längere Lebensdauer der elektrischen Zelle zu erreichen sind sowie eine fehlerhafte Arbeitsweise oder Unterbrechung der Arbeitsweise der elektronischen Schaltung zu verhindern ist, wenn eine Schaltung hoher Leistungsaufnahme arbeitet.

Diese Aufgabe wird bei einer Speiseanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Spannungsabfalleinrichtung

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zum Abgeben einer ersten, verminderten Spannung durch Vermindern einer Ausgangsspannung von der elektrischen Zellenspeisequelle auf ihren halben.Wert, eine zweite Spannungsabfalleinrichtung zum Erzeugen einer zweiten verminderten Spannung durch Vermindern der ersten verminderten Spannung, die von der ersten Spannungsabfalleinrichtung erhalten wird, auf ihren halben Wert und eine logische Schaltung aufweist, die mindestens eine Oszillatorschaltung aufweist und die zweite verminderte Spannung erhält.

Erfindungsgemäß wird ein unnötiger Leistungsverbrauch verhindert, die Lebensdauer der elektrischen Zelle verlängert und eine fehlerhafte Arbeitsweise der Schaltung selbst dann verhindert, wenn die Spannung der elektrischen Zelle durch das Speisen einer Beleuchtungslampe, eines Summers oder dergleichen vermindert wird.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung benutzt die Speiseanordnung eine elektrische Zellenspeisequelle, deren Ausgangsspannung gleich 5 Volt ist, und sie vermindert diese Ausgangsspannung von 3 Volt auf 1,5 Volt mit Hilfe einer ersten Spannungsabfallschaltung und vermindert die Spannung von 1,5 Volt auf 0,75 Volt zum Betätigen einer logischen Schaltung mit der verminderten Spannung von 0,75 Volt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

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Pig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speiseanordnung für eine elektronische Armbanduhr,

Fig. 2 einen die Einzelheiten der ersten Spannungsabfalleinheit und der zweiten Spannungsabfalleinheit der Spannungsabfall Steuereinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist, zeigenden Stromlaufplan,

Fig. 3A, 3B und 3C den Verbindungszustand von Kondensatoren der Spannungsabfalleinheften der Fig. 1,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm bei der Einschaltung einer Beleuchtungslampe und

Fig. 5 einen Stromlaufplan eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, wird jetzt erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Speiseanordnung, wie sie bei einer elektronischen Armbanduhr benutzt wird. Eine Lithiumzelle 1 ist mit ihrer Anode geerdet und hat eine Zellenspannung von 3 Volt. Die Ausgangsspannung VSS (-3 Volt) der elektrischen Zelle 1 wird an eine erste Spannungsabfalleinheit 2 gegeben. Die erste Spannungsabfalleinheit 2 weist eine integrierte Schaltung der LSI-Bauart auf, mit der ein Spannungsabfallkondensator C1 und ein Spannungsabfallkondensator C2 verbunden sind, der mit dem eine Spannung VO führenden Anschluß der elektrischen. Zelle 1 verbunden ist. Die erste Spannungsabfalleinheit 2 ver—

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mindert die elektrische Zellenspannung YSS auf ihren halten Wert, das heißt 1/2 VSS (-1,5 Volt), der als eine Ausgangsspannung V1 erhalten wird. Die Ausgangsspannung V1 wird an eine zweite Spannungsabfalleinheit 4- über eine Spannungsahfallsteuereinheit 3 gegehen, die später erläutert wird. Die zweite Spannungsahfalleinheit 4- weist eine integrierte Schaltung der LSI-Bauart auf, mit der ein Spannungsahfallkondensator G3 und ein Spannungsahfallkondensator C4- verbunden sind, der mit dem Erdpotential spannung VO führenden Anschluß der elektrischen Zelle 1 verbunden ist. Me zweite Spannungsabfalleinheit 4- vermindert die Ausgangsspannung V1, die über die Spannungsahfallsteuereinheit 3 zugeführt wird, weiter auf ihren halhen Wert, das heißt 1/4- VSS (-0,75 Volt), die der Spannungsahfallsteuereinheit 3 als eine Ausgangsspannung V2 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 wird an die Spannungsahfallsteuereinheit 3 gegeben, während der Erdpotentialspannung VO der elektrischen Zelle 1 jeweils den ersten und zweiten Spannungsahfalleinheiten 2 und 4- zugeführt wird.

