JPS58168988A - Electronic timepiece with temperature compensating function - Google Patents

Electronic timepiece with temperature compensating function

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JPS58168988A
JPS58168988A JP5170782A JP5170782A JPS58168988A JP S58168988 A JPS58168988 A JP S58168988A JP 5170782 A JP5170782 A JP 5170782A JP 5170782 A JP5170782 A JP 5170782A JP S58168988 A JPS58168988 A JP S58168988A
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JP
Japan
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circuit
temperature
counter
frequency
signal
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JP5170782A
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Japanese (ja)
Inventor
Fuminori Suzuki
文典 鈴木
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/04Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
    • G04F5/06Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase a temperature compensation range by controlling the frequency of a crystal oscillator and the operation of a frequency divider according to the square of the temperature information of a temperature measuring circuit. CONSTITUTION:The output of the crystal oscillator 1 is supplied to a clocking circuit 3 through the frequency dividing circuit 2. A temperature compensating circuit 4 consists of the temperature measuring circuit 12, a squaring circuit 11 for squaring the output information of the circuit 12, the 1st counter 7 for measuring the pulse width of the circuit 11, a carrying circuit 13, the 2nd counter 8, registers 9 and 10, the 1st correcting circuit 5 which corrects the frequency of the oscillator 1 by referring to the output information of the register 9, and the 2nd compensation circuit 6 which inverts the interruption gate of the circuit 2 by referring to the output information of the register 10. The stepped difference of the compensation of the circuit 5 is compensated by the compensation of the circuit 6, so flat characteristic is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 時計に関−Iるものである。[Detailed description of the invention] This is related to watches.

従来まり、電子時計に温度検出回路を搭載し、携帯中の
温度を感知して基準信号源の温度補償を行なう方法は数
多く提案されているが、部品点数の増加や、感温部の特
性のバラツキと水晶発振器(7) バラツキとを抑制す
ることの困難さのために実用化に至ったものは少ない。
In the past, many methods have been proposed in which a temperature detection circuit is installed in an electronic watch to sense the temperature of the cell phone and compensate for the temperature of the reference signal source. Variations and Crystal Oscillators (7) Due to the difficulty of suppressing variations, few crystal oscillators have been put into practical use.

近年、従来から行なわわている温度補償コンデンサ一方
式や、ATカソト水晶振動子を用(・た高周波発振式な
どに加えて、温度特性が互いに異なる2個の音叉型水晶
振動子を用いて温度補償を行なう電子時計か開発さlし
た。この新しい方式のうち、単一の増巾器に対して並列
に2個の水晶振動子を接続するやり方は、特に温度検出
は行なわな〈て済むという長n〒をもつが、温度補償帯
域が]LいぜいO〜40Uである点と、水晶振動子が特
別製でなくてはならぬ点で高周波発振式に灯して優位性
は少ない。
In recent years, in addition to the conventional temperature compensation capacitor type and high frequency oscillation type using an AT cassette crystal resonator, two tuning fork type crystal resonators with different temperature characteristics have been used to adjust the temperature. An electronic clock with compensation was developed. Among these new methods, the method of connecting two crystal oscillators in parallel to a single amplifier is said to eliminate the need for temperature detection. Although it has a long n〒, it has less advantages over high-frequency oscillation type lighting because the temperature compensation band is at most 0~40U and the crystal resonator must be specially made.

また、2個の水晶振動子の差周波数から温度・1.v報
を得る方法であると、2個の発振器同志の干渉あるいは
同調現象による誤差発生の可能性かあ・1、これを避け
ようとして互いの物理的距離を遠ざけると熱平衡状態が
保証されないため温度情報に)1いを生じる可能性が出
てくるとL・った問題と、分周器に対して細かい補正を
行なうため補正動作のサイクルタイムが長く、特別な測
定器を用(・なければ歩度測定ができないなどの問題を
有して(・たつまり、通常の歩度測定器のケートタイム
は2秒あるいは4秒、場合によっては10秒ヶ〜トが選
べるが、いづれにしても温度補償動作のヤイクルタイム
はこの歩度測定器に合わせるべきであり、そうしなけれ
ばアフターサーヒスの上で不都合が生じるだけでなく、
生産工程上も有利とは(・えないのである。
Also, from the difference frequency between the two crystal oscillators, the temperature and 1. If this method is used to obtain V-signal information, there is a possibility that errors may occur due to interference or tuning phenomena between the two oscillators.1.If the physical distance between the two oscillators is increased to avoid this, a state of thermal equilibrium cannot be guaranteed, so the temperature There is a problem that there is a possibility that a 1 error will occur (in the information), and the cycle time of the correction operation is long because detailed corrections are made to the frequency divider, and special measuring equipment is required. There are problems such as not being able to measure rate. The cycle time should be matched to this rate measuring device, otherwise it will not only cause inconvenience in after-sales service, but also
It is also not advantageous in terms of the production process.