Eine Ausgangsspannung Vc wird von der Spannungsahfallsteuereinheit 3 erhalten, die als eine Speisespannung an eine Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben wird. Die Oszillator- und logische Schaltung 5 ist eine Uhrschaltung, die eine Oszillatorschaltung, einen Teiler, eine Zextzählschaltung und dergleichen in hier nicht gezeigter Weise enthält und die von der Aus gangs spannung Vc von der Spannungsahfallsteuereinheit 3 und der Erdpotentialspannung VO gespeist wird, um Zeitanzeigesignale, wie in "Stunde", "Minute" und "Sekunde" zu erzeugen. Mit

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der Oszillatorschaltung ist ein. einstellbarer Kondensator 6, ein Temperaturkompensationskondensator 7 und ein Quarzoszillator 8 verbunden, dessen Frequenz im. 4- MEz-Band liegt, das heißt 4-. 194.304- Hz beträgt. Die Betätigungssignale eines Beleuchtungslampenschalters S1, eines Löschschalters S2, eines Eorrekturschalters S3 und eines Wahlschalters S4- für die zu korrigierende Ziffer werden an die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben. Das Betätigungssignal von dem Lampenschalter S1 wird an eine Beleuchtungslampe 9 zu ihrem Einschalten gegeben, an die auch die Ausgangs spannung VSS der elektrischen Zelle 1 und die Erdpotential Spannung VO als Speisespannungen ebenfalls gegeben werden. Die Oszillator- und logische Schaltung 5? äie das Betätigungssignal von dem Lampenschalter S1 erhalten hat, gibt ein Ausgangssignal f an die Spannungsabfallsteuereinheit 3? «ä-ie eine Spannung eines hohen Pegels von dem Zeitpunkt an einstellt, zu dem die Lampe das Leuchten beginnt, bis zum Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer, wonach die Lampe abgeschaltet wird.

Wenn ein Betätigungssignal c von dem Löschschalter S2 an die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben wird, werden die Sp eicher inhalt e des Teilers und der Zeitzählschaltung gelöscht. Das B etätigungs signal c von dem Löschschalter S2 wird auch an die Spannungsabfallsteuereinheit gegeben. Die Spannungsabfallsteuereinheit 3 steuert den Pegel der Ausgangs spannung Vc, die an die Oszillator- und logische Schaltung 5 is- Abhängigkeit von einem Ausgangssignal f oder dem Betätigungssignal c des Löschschalters S2 gegeben werden soll. Die Oszillator- und

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logische Schaltung 5 erhält die Betätigungssignale des Korrekturschalters S3 und des Wahlschalters S4- für die zu korrigierende Ziffer. Nachdem die zu korrigierende Ziffer durch den Wahlschalter S4- gewählt ist, stellt die Oszillator- und logische Schaltung 5 den. gezählten Wert der bezeichneten Ziffer mit Hilfe des Korrekturschalters S3 zum Korrigieren der Zeitinformation vor. Ein vom Teiler der Oszillator- und logischen Schaltung erhaltenes Signal von 512 Hz wird an die erste Spannungsabfalleinheit 2 und über sie an die zweite Spannungsabfalleinheit 4- gegeben. .

Die von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 abgegebene Zeitinformation wird an eine Pegelverschiebeschaltung 10 gegeben. Die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 und die Erdpotentialspannung VO werden als Speisespannungen an die Pegelverschiebeschaltung 10 gegeben, die die Zeitinformation auf einen bestimmten Wert, der von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 aufgrund der Spannungen VSS und VO zugeführt wird, hinsichtlich des Pegels und gibt diesen an eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 11. Die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 und die Erdpotentialspannung VO werden jeweils an die Flüssigkristall-Anzeigeinheit gegeben. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 11 zeigt aufgrund der Spannungen VSS und VO die Zextinformation an, die ihr von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 über die Pegelverschiebeschaltung 10 zugeführt wird.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Schaltungsaufbaus der Schaltungsabfallsteuereinheit 3 und der ersten und

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zweiten Spannungsabfalleinheiten 2 -und 4-. Bei der ersten SpartnungsabfalleJTVheit 2 wird die Aus gangs spannung VSS der elektrischen Zelle 1 an die Source-Elektrode eines n-Kanal-MOS-Transistors 12 gegeben, der anschließend zur Abkürzung nur noch mit Transistor bezeichnet wird. Ein Signal einer "bestimmten Frequenz, das heißt von 512 Hz, wird von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 an die Gate-Elektrode des Transistors 12 über Inverter 13 und 14- in aufeinanderfolgender Yeise gegeben. Ein Transistor 15 ist mit dem Transistor 12 in Reihe geschaltet. Das Ausgangssignal des Inverters 14 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 15 über einen Inverter 16 gegeben. Die Erdpotentialspannung VO als Spannung hohen Pegels und die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 als Spannung niedrigen Pegels werden an die jeweiligen Inverter 13, 14- und 16 gegeben. Die Ausgangssignale der jeweiligen Inverter 13, 14- und 16 werden von der VO-Spannungsseite hohen Pegels abgegeben, wenn ihre Eingangssignale einen hohen Pegel haben, und werden von der VSS-Spannungssexte niedrigen Pegels abgegeben, wenn ihre Eingangssignale einen niedrigen Pegel haben. Das Ausgangssignal des Inverters 13 wird an die Gate-Elektrode eines Transistors 17 gegeben, der die Erdpotentialspannung VO erhält. Ein Transistor 18 ist mit dem Transistor 17 io- Reihe geschaltet. Das Aus gangs signal des Inverters 14- wird an die G ate-Elektrode des Transistors 18 gegeben. Der Verbindungspunkt der Transistoren 12 und 15 und der der Transistoren 17 und 18 sind miteinander über den Kondensator C1 verbunden. Die Drain-Elektrode des Transistors 15 ist über den Kondensator C2 mit der Erdpotentialspannung VO verbunden. Der Verbindungs-

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punkt zwischen, der Drain-Elektrode des Transistors 15 und dem Kondensator 02 ist mit der Source-Elektrode des Transistors 18 verbunden, die zwischen dem Transistor 15 und dem Kondensator C 2 erhaltene Ausgangsspannung V1 wird an die Spannungsabfallsteuereinheit 3 gegeben.

Die zweite Spannungsabfalleinheit 4- hat den gleichen Auf-*· bau wie die erste Spannungsabfalleinheit 2. Die gleichen Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen mit einem zusätzlichen "a^u versehen. Das dem Bezugszeichen 18 entsprechende Bauteil ist daher z.B. mit dem Bezugszeichen 18a versehen, und ihre Erläuterung im einzelnen wird fortgelassen. Die Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 wird an einen Transistor 12a der zweiten Spannungsabfalleinheit 4 gegeben. Ein invertiertes Signal des 512-Hz-Signals, das von dem Inverter 16 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 abgegeben wird, wird an die Gate-Elektroden der Transistoren 12a und 18a jeweils gegeben. Das Ausgangssignal des Inverters 14 wird an die Transistoren 15a und 17a gegeben. Ein Kondensator C3 entspricht dem Kondensator C1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 und ein Kondensator C4 entspricht dem Kondensator C2.

An der Spannungsabfallsteuereinheit 3 wird die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 an einen Transistor 19 über einen Widerstand R1 gegeben. Das Betätigungssignal c des Löschschalters S2 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 19 gegeben. Die Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 wird an einen Transistor

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gegeben, mit dem ein Transistor 21 über einen Widerstand R2 in Reihe geschaltet ist. Das Ausgangssignal f der Oszillator- und logischen Schaltung 5 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 20 und auch an die G-ate-Elektrode eines Transistors 21 über einen Inverter 22 gegeben. Die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4- wird an den Transistor 21 gegeben. Die Aus gang s spannung Vc wird an dem Yerbindungspunkt des Transistors 21 und des Widerstandes E2 erhalten.

Die Kondensatoren C1 bis C4 haben al^e die gleiche Kapazität.

Die Arbeitsweise des zuvor erläuterten Ausführungsbeispiels wird jetzt beschrieben. Venn der Lösschalter S2 nach dem Einbau einer elektrischen Zelle 1 betätigt wird, wird das Betätigungssignal c hohen Pegels an die Spannungsabfallsteuereinheit 3 und die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben. An der Spannungsabfallsteuereinheit wird der Transistor 19 durch das Betätigungssignal c leitend geschaltet. Daher wird die Ausgangsspannung YSS der elektrischen Zelle 1 von der Spannungsabfallsteuereinheit 3 als Spannung Vc über den Widerstand R1 und den Transistor 19 erhalten und an die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben. Die Aus gangs spannung Vc wird etwas niedriger als die Ausgangsspannung VSS der Zelle infolge des Widerstandes R1 und des Durchlaßwiderstandes des Transistors 19· Wenn die Ausgangs spannung Vc an die Oszillator- und logische Schaltung 5 von der Spannungsabfallsteuereinheit 3 gegeben wird, beginnt die Oszillator-