また、別の方法としては、IVIO8−PET等−fよ
り構成された感温発振器による温度測定と、水晶発振器
の容量切換えによる周波数制御とを組合せた温度補償方
式があり、本出願人によってすでに提案しである。この
方式は、トランスミッションゲート等のスイッチにより
断続可能に構成されタコンデンサーを水晶発振用として
ICに内蔵した上、温度情報に基づいてこれを制御し、
平均歩度か断続の時間比率に依存することを利用して温
度補償するものであり、最大補正量は切換容量の大きさ
に依存する。この方法によれば、短時間に細か(・補I
Eが可能であるが、欠点も有していた。
Another method is a temperature compensation method that combines temperature measurement using a temperature-sensitive oscillator composed of IVIO8-PET, etc., and frequency control by switching the capacitance of a crystal oscillator, which has already been proposed by the applicant. It is. In this method, a capacitor that can be switched on and off by a switch such as a transmission gate is built into an IC for crystal oscillation, and is controlled based on temperature information.
Temperature compensation is performed by utilizing the fact that the average rate depends on the intermittent time ratio, and the maximum correction amount depends on the size of the switching capacity. According to this method, detailed (・Supplementary I)
E is possible, but it also has drawbacks.

つまり、温度補償範囲を広くするためには切換容量を大
きくしなげればならないが、そうすると水晶発振条件を
最適に保つことを妨げることとなるため、補償範囲にっ
(・ても発振条件についてもある程度の犠牲を愈いる必
要があったのである。
In other words, in order to widen the temperature compensation range, the switching capacitance must be increased, but this will prevent the crystal oscillation conditions from being maintained optimally. It was necessary to make some sacrifice.

本発明の目的は、上記問題を解決1−るものであ   
(す、水晶発振器の発振条件を最適に保ちながら、従来
になく広い温度帯域にっ(・て温度補償し、さらに出荷
検査及び時計店での歩度測定及び歩度調整乞普通の電子
時計と同様に行なうことができろ、扱い易くしかも量産
性に優れた温度補償付電子時計を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above problems.
(While keeping the oscillation conditions of the crystal oscillator optimal, the temperature is compensated for in an unprecedentedly wide temperature range (), and the rate measurement and rate adjustment at shipping inspections and watch shops are performed in the same way as ordinary electronic watches.) To provide a temperature-compensated electronic timepiece that is easy to handle and has excellent mass productivity.

上記目的を達成するため、本発明は、MO8I・ランジ
スタにより構成された感温発振器を有する温度補償回路
を時計回路と同−ICチップ内に設け、さらに2次曲線
的温度特性をもつ水晶振動子を前記ICチックが実装さ
れた回路基板上に密着するように実装し、感温発振器と
水晶振動子とか熱平衡状態にあるようにした上で、短時
間に緻密な補正を行なう第1の補正手段により2次曲線
的温度特性を階段状の特性に補正し、一度に大きな補正
を行なう第2の補正手段により前記の階段状特性をフラ
ットな直線に補正するように構成さオ(ている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a temperature compensation circuit having a temperature-sensitive oscillator constituted by an MO8I transistor in the same IC chip as a clock circuit, and further includes a crystal resonator having quadratic temperature characteristics. A first correction means that performs precise correction in a short time by mounting the IC chip in close contact with the circuit board on which the IC chip is mounted so that the temperature-sensitive oscillator and the crystal resonator are in a state of thermal equilibrium. The second correction means corrects the quadratic temperature characteristic into a step-like characteristic, and corrects the step-like characteristic into a flat straight line by means of a second correction means that makes a large correction at once.

以下、本発明の構成を図に従って説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained according to the drawings.

第1図は、本発明による電子時計の構成をンjニーj−
実施例プロック図である。1は発振用コンテ7巾−容量
を切換えるスイッチを備えることにより2種類の周波数
で発振し得ろようになっている水晶発振器、2は前記水
晶発振器1からの信号を分周すると同時に割り込みゲー
トを備えることにより、途中の分周信号を任意に反転さ
せ得るようになって(・る分周回路、6は前記分周回路
2がらの信号を合成して計時信号を作り、時刻イ、・表
示するための信号を出力する計時回路、4はi〕・1記
水晶発振器1のスイッチと、前記分周回路2v+割り込
みゲートに対して制御信号を送る温度補f1¥回路であ
る。
FIG. 1 shows the configuration of an electronic timepiece according to the present invention.
It is an example block diagram. 1 is a crystal oscillator which is capable of oscillating at two different frequencies by being equipped with a switch for changing the 7-width capacitance of the oscillation circuit; 2 is equipped with an interrupt gate that divides the signal from the crystal oscillator 1; and an interrupt gate. This makes it possible to arbitrarily invert the frequency-divided signal in the middle (the frequency divider circuit 6 synthesizes the signals from the frequency divider circuit 2 to create a time measurement signal, and displays the time. 4 is a temperature compensation circuit f1 which sends a control signal to the switch of the crystal oscillator 1 and the frequency divider circuit 2v+interrupt gate.