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und logische Schaltung 5 ihre Arbeitsweise, und es wird ein Signal mit einer Frequenz von 512 Hz von dem Teiler abgegeben und an die erste Spannungsabfalleinheit 2 zum Einleiten der Spannungsabfallwirkungsweise zugeführt. Wenn das Signal von 512 Hz einen hohen Pegel hat, zeigt das Ausgangssignal des Inverters 13 einen niedrigen Pegel und der Transistor 17 ist daher gesperrt. Da das Ausgangssignal des Inverters 14 ein Signal hohen Pegels wird, werden die Transistoren 12 und 18 leitend geschaltet. Da das Ausgangssignal des Inverters 16 ein Signal niedrigen Pegels wird, wird der Transistor 15 gesperrt. Der Verbindungszustand des Kondensators C1 mit dem Kondensator C2 wird daher so, daß die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 an die Kondensatoren C1 und G2 gegeben wird, die miteinander in Reihe geschaltet sind, wie dieses in Fig. 3A gezeigt ist. Die Ausgangsspannung V1 von der ersten Spannungsabfalleinheit 2 wird die Hälfte der AusgangsSpannung VSS der elektrischen Zelle 1, das heißt 1/2 VSS, wie sie am Verbindungspunkt der Kondensatoren G1 und G2 erhalten wird. Da das Ausgangssignal des Inverters 14 ein Signal hohen Pegels an der zweiten Spannungsabfalleinheit 4 ist, werden die Transistoren 15a und 17a leitend geschaltet. Da das Ausgangssignal des Inverters 16 niedrigen Pegel hat, werden die Transistoren 12a und 18a gesperrt. Der Verbindungszustand der Kondensatoren C3 und C4 wird daher so, wie dieses in Fig. 3B gezeigt ist, das heißt, die Kondensatoren G3 und C4 sind zueinander parallel geschaltet und mit der Erdpotentialspannung VO verbunden. Die von der zweiten

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Spannungsabfalleinheit 4- erhaltene Spannung V2 wird daher die Entlade spannung der Kondensatoren C3 und C4-, die parallel geschaltet sind. Die Spannung V2 wird im einzelnen später erläutert.

Wenn das Signal von 512 Hz niedrigen Pegel hat, werden die Transistoren 15 und 17 leitend geschaltet, und die Transistoren 12 und 18 werden in der ersten Spannungsabfalleinheit 2 gesperrt. Die Transistoren 12a und 18a werden leitend geschaltet, und die Transistoren 15a- und 17a werden in der zweiten Spannungsabfalleinheit 4- gesperrt. Der Verbindungszustand der Kondensatoren C1 bis C4- wird daher so, wie er in Fig. 3C gezeigt ist, das heißt die Kondensatoren C1 und C2 sind einander parallelgeschaltet, und die Kondensatoren C3 und C4- sind miteinander in Reihe geschaltet. Wenn das Signal von 512 Hz einen hohen Pegel hat, wird in den Kondensatoren C1 und C2 eine Spannung von 1/2 VSS in der zuvor erläuterten Weise geladen. Die Spannung von 1/2 VSS wird als die Spannung V1 von der ersten Spannungsabfalleinheit 2 erhalten. Da die Spannung von 1/2 VSS an beide Anschlüsse der Kondensatoren C3 und C4- gegeben wird, wird eine Spannung von 1/4 VSS als die Spannung V2 erzeugt, die die Hälfte der Spannung der ersten Spannungsabfalleinheit 2 ist, das heißt, die Hälfte von 1/2 VSS. Wenn das Signal von 512 Hz einen hohen Pegel in Fig. 3B hat, ist die Entlade spannung der Kondensatoren G 3 .und Obgleich 1/4 VSS. Wenn das Signal von 512 Hz niedrigen Pegel hat, werden die Kondensatoren C3 und C4- aufgeladen, so daß eine Spannung von 1/4- VSS als Spannung V2 von der zweiten Spannungsabfalleinheit 4- erhalten wird.

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An der ersten Spannungsabfalleinheit 2 wird die Spannung, die die Hälfte der Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 beträgt, an die SpannungsabfallSteuereinheit 3 als Spannung V1 gegeben, und an der zweiten Spannungsabfalleinheit 4 wird die Spannung, die die Hälfte der Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 beträgty das heißt, 1/4 YSS, an die Spannungsabfallsteuereinheit 3 als Spannung V2 gegeben.

Wenn das Ausgangssignal f von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 niedrigen Pegel hat, das "heißt, wenn die Beleuchtungslampe 9 abgeschaltet ist, xfird der Transistor gesperrt und der Transistor 21 in der Spannungsabfallsteuereinheit 3 ist leitend. Die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheib 4 wird als Spannung Vc über den Transistor 21 erhalten, die an die Oszillator- und logische Schaltung 5 zu geben ist. Die Oszillator- und logische Schaltung 5 wird von der Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4, das heißt 1/4· VSS (-0,75 Volt), gespeist.

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm, wenn der Lampenschalter S1 geschlossen wird, um die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zu beleuchten. Wenn der Lampenschalter S1 geschlossen wird, fließt ein großer Strom durch die Beleuchtungslampe 9 infolge ihrer hohen Leistungsaufnahme, und die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 wird stark vermindert, wie dieses in Eig. 4D gezeigt ist. Mit der Verminderung der Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 werden die Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 und die Ausgangsspannung V2 der zweiten

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Spannungsabfalleinheit 4 beide vermindert, wie dieses in Fig. 4D gezeigt ist.

Da das bei geschlossenem Lampenschalter S1 erhaltene Betätigungssignal an die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben vrird, wird ein Ausgangssignal f hohen Pegels von der Oszillator- und logischen Schaltung 5 erhalten, wie dieses in !"ig. 4G gezeigt ist, das an die SpannungsabfallSteuereinheit 3 zu geben ist. An der Spannungsabfallsteuereinheit 3 wird der !transistor 20 leitend geschaltet und der Transistor* 21 gesperrt. Dann wird anstelle der Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4 die Ausgangsspannung Y1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 über den Transistor 20 und den ¥iderstand R2 als AusgangsSpannung Vc der Spannungsabfallsteuereinheit 3 erhalten.

Die Oszillator- und logische Schaltung 5 wird mit der Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4, das heißt 1/4 VSS, gespeist, wenn die Lampe nicht eingeschaltet ist. Sie wird mit der Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2, das heißt 1/2 VSS, gespeist, wenn die Lampe eingeschaltet ist, wie dieses in Fig. 4E gezeigt ist.

Venn der Lampenschalter S1 geöffnet wird, kehren die ' Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1, die Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 und die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4, die vermindert wurden, solange die Beleuchtungs— lampe 9 eingeschaltet war, allmählich auf ihre normalen

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Spannungen zurück. Das Signal f zum Steuern der Spannungsabfallsteuereinheit 3 wird ein Signal niedrigen Pegels, wenn eine "bestimmte Zeitdauer verstricken ist, die erforderlich ist, um die Spannungen VSS, V1 und V2 auf ihre normalen Werte zurückkehren zu lassen, wie dieses in Fig. 4C gezeigt ist. Der Transistor 20 wird daher gesperrt und der Transistor 21 wird in der Spannungsabfallsteuereinheit 3 leitend geschaltet. Die von der SpannungsabfallSteuereinheit 3 erhaltene Spannung Vc wird daher die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4, und die Oszillator- und logische Schaltung 5 wird erneut von der Spannung V2 (1/4 VSS) gespeist.

Die Oszillator- und logische Schaltung 5 wird auf diese Weise konstant mit einer Spannung von über 1/4 VSS gespeist, so daß die Schwingung der Oszillatorschaltung 5 nicht unterbrochen wird. _v

Obwohl die Spannung 1/2 VSS an die Oszillator- und logische Schaltung 5 gegeben wird, wenn die Beleuchtungslampe 9 "bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel eingeschaltet ist, kann auch die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 anstelle von 1/2 VSS zugeführt werden.

Obwohl die Elüssigkristall-Anzeigeeinheit 11 bei dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel mit der Spannung VSS gespeist wird, können auch 1/2 VSS, 1/4 VSS oder dergleichen anstelle der Spannung VSS zugeführt werden, und die Anzeigeeinheit 11 kann dynamisch mit einer Vorspannung von 1/3 gespeist werden.

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Außerdem wird eine Spannungsumschaltung "bei dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel zum Einschalten der Beleuchtungslampe benutzt. Andererseits kann jedoch auch eine Alarmschaltung zum Erzeugen eines Alarmsignals "beim Erreichen einer Alarmzeit vorgesehen und zum Ausführen der Spannungsumschaltung benutzt werden, wenn die Zeit durch das Alarmsignal anzugeben ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt anhand der I¹Xg. 5 erläutert. Die gleichen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen, so daß deren Erläuterung fortgelassen ist. An einer Spannungsabfallsteuereinheit $00 wird die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 an Transistoren 301 und 302 und an die erste Spannungsabfalleinheit 2 gegeben. Ein Transistor 303 ist mit dem Transistor 3OI in Reihe geschaltet. Ein Betätigungssignal SL des Lampenschalters S1 wird an die Gate-Elektroden der Transistoren 3OI und 302 jeweils gegeben. Ein Transistor 305 ist in Reihe mit dem Transistor über einen Widerstand 3O⁷I- geschaltet. Das Ausgangssignal von einem ODER-Glied 3O6 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 302 und die Gate-Elektrode des Transistors 305 über einen Inverter 307 gegeben. Das Betatigungssignal SL des Lampensehalters SI wird an einen der Eingänge des ODER-Gliedes 306 gegeben, während das Betätigungssignal c des Löschschalters S2 an den anderen Eingang gegeben wird. Der Verbindungspunkt der Transistoren 30I und 303 ist mit dem Verbindungspunkt eines Widerstandes 304- und des Transistörs 305 verbunden. Die Ausgangsspannung Vi der ersten