Ai前記温1皮補償回路4を構成する部分のうち、12
は感温発振器を有し、温度にほぼ比例したデジタル情報
を出力する温度測定回路、11は前記温度測定回路12
かもの温度情報の2乗に比例するパルス巾の信号を作る
2乗回路、7は前記2乗回路11の出力信号のパルス巾
を測定する第1カウンター、16は前記第1カウンター
7が指定された値になると前記第1カウンター7をリセ
7)し、桁上げ信号を出力1−る桁上回路、8は前記桁
上回路からの桁上信号を計数する第2カウンター、14
は前記温度測定回路12の動作レベルを規制するための
数値と前記桁上回路16の動作を規制するための数値と
を記憶しておく記憶装置、9は前記第1カウンター7の
計数結果を蓄えておく第ルジスタ、10は前記第2カウ
ンター8の計数結果を蓄えておく第2レジスタ、5は前
記第ルジスタ9の出力情報を参照しながら前記水晶発掘
器1の有するスイッチに制御パルスを送る時分割回路で
あり、前記スイッチと共に第1の補正手段を構成するも
のである。6は前記第2レジスタ10の出力情報を参照
しながら、前記分周回路2の割り込みゲートに制御信号
を送る割込回路であり、前記割り込みゲートと共に第2
の補正手段を構成するものである。
Ai: 12 of the parts constituting the warm skin compensation circuit 4
11 is the temperature measurement circuit 12 which has a temperature-sensitive oscillator and outputs digital information approximately proportional to temperature;
A squaring circuit generates a signal with a pulse width proportional to the square of the temperature information of the duck; 7 is a first counter for measuring the pulse width of the output signal of the squaring circuit 11; 16 is a signal to which the first counter 7 is designated; a carry circuit that resets the first counter 7 and outputs a carry signal when the value reaches the above value; 8 is a second counter that counts the carry signal from the carry circuit; 14;
9 is a storage device for storing a numerical value for regulating the operating level of the temperature measuring circuit 12 and a numerical value for regulating the operation of the carry circuit 16; 9 is a storage device for storing the counting results of the first counter 7; 10 is a second register for storing the counting result of the second counter 8; 5 is a register for sending a control pulse to the switch of the crystal excavator 1 while referring to the output information of the second register 9; This is a dividing circuit, and together with the switch constitutes the first correction means. 6 is an interrupt circuit that sends a control signal to the interrupt gate of the frequency dividing circuit 2 while referring to the output information of the second register 10;
This constitutes a correction means.

第1図の動作を説明すると、水晶発振器1は時分割回路
5からの制御信号電位がローレベルの時には低い方の周
波数、ハイレベルの時には高い刀の周波数で発振するよ
うになっており、分周回路2は割込回路6がらの制御信
号が反転する度に加速されるようになっている。そして
、計時回路6と共に通常の時計動作を常に行なっている
。−カ、る感温発振器の信号周期を測定すイ、と共に、
記憶装置14からの数値情報を乗じあるいは加算して、
その結果得られるデジタル数値情報を出力する。
To explain the operation of FIG. 1, the crystal oscillator 1 oscillates at a lower frequency when the control signal potential from the time division circuit 5 is at a low level, and at a higher frequency when it is at a high level. The circuit 2 is accelerated each time the control signal from the interrupt circuit 6 is inverted. The normal clock operation is always performed together with the clock circuit 6. - Measuring the signal period of the temperature-sensitive oscillator.
By multiplying or adding the numerical information from the storage device 14,
The resulting digital numerical information is output.

2東回路11は前記温度測定回路12からの数値情報に
最上位ビットを符号ピットとして2乗演算を施し、この
2乗結果に比例した時間をパルス巾とする信号を出力し
、第1カウンター7はこのパルス巾を前記分周回路2か
らの分周信号を用いて計測する。そして、第2カウンタ
ー8は前記第1カウンター7の桁上げ回数を計数するの
で、第1カウンター7の上位部分と考えてもよい。第1
カウンター7の情報は第ルジスタ9を介して時分割回路
5へ送らt、第2カウンター8の情報は第2レジスター
0を介して割込回路6に送られる。
The second east circuit 11 performs a squaring operation on the numerical information from the temperature measurement circuit 12 using the most significant bit as a sign pit, outputs a signal whose pulse width is proportional to the squared result, and outputs a signal whose pulse width is proportional to the squared result. measures this pulse width using the frequency divided signal from the frequency dividing circuit 2. Since the second counter 8 counts the number of carries of the first counter 7, it may be considered as an upper part of the first counter 7. 1st
Information on the counter 7 is sent to the time division circuit 5 via the register 9, and information on the second counter 8 is sent to the interrupt circuit 6 via the second register 0.

このとき、第1及び第2レジスタ?、10は、両カウン
ター7.8の計数動作中も前回の計数結果を保持し、新
しい計数結果が出ると、最適なタ    □イミングで
、瞬時に書き替えられる。時分割回路5は、2秒サイク
ルで動作し、常に第ルジスタ9からの情報を参照してお
り、この情報値に比例した時間巾のパルスを水晶発振器
1の切換スイッチに印加するように動、作する。割込回
路6も2秒サイクルで動作し、常に第2レジスタ10が
らの情報を参照しており、この情報値に等しい回数だけ
前記分周回路20割り込みゲートを反転させるように動
作する。この実施例では、16KHz信号を反転させる
ので、1回の割り込み動作は、15.26pImの補正
に等しい。
At this time, the first and second registers? , 10 retain the previous counting results even during the counting operation of both counters 7 and 8, and when a new counting result is obtained, it is instantaneously rewritten at the optimal timing. The time division circuit 5 operates in a 2-second cycle, constantly refers to information from the Rujistor 9, and operates to apply a pulse with a time width proportional to this information value to the changeover switch of the crystal oscillator 1. make The interrupt circuit 6 also operates in a 2-second cycle, constantly refers to information from the second register 10, and operates to invert the interrupt gate of the frequency divider circuit 20 a number of times equal to this information value. In this example, the 16 KHz signal is inverted, so one interrupt operation is equivalent to a 15.26 pIm correction.