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Spannungsabfalleinheit 2 wird an die Drain-Elektrode des Transistors 305 gegeben. Die Ausgangsspannung VI wird auch an eine logische Schaltung 5^a vond. die 3?lüssigkristall-Anzeigeeinheit 11 über die Spannungsabfallsteuereinheit 300 gegeben. Die Plüssigkristall-Anzeigeeinheit 11 wird dynamisch mit einer Vorspannung von 1/2 mit der Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1, der Erdpotential spannung VO und der Ausgangsspannung V1 der ersten Spannungsabfalleinheit 2 gespeist. Die Source-Spannung des Transistors 303 wird an einen Transistor

308 wie auch an die zweite Spannungsabfalleinheit 4 als eine Speisespannung gegeben. Das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 309 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 308 gegeben. Das Betätigungssignal c des Löschschalters S2 wird an einen der Eingänge des ODER-Gliedes

309 gegeben, während das Ausgangssignal· f der logischen Schaltung 5a an den anderen Eingang gegeben wird. Ein Transistor 3II ist mit dem Transistor 3O8 über einen ¥iderstand 310 in Reihe geschaltet. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 309 wird an die Gate-Elektrode des Transistors 3II über einen Inverter 3^2 gegeben. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 310 und des Transistors 311 ist mit der Drain-Elektrode des Transistors 303 verbunden, während die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4 auch an die Drain-Elektrode des Transistors 3II gegeben wird. Die Drain-Spannung des Transistors 303 wird von der Spannungsabfallsteuereinheit 300 erhalten, um an die Oszillator-Schaltung 5^> als Speisespannung gegeben zu werden.

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Die Arbeitsweise des zuvor erwähnten Ausführungsbeispiels wird jetzt erläutert. Wenn der Löschsehalter S2 nach dem Einsetzen der elektrischen Zelle 1 betätigt wird, wird das Betätigungssignal c hohen Pegels sowohl der SpannungsabfallSteuereinheit 300 als auch der logischen Schaltung 5a zugeführt. Das Betätigungssignal c wird an die ODES-Glieder 306 und 309 in der Spannungsabfallsteuereinheit 300 gegeben. Der Transistor 302 wird von dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 306 leitend geschaltet, und der Transistor 304 wird gesperrt, da das Ausgangssignal vom QDEE-Glied 306 über den Inverter 307 invertiert wird. In gleicher Weise wird der Transistor 308 von dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 309 leitend geschaltet, und der Transistor 311 wird gesperrt, da das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 309 von dem Inverter 312 invertiert wird. Die Transistoren 301 und 303 sind gesperrt, wenn die Beleuchtungslampe 9 nicht eingeschaltet ist. Die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1, die auf diese Weise von der Spannungsabfallsteuereinheit 300 über den Transistor 302, den Widerstand 304-, den Transistor 308 und den Widerstand 310 erhalten wird, wird an die Oszillatorschaltung |?b gegeben. Die Ausgangsspannung ITSS der elektrischen Zelle 1 ist etwas niedriger als -3 Volt, da sie über die Widerstände und 310 in der Spannungsabfallsteuereinheit 3OO erhhalten wird. Ein Signal von 512 Hz wird von der logischen Schaltung 5a über die Oszillator-Schaltung ^b erhalten, die von der Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 gespeist sind. Das Signal von 512 Hz wird an die erste Spannungsabfalleinheit 2 gegeben,

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und ein durch, das Invertieren dieses Signals erhaltenes Signal wird an die zweite Spannungsabfalleinheit 4- gegeben. Die ersten und zweiten Spannungsabfalleinheiten 2 und 4· beginnen dann ihre Spannungsabfallwirkungsweise. Eine Spannung von 1/2 VSS wird von der ersten Spannungsabfalleinheit 2 und eine Spannung von 1/4- VSS wird von der zweiten Spannungsabfalleinheit 4· abgegeben, damit sie an die SpannungsabfallSteuereinheit 300 gegeben werden können.

Das Ausgangssignal f von der logischen Schaltung 5a niedrigen Pegel, wenn die Beleuchtungslampe 9 nicht eingeschaltet ist. In der Spannungsabfallsteuereinheit 300 erhalten daher die Ausgangssignale der ODER-Glieder 306 und 309 niedrigen Pegel, die Transistoren 302", 308, 3OI und 303 werden gesperrt, und die Transistoren 305 und 3II werden leitend geschaltet. Die Ausgangsspannung von der zweiten Spannungsabfall einheit 4- wird dann von der Spannungsabfallsteuereinheit 300 über den Transistor 311 erhalten, um an die Oszillatorschaltung yo gegeben zu werden. Die Oszillator-Schaltung 5^> wird daher mit 1/4- VSS gespeist, wenn die Beleuchtungslampe 9 nicht eingeschaltet ist.