第2図は、本発明における温度補償回路4の補償特性を
示す特性図である。同図に於いて、破線で示した2本の
2次曲線は、時分割回路5がらの制御パルスがローレベ
ルのときの周波数偏差△fLと、ハイレベルのときの周
波数偏差Δf、Iであり、両者の差(以後Δf8wとい
う。)はどの温度に於いてもほぼ一定である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the compensation characteristics of the temperature compensation circuit 4 in the present invention. In the figure, the two quadratic curves indicated by broken lines are the frequency deviation △fL when the control pulse from the time division circuit 5 is at low level, and the frequency deviation Δf,I when it is at high level. , the difference between the two (hereinafter referred to as Δf8w) is almost constant at any temperature.

Δf、は第1の補正手段のみが働いた場合の特性を示し
、細かい補正により水晶本来の特性である2次曲線が階
段状の特性に補正される様子を表わしている。△f2は
第1の補正手段と第20補1ト手段の両方が働いた場合
を示し、第1の補正手段によって階段状になった特性が
さらに第2の補正手段によって補正され、広い温度領域
にわたってフラットな温度特性となる様子を表わしてい
る。
Δf indicates the characteristic when only the first correction means operates, and represents how the quadratic curve, which is the original characteristic of the crystal, is corrected to a step-like characteristic by fine correction. Δf2 indicates the case where both the first correction means and the 20th correction means work, and the stepped characteristic caused by the first correction means is further corrected by the second correction means, and a wide temperature range is obtained. This shows that the temperature characteristics are flat over the entire range.

前述の/’s j’ s wは、15卿以上の値となる
よ5に設計されており、第1カウンター7の桁上げを行
なう桁上回路13により、第1荊11正手段の補正量の
最大値は約15pplとなるような規制されるため、6
110階段の段差は約15ppmとなり、第2補正手段
の補正ステップ15.26rKMrはぼ等しくなる。
The above-mentioned /'s j' s w is designed to be 5 to have a value of 15 or more, and the carry circuit 13 that carries up the first counter 7 calculates the correction amount of the first 11 positive means. The maximum value of is regulated to be approximately 15 ppl, so 6
The height difference of 110 steps is about 15 ppm, and the correction steps of the second correction means are approximately equal to 15.26rKMr.

この結果、△f、の段差が第2補正手段によって丁度補
われてフラットな特性が得られるのである。
As a result, the step difference in Δf is exactly compensated for by the second correction means, and a flat characteristic is obtained.

第3図は、第1図の構成をより詳細に示す回路ブロック
図である。水晶発振器1は、インバーター、帰還抵抗、
発振容量を含む増巾器21に水晶振動子22が接続され
、トリマーコンデンサー26の反対側には切換スイッチ
24によって断続可能なコンテンサー25か接続された
構成となって(・る。分周回路2は、前記水晶発振器1
からの信号を入力として1/2分周を行なう分周器26
と、その出力信号F1を割込回路6がらの制ff1l 
N号P6によって反転させるための割込ゲート27と、
この割込ゲート27の出力信号F/、をさらに分周して
計時単位信号等を作成する分周器28とにより構成され
ている。温度補償回路4を構成1−る部分のうち、温度
測定回路12は、M OS −FET等で構成された感
温発振器38と、この発振信号の発振周期τを測定して
数値化すると共に、記憶装置14がら送られてくる数値
情報に、を・乗じ、さらに数値情報に2を加算して、さ
らに定められた数で除して得られた剰余を温度情報Tと
して出力する周期測定回路39とにより構成されている
。本実施例では、前記定められた数は28であり、Tは
8ピントの温度情報である。2東回路11は、前記温度
情報Tを、最上位ビットにより符号判定した上で、残り
7ビツトを2乗し、この結果得られる14ビツトの数値
に比例したパルス巾の信号P 、+ 1を出力するよう
に構成されている。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of FIG. 1 in more detail. The crystal oscillator 1 includes an inverter, a feedback resistor,
A crystal oscillator 22 is connected to an amplifier 21 including an oscillation capacitor, and a capacitor 25 that can be switched on and off by a changeover switch 24 is connected to the opposite side of the trimmer capacitor 26. is the crystal oscillator 1
A frequency divider 26 which divides the frequency by 1/2 by inputting the signal from
and the output signal F1 is controlled by the interrupt circuit 6.
an interrupt gate 27 for inversion by No. N P6;
A frequency divider 28 further divides the frequency of the output signal F/ of the interrupt gate 27 to create a time measurement unit signal and the like. Among the parts constituting the temperature compensation circuit 4, the temperature measurement circuit 12 includes a temperature-sensitive oscillator 38 composed of a MOS-FET, etc., and measures and digitizes the oscillation period τ of this oscillation signal. A period measuring circuit 39 that multiplies the numerical information sent from the storage device 14 by , further adds 2 to the numerical information, and further divides the resulting remainder by a predetermined number to output the resulting remainder as temperature information T. It is composed of. In this embodiment, the predetermined number is 28, and T is temperature information for 8 points. The 2-east circuit 11 checks the sign of the temperature information T using the most significant bit, squares the remaining 7 bits, and generates a signal P,+1 with a pulse width proportional to the 14-bit value obtained as a result. is configured to print.

この2乗パルスPI+は、16KHz信号)7.の周期
を単位時間と1−るパルスであり、最大長さは1砂であ
る。第1カウンター7は、この2乗パルスPIIをケー
ト信号とするためにA、 N Dゲート67を備え、こ
のゲート67を通過してくる2 K Hz信号1・イを
入力信号として計数動作するように構成され1−(・る
This squared pulse PI+ is a 16KHz signal)7. It is a pulse whose period is 1-unit time, and the maximum length is 1 sand. The first counter 7 is provided with an A and N D gate 67 in order to use this squared pulse PII as a gate signal, and performs a counting operation using the 2 KHz signal 1.I passing through this gate 67 as an input signal. It is composed of 1-(・ru.

桁」二回路13は、記憶装置14がら送られてくる数イ
111情報に3の値と前記第1カウンター7の値とを比
較し、一致信号を出力する一致回路4oと、01(ケー
ト41とから成っており、前記OR,ゲート41は、前
記第1カウンター7をあらかじめリセットしておくため
のコントロール信号c1 と前記−数回路40がらの一
致信号とを入力信号とし、gjl記第1カウンター7の
リセット端子に出力信号を送ろ構成となっている。第2
カウンター8は、前記桁上回路13の有する一致回路4
oがらの一致信郊を計数し、前記第1カウンター7と同
様にコントロール信号C1によってあらがじめリセノ 
  (トされるよう罠なっている。
The digit 2 circuit 13 compares the value of 3 with the value of the first counter 7 in the number 111 information sent from the storage device 14, and outputs a coincidence signal. The OR gate 41 receives the control signal c1 for resetting the first counter 7 in advance and the coincidence signal from the minus number circuit 40 as input signals, and The configuration is such that the output signal is sent to the reset terminal of No. 7.
The counter 8 corresponds to the coincidence circuit 4 of the carry circuit 13.
Count the number of coincidences from the first counter 7, and use the control signal C1 to count the number of coincidences.
(It's a trap to be tricked.

第ルジスタ9及び第2レジスタ1oは、コントロール信
号C2によってトリカーセットさ才し、それぞれ第1カ
ウンター7及び第2カウンター8の値を読み込み、それ
ぞれ、時分割回路5及び割込回路6に対して常に数値情
報を出力する。第ルジスタ9の情報に基づいて動作する
時分割回路5は、ネガティブトリガーセット型OF F
’ 5 iと一致検出回路52とにより構成されたパル
ス作成回路で、−数構出回路52は一方のデータとして
512Hz〜0.5 Hzの分周信号F9〜F+6を入
力し、第ルジスタ9からの8ピントの数値情報をもう一
方のデータとして入力する構成となっており、一致信号
は前記P P 5 iのリセット端子に入力されている
。前記分周信号FI6は前記F F 5 iのセント端
子にも入力さn、この時分割回路5の出力パルスP、は
F16の立下りから一致検出よての時間ハイレベルに保
だねる。したがって時分割制御パルスP5は2秒に1発
出力され、そのパルス巾はOから約2秒まで」−秒ステ
ップで変化し28 得るようになっており、このパルスが前記水晶発S W 振器1の切換スイッチ24に印加されると、pHmスデ
ッフの袖11−が行なわれ得ることになる。割込回路6
は、第2レジスタ10からの3ビツトの情報と分周し」
路2からの分周信号ド1い シ゛、5と反転信号1・、
〜J、1.6とを入力信号とするパルス列発生用ゲート
回路と、トグルタイ7’ F F 36とてより構成:
3 f+、、前記パルス列発生用ゲート回路は、”” 
+ 4、” + 5、p、6及び前記第2レジスタ1o
の最F゛位ヒツトを人力信号とする1人力NAND31
と、I”、、、Jパ2、及び前記第2レジスタ10の2
位ピノ1゛を入力信号とする3人力NAND 32と、
1゛、とQ!I 8e第2レジスタ10の最上位ピット
を入力信号とする2人力N A N D 36と、前記
3個のN]〜\1)61〜36の出力信号を入力とする
3人力N A N f) 34と、前記N A N I
) 34の出力信号と分周信号1” + 3を入力信号
とするANDゲート65とVでより構成され、その出力
信号は前記トグルタイグ+r 1−36に印加され1/
2分周されてから、割込パルスP。として分周回路2に
送られる。
The first register 9 and the second register 1o are tricured by the control signal C2, read the values of the first counter 7 and the second counter 8, respectively, and are sent to the time division circuit 5 and the interrupt circuit 6, respectively. Always output numerical information. The time division circuit 5 that operates based on the information of the first register 9 is a negative trigger set type OFF.
' 5 i and a coincidence detection circuit 52, the minus number generation circuit 52 inputs the divided signals F9 to F+6 of 512 Hz to 0.5 Hz as one data, The numerical information of the 8 pins is input as the other data, and the coincidence signal is input to the reset terminal of the P P 5 i. The frequency-divided signal FI6 is also input to the cent terminal of the F F 5 i, and the output pulse P of the time division circuit 5 is kept at a high level from the fall of F16 to the time of coincidence detection. Therefore, the time-division control pulse P5 is output once every 2 seconds, and its pulse width is changed from 0 to about 2 seconds in steps of 28 seconds, and this pulse is outputted from the crystal oscillator SW oscillator. When the voltage is applied to the changeover switch 24 of 1, the pHm differential operation 11- can be performed. Interrupt circuit 6
is divided by the 3-bit information from the second register 10.
The frequency-divided signals from path 2 are 1, 5, and the inverted signal 1, .
Consisting of a pulse train generation gate circuit that receives ~J, 1.6 as an input signal, and a toggle tie 7' FF 36:
3 f+, the pulse train generation gate circuit is ""
+ 4,” + 5, p, 6 and the second register 1o
1-manpower NAND31 using the highest number F as a human-power signal
, I'', , Jpa 2, and 2 of the second register 10.
A three-man power NAND 32 that uses Pino 1 as an input signal,
1゛, and Q! I 8e Two-man power N A N D 36 whose input signal is the highest pit of the second register 10, and three-man power N A N f whose input signals are the output signals of the three N]~\1)61-36. ) 34 and the said N A N I
) 34 and the frequency-divided signal 1" + 3 as input signals, the output signal is applied to the toggle tag +r 1-36, and the output signal is applied to the toggle tag +r 1-36.
After the frequency is divided by 2, the interrupt pulse P is generated. The signal is sent to the frequency dividing circuit 2 as a signal.