Wenn der Lampenschalter S1 geschlossen wird, um die Beleuchtungslampe 9 einzuschalten, werden das Betätigungssignal SL hohen Pegels und das Ausgangssignal f der logischen Schaltung 5^{a an}- die Spannungsabfallsteuereinheit 3OO gegeben. Dann werden in der SpannungsabfallSteuereinheit 300 die Transistoren 3OI und 303 leitend geschaltet, das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 3O6 erhält

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hohen Pegel, und der Transistor 302 wird leitend geschaltet. Der Transistor 305 wird gesperrt, und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 309 erhält hohen Pegel. Der Transistor 308 wird daher leitend geschaltet, und der Transistor 311 wird gesperrt. Die Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle Ί wird von der Spannungsabfallsteuereinheit 300 über die Transistoren 301 und 303 erhalten, um an die Oszillator-Schaltung ^b gegeben zu werden. Die Oszillator-Schaltung ^b wird von der Ausgangsspannung VSS der elektrischen Zelle 1 gespeist, wenn die Beleuchtungslampe 9 eingeschaltet ist.

Das Ausgangs signal f von der logischen Schaltung ^a. hat hohen Pegel vom Beginn des Beleuchtungsvorgangs der Beleuchtungslampe, "bis ein bestimmtes Zeitintervall verstrichen ist, nachdem die Lampe ausgeschaltet wurde. Während des bestimmten Zeitintervalls, nachdem die Lampe 9 eingeschaltet wurde, wenn das Ausgangssignal f hohen Pegels an die Spannungsabfallsteuereinheit 3OO von der logischen Schaltung 5& gegeben wird, werden die Transistoren 301 und 303 gesperrt, der Transistor 302 wird gesperrt, und der Transistor 305 wird leitend geschaltet, da das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 306 niedrigen Pegel hat, und der Transistor 3O8 wird leitend geschaltet, sowie der Transistor 3II wird gesperrt, da das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 309 hohen Pegel hat. Die Ausgangsspannung V1 von der ersten Spannungsabfalleinheit 2 wird an der SpannungsabfallSteuereinheit 3OO über die Transistoren 304- und 3O8 und den Widerstand erhalten, um der Oszillator-Schaltung 5t> zugeführt zu werden.

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Die Oszillator-Schaltung ^o kann mit der Spannung von 1/2 VSS gespeist werden. Wenn die Beleuchtungslampe 9 ausgeschaltet wird, nimmt die Aus gangs spannung VSS der elektrischen Zelle 1, die bei der Einschaltung der Beleuchtungslampe 9 abgefallen war, allmählich wieder zu, so daß die Oszillator-Schaltung 5b mit der Spannung von 1/2 VSS ohne irgendein Problem gespeist werden kann.

Wenn das Ausgangssignal f von der logischen Schaltung 5^a niedrigen Pegel annimmt, wird die Ausgangsspannung V2 der zweiten Spannungsabfalleinheit 4-'erneut von der Spannungsabfallsteuereinheit 300 erhalten, und die Oszillator-Schaltung ^Po wird mit der Spannung von 1/4 VSS gespeist.

Die Oszillator-Schaltung <?b wird mit der Spannung von 1/4 VSS gespeist, wenn die Beleuchtungslampe 9 nicht eingeschaltet ist, wird jedoch mit der Aus gangs spannung VSS der elektrischen Zelle 1 gespeist, wenn die Beleuchtungslampe 9 eingeschaltet ist. Die Oszillator-Schaltung 5b wird mit der Spannung von 1/2 VSS während einer bestimmten Zeitdauer nach dem Abschalten der Lampe gespeist.

Obwohl ein Signal von 512 Hz als ein Spannungsabfalltakt bei den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen benutzt wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.. Obwohl der Spannungsabfall Vorgang durch die Betätigung des Löschschalters eingeleitet wurde, ist die Erfindung auch nicht darauf beschränkt, da dieses andererseits mit dem Be-

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leuchtungsschalter oder dergleichen erreicht werden kann. Obwohl die Erfindung "bei einer Anwendung an einer elektronischen Armbanduhr mit einer llüssigkristall-Anzeigeeinheit erläutert wurde, kann die Erfindung auch bei einer Uhr angewendet werden, die die Zeit mit Hilfe von Zeigern anzeigt, die von einem Schrittmotor gedreht werden, oder kann bei vielen elektronischen Geräten benutzt werden, wie Kleinrechnern, Radios, Fernsehgeräten, Kameras, Sendeempfängern und dergleichen.

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Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRUNECKER

OPU-ING.

3039134 H. KlNKELDEY

DR.-ING.

W. STOCKMAIR

DR-WXi ■ AaE (CALTECMJ

K. SCHUMANN

DR RER NAT · DPL-PHYS

P. H. JAKOB

D(PL-ING

G. BEZOLD

OR RER NAT· DFL-CHHM.

CASIO COMPUTER CO., LTD.