こ0)結末、割込回路6の出力′1−る制御信号P6が
2秒向に反転する回数は印j記第2レジスタ10の値に
一致し、この信号P6は分周回路2の割込みゲート27
に印加され、16 K llz M号1)1 を反転さ
せるので、15.2’61Fステツノの補正を行なうこ
とになる。
0) As a result, the number of times the control signal P6 output from the interrupt circuit 6 is inverted in the 2 second direction matches the value of the second register 10 marked j, and this signal P6 is the interrupt signal of the frequency divider circuit 2. gate 27
Since it is applied to 16 K llz M 1) 1 and inverts it, correction of 15.2'61F step is performed.

記憶装置14は、温度測定回路12を制御するための設
定値に、とに?及び桁上回路16の動作を規制するため
の設定値に3とを記憶しておくため、P−4,OMある
(・はラユーズR,OMある(・(ま基板上の配線パタ
ーンを切断する構造となって(・る。
The storage device 14 stores set values for controlling the temperature measurement circuit 12. In order to memorize 3 as a set value for regulating the operation of the carry circuit 16, there is P-4, OM (・ is Rayuse R, OM (・(Also, it is necessary to cut the wiring pattern on the board. It becomes a structure (・ru.

第3図の動作をさらに詳しく説明すると次のようになる
。温度測定回路12の有する感温発振器68の発振周期
では、例えばOCで5×10− 秒、50Cで7 X 
10−’秒となるような、発振周期が温度に比例して変
化する特性をもっている。周ル1測定回路69は、この
τを温度情報Tに変換fるためにτの測定を行ない数値
化すると共にこの数値にに1を乗じ、N2を加算する。
The operation shown in FIG. 3 will be explained in more detail as follows. The oscillation period of the temperature-sensitive oscillator 68 included in the temperature measurement circuit 12 is, for example, 5 x 10- seconds at OC and 7 x at 50C.
It has a characteristic that the oscillation period changes in proportion to the temperature, such as 10-' seconds. In order to convert this τ into temperature information T, the circuit 1 measurement circuit 69 measures τ, converts it into a numerical value, multiplies this numerical value by 1, and adds N2.

τの測定には基準となる信号が必要であり、本実施例で
は、分周回路2からの分周信号F2を用いており、動作
T=に、xτ×7 r2 十に2  256 Xm  
・・・・・・・・・・・・・・・(1)ただし、J’F
2に’L分分周信号ドア2周波数であり、mは止の整数
で、Tを表わす8ビツトの上にさらに」−位ビットがあ
ると仮定するとその上位ピットの値である。すなわちτ
をに4倍して分周信号F2で時間測定した結果にに2を
加算し、28で除して得た剰余がTとなることを示して
いる。なお、この温度測定回路については、すでに本出
願人により提案されているので詳しい説明は省略する。
A reference signal is required to measure τ, and in this embodiment, the frequency divided signal F2 from the frequency dividing circuit 2 is used.
・・・・・・・・・・・・・・・(1) However, J'F
2 is the 'L-divided signal door 2 frequency, m is an integer, and assuming that there is an additional '-' bit above the 8 bits representing T, this is the value of the upper pit. That is, τ
It is shown that the remainder obtained by adding 2 to the result of multiplying by 4 and measuring the time using the frequency-divided signal F2 and dividing by 28 is T. Note that this temperature measurement circuit has already been proposed by the applicant, so a detailed explanation will be omitted.