6-1, 2-chome, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku,

Tokyo, Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE A3

16. Oktober 1980 P 15 591 - 4-2/hb

Sp eise anordnung für eine elektronische Einrichtung

Patentansprüche

[I.)Speiseanordnung für eine eine elektrische Zellenspeiseqiielle aufweisende elektronische Einrichtung mit einer Spannungsabfallschaltung zum Herabsetzen der Spannung der elektrischen Zellenspeisequelle und einer von der Spannung der Spannungsabfallschaltung gespeisten logischen Schaltung, dadurch gekennz eichnet , daß die Spannungsabfanschaltung eine erste Spannungsabfalleinrichtung (2) zum Erzeugen einer Ausgangsspannung, die die Hälfte der Spannung der Zellenspeisequelle (1) beträgt, und eine zweite Spannungsabfall einrichtung (4·) zum weiteren Ver-

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TELEFON (O39) 32 23 82

TELEX O5-29 38O

TELEKOPIERER

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mindern der von der ersten Spannungss-bfalleinrichtung erhaltenen Aus gangs spannung auf ihren narben Wert aufweist und daß die logische Schaltung (5, 5a) mit einer Spannung gespeist wird, die ein Viertel der Spannung der Zellenspeisequelle ist.
2. Speiseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Spannungsabfalleinrichtung (2) einen Spannungsabfall vor gang nach Maßgabe eines Signals einer bestimmten Frequenz ausführt, das von der logischen Schaltung (5_? 5^a) zugeführt wird, und daß die zweite Spannungsabfalleinrichtung

(4) einen Spannungsabfallvorgang in Abhängigkeit von einem invertierten Signal durchführt, dessen Frequenz die gleiche wie das Signal der bestimmten Frequenz ist, und dessen Phase um 180° nacheilt.
3- Speiseanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Spannungsbfalleinricntungen (2, 4) jeweils zwei Kondensatoren (C1, G2; C3, C4) der gleichen Kapazität haben und daß der Verbindungszustand der jeweils zwei Kondensatoren sich, wiederholt in eine Reihenschaltung oder eine Parallelschaltung in Abhängigkeit von dem Signal der bestimmten Frequenz oder des invertierten Signals ändert.

4·. Speiseanordnung nach. Anspruch 1, dadurch. g e kennz eichnet , daß die logische Schaltung

(5) eine Oszillatorschaltung (5t>) aufweist, die ihrerseits einen Quarzoszillator, im
4 MHz-Band aufweist.

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5. Sp eise anordnung nach Anspruch. 4-, dadurch. gekennzeichnet , daß die logische Schaltung (5) eine Zeitschaltung (5a) zum Teilen eines Schwingungssignals von der Oszillatorschaltung (5"b) zum Erzeugen eines Zeitanzeigesignals aufweist.
6. Speiseanordnung nach Anspruch 5_? dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitschaltung (5a) mit der ersten verminderten Speisung und die Oszillatorschaltung (5*>) mit der zweiten verminderten Spannung gespeist werden.
7- Speiseanordnung nach Anspruch 5? dadurch g e kennz eichnet , daß die logische Schaltung (5) eine Anzeigeeinrichtung (11) zum Anzeigen der Zeit in Abhängigkeit von dem Zeitanzeigesignal aufweist.
8. Speiseanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spannungsschaltereinrichtung (3, 300) wobei eine Schaltung (9) hoher Leistungsaufnahme von der elektrischen Zellenspeisequelle (1) gespeist wird, um die Spannung der Zellenspeisequelle während der Einschaltzeit der Schaltung hoher Leistungsaufnahme zu vermindern, und die Spannungsschaltereinrichtung die'zweite verminderte Spannung, die von der logischen Schaltung (5) zugeführt wird, auf eine höhere Spannung schaltet.
9. Speiseanordnung nach Anspruch 8, dadurch g e kennz eichnet , daß die logische Schaltung (5a) eine Zeitschaltung zum Erzeugen eines Zeitanzeige-

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signals durch. Teilen, eines Schvringungssignals von der Oszillatorschaltung (5"b) hat und daß die Schaltung (9) hoher Leistungsaufnahme eine Beleuchtungslampe zum Beleuchten einer Zeitanzeigeeinheit (11) ist, die das Zeitanzeigesignal erhält.
10. Speiseanordnung nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (5a) eine Zeitschaltung zum Erzeugen eines Zeitanzeigesignals durch Teilen eines Schwingungssignals von der Oszillatorschaltung (5ΐ>) und eine Alarmsignal-Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Alarmsignals aufweist, wenn das von der Zeitschaltung erhaltene Zeitanzeigesignal eine bestimmte Zeit angibt, und daß die Schaltung hoher Leistungsaufnahme ein Summer zum Erzeugen eines Summtones in Abhängigkeit von dem Alarmsignal ist.

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