また、1Nは切り捨て整数化さnることは言うまてもな
(・。温度情報Tは、次の2乗回路で再び時間に変換さ
γしるが、その時間長さをtとするとtは次のように表
わすことができる。
Also, it goes without saying that 1N is rounded down to an integer (...Temperature information T is converted into time again in the next squaring circuit, and if the time length is t, then t can be expressed as follows.

t −= (T  128 )2/fF’ +  ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)す
なわち、tは16KHz信号ト31の周期を単位長さと
して(・ろ。また、Tの最上位ピットは符号ピットとし
て処理されている。なお、2東回路11の回路構成によ
っては次のようになることもある。   ″このことに
ついては、本質的な問題でな(・ので、本実施例では(
2)式の動作をする2乗回路を用し・ているものとする
。この時間tをゲート時間と(、て2に、H22倍F4
を計数した値Nは次のようになイ。
t −= (T 128 )2/fF' + ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) In other words, t is the unit length of the period of the 16KHz signal T31. are processed as code pits. Depending on the circuit configuration of the 2nd east circuit 11, the following may occur. ``This is not an essential problem. Therefore, in this embodiment,
2) It is assumed that a square circuit that operates as shown in equation 2 is used. Let this time t be the gate time (, 2, H22 times F4
The value N obtained by counting is as follows.

N=t/f、4 すなわち、 N = (T−128)2/8  ・・・・・・・・・
・・・川・・・・・・・・・・・Ll まただし、Nは
切捨て整数化される。いま、第2ツノウ/ターフに残る
値をN1、第2カウンター8に残る値をN2とすると、
N及び数値情報に3との関係は次のようになる。
N=t/f, 4 That is, N=(T-128)2/8 ・・・・・・・・・
...River......Ll Also, N is rounded down to an integer. Now, if the value remaining in the second horn/turf is N1, and the value remaining in the second counter 8 is N2, then
The relationship between N and numerical information and 3 is as follows.

N=に、xN2+へ、  ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・+51すなわち、N1と
N2は、Nをに3で除したときの剰余と商を表わしてい
る。このとき、第1の補正手段による補正量11、は次
のようになる。
To N=, to xN2+, ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・+51 That is, N1 and N2 represent the remainder and quotient when N is divided by 3. At this time, the correction amount 11 by the first correction means is as follows.

N。N.

H,=△f II W xニー 〔p−〕  ・・・ 
 ・・・・・・・(6156 そして、第2の補正手段による補正量11□は仄のよう
になる。
H,=△f II W x knee [p-]...
(6156) Then, the correction amount 11□ by the second correction means is as shown below.

11.1 二+5.26xN2   (卿〕     
・・・・・・・・・・・(7)ここで、ハ、j5wxK
3=15.26x256という条件か満足さ7′lて(
・ると、両者を合わせた全補正tfltまNと0)関係
で表わすことができろ。
11.1 2+5.26xN2 (Sir)
・・・・・・・・・・・・(7) Here, ha, j5wxK
The condition 3=15.26x256 is satisfied 7'l (
・Then, the total correction tflt, which is the combination of both, can be expressed by the relationship between N and 0).

Nは(1)式に示したようにTの2次関数であるから、
数値情報1< 、及びに2によってTを適切な特性に台
わ巾′ろこと(Cより、水晶発振器の2次特性を補iE
、−rろ二とかで゛きる。さらに、K、の設定によって
、△Z’ q 114か15.26pImよりも大きい
場合でも第1補正手段の最大補正量を15.2691+
Inに規制し、第2補+E手段の補正ステップに一致さ
せることができ、両神正手段の連係をなめらかにするこ
とができるのである。
Since N is a quadratic function of T as shown in equation (1),
Numerical information 1 < , and 2 set T to appropriate characteristics.
, -r roji. Furthermore, depending on the setting of K, even if ΔZ' q is larger than 114 or 15.26pIm, the maximum correction amount of the first correction means is set to 15.2691+
In, it is possible to match the correction step of the second supplementary +E means, and it is possible to make the connection between the two divine correcting means smooth.

なお、本発明は、感温発振器の発振周波数が温度に比例
あるいは逆比例する場合にも容易に実現てきろことは言
うまでもない。また、第2補正手段による補正は15.
26ppmステップに限らず、32 h、 llz侶号
を反転させて補正するように構成すれば、7.63 p
IX11ステップになるし、8K Hz伯+副を反転さ
せ扛ば30.52+11X11ステツプとなり第1補正
手段の最大補正量もこれに合わせてやれば同様に優れた
システムを実現できる。このとき、第2カウンターのビ
ット数は3ビツトに限らず、特に7、631)Inステ
ップのときは増設すべきである。
It goes without saying that the present invention can be easily implemented even when the oscillation frequency of the temperature-sensitive oscillator is proportional or inversely proportional to the temperature. Further, the correction by the second correction means is 15.
Not limited to 26 ppm steps, if configured to invert and correct 32 h, llz step, 7.63 p.
It becomes IX11 steps, and by inverting 8K Hz + sub, it becomes 30.52 + 11X11 steps, and if the maximum correction amount of the first correction means is adjusted accordingly, a similarly excellent system can be realized. At this time, the number of bits of the second counter is not limited to 3 bits, but should be increased especially for 7,631) In steps.

このように、本発明の電子時計は、温度にほぼ比例した
温度情報を出力する温度測定回路と、この温度情報を2
乗する2乗回路と、水晶発振器の周波数を制御する第1
の補正手段と、分周回路の動作を制御する第2の補正手
段と、前記2乗回路の2乗演算結果を計数する第1カウ
ンターと、前記第1カウンターの桁上げ動作を制御する
桁上回路と、この桁上げ回数を計数する第2カウンター
とを備え、前記第1カウンターの値により前記第1の補
正手段の制御を行ない、前記第2カウンターの値により
前記第2の補正手段の制御を行なうことによって、従来
に無く広い温度領域の温度補償を実現するものであり、
どのような場所に保管されても高い精度を保つことがで
きるため、極め
As described above, the electronic watch of the present invention includes a temperature measurement circuit that outputs temperature information that is approximately proportional to the temperature, and a temperature measurement circuit that outputs temperature information that is approximately proportional to the temperature.
a square circuit that multiplies the power, and a first circuit that controls the frequency of the crystal oscillator.
a second correction means for controlling the operation of the frequency dividing circuit; a first counter for counting the square operation result of the square circuit; and a carry circuit for controlling the carry operation of the first counter. and a second counter for counting the number of carries, the first correction means is controlled by the value of the first counter, and the second correction means is controlled by the value of the second counter. By doing this, it realizes temperature compensation over a wider temperature range than ever before.
High accuracy can be maintained no matter where it is stored, making it extremely

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明σ)基本構成を示寸実施例ブ「コック図
、第2図は第1図の温度補償動作を示C渦[W特性図、
第3図は第1図の構成を−1: l・詳しく示1回路ブ
ロック図である。 4・・・・・・温度補償回路、5・・・・・・時分割回
路、6・・・・・・割込回路、7・・・・第1カウンタ
ー、8・・・・・・第2カウンター、11・・・・・2
乗回路−200204060,5Q
Fig. 1 shows the basic configuration of the present invention σ). Fig. 2 shows the temperature compensation operation of Fig. 1.
FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of FIG. 1 in detail. 4... Temperature compensation circuit, 5... Time division circuit, 6... Interrupt circuit, 7... 1st counter, 8...... 1st counter. 2 counters, 11...2
Multiplication circuit-200204060, 5Q

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 周波数温度特性が略2次曲線となる水晶発振器と、該水
晶発振器出力から計時単位信号を作成する分周回路と、
温度測定回路とを備えた温度補償付電子時計に於いて、
前記水晶発振器の発振周波数を制御する第1の補正手段
と、前記分周回路の動作を制御する第2の補正手段と、
前記温度測定回路からの数値情報の2乗に比例した時間
巾を作る2乗回路と、この2乗回路の出力信号をゲート
信号として前記分周回路からの分周信号を計数する第1
のカウンターと、この第1のカウンターに直列接続され
た第2のカウンターと、前記温度検出回路の動作を規制
するための設定値と前記第1のカウンターの桁上げ朱件
を指定するだめの設定値とを記憶しておく記憶手段と、
前記桁上げ条件を指定する設定値に基ついて前記第1の
カウンターの桁上げを行なう桁上回路とを設け、前記粥
1のカウンターの情報により前記第1の補正手段を制御
し、前記第2のカウンターからの情報により前dU2第
2の補正手段を制御するように構成したことを特徴とす
る温度補償付電子時計。
a crystal oscillator whose frequency-temperature characteristics are approximately quadratic; a frequency dividing circuit that creates a timekeeping unit signal from the output of the crystal oscillator;
In a temperature compensated electronic watch equipped with a temperature measurement circuit,
a first correction means for controlling the oscillation frequency of the crystal oscillator; a second correction means for controlling the operation of the frequency dividing circuit;
a squaring circuit that generates a time width proportional to the square of the numerical information from the temperature measuring circuit; and a first circuit that counts the frequency-divided signals from the frequency-dividing circuit using the output signal of the squaring circuit as a gate signal.
a counter, a second counter connected in series to the first counter, a setting value for regulating the operation of the temperature detection circuit, and a setting for specifying a carry condition of the first counter. a storage means for storing the value;
a carry circuit for carrying up the first counter based on a set value specifying the carry condition; the first correcting means is controlled by information on the porridge 1 counter; An electronic timepiece with temperature compensation, characterized in that the second correction means is controlled by information from the counter.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6145986A (en) * 1984-08-09 1986-03-06 Seiko Epson Corp High-precision electronic timepiece
JPS61104287A (en) * 1984-10-26 1986-05-22 Seiko Epson Corp Electronic time piece with temperature compensation
JPS6253021A (en) * 1985-09-02 1987-03-07 Nec Corp Voltage controlled oscillator
JP2017046271A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 セイコーエプソン株式会社 Oscillation circuit, electronic apparatus and moving body

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