JPS5824880A - 電子時計の変換機駆動回路 - Google Patents

電子時計の変換機駆動回路

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JPS5824880A
JPS5824880A JP12707782A JP12707782A JPS5824880A JP S5824880 A JPS5824880 A JP S5824880A JP 12707782 A JP12707782 A JP 12707782A JP 12707782 A JP12707782 A JP 12707782A JP S5824880 A JPS5824880 A JP S5824880A
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JP
Japan
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circuit
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drive
reference signal
converter
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JP12707782A
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Akio Nakajima
中島 章夫
Akira Nikaido
二階堂 旦
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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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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子時計、特に水晶腕時計に利用されるテンプ
、音片等の機械恨動子駆動助1路の構成に関するもので
ある。
電子時計において、水晶発振回路等の基準信号源からの
電気信号によって、テンプ、音片等の機1 械共振子を
強制態動する共振式変換機の場合は、共振式変換機の振
動振巾及び基準駆動信号と振動位相との位相差を一定の
範囲に保つことが、基準信号に同期して輪列系に正確に
運動変換するために必要である。。
一般に共振式変換機を強制@に動するとき、駆動入力信
号の電圧、電流、周波数及びパルス巾により共振式変換
機の振動振巾及び位相が一定に保持されている。しかる
に携帯時の衝撃等の外乱は共振式変換機の振巾及び位相
の変動を生じさせ、運動変換作用の安定性を害する。
従来、振動振巾を外乱に対1−て安定化させるために、
振動振l]の変化に対応して、駆動入力信号のパルス巾
が変るように振巾制御回路を設けることは公知である。
しかしながら、従来技術は振動振巾制御効果のみで位相
制御効果はまったく無いため、外乱等によって基準駆動
信号に対して振動位相が変化した場合には即応できず、
大きく変化した場合には同期外れを起し、運動変換作用
の安定性が害され止り等の原因ともなる。
本発明は前述の欠点を除去し、C/MOSトランジスタ
を使用したスイッチ回路と連動して変換機の振巾及び位
相が予め設定した値以上又は以下になったときに、通常
時の駆動パルス巾及び位相を変化させるように作動する
回路構成に係るものであく)0 以下図面にもとづき本発明の詳細な説明する。
第1図に於いて、10.11及び12は水晶発(辰器等
の出力を適宜1/2ずつ分周するフリップフロップ回路
より構成されろ第1の信号発生回路で、10aは入力側
、12aは出力側1でフリップフロップ回路12の出力
φ3 、φ3の周波数が(3) 16 Hz  ならば、フリップフロップ回路11の出
力φ2 lφ2の周波数は32 Hz 、  フリップ
フロップ回路10の出力φ1 、φ1 の周波数は6/
IHz  及びフリップフロップ回路10の入力φ。。
φ。の周波数は128 Hz  となる。
13.14.15及び16は第[の基準信号φs1  
を得るための第1の基準信号発生回路で、13はフリッ
プフロップ10の入力φ。、フリップフロップ10の出
力φ1を入力とするAND回路、14はフリップフロッ
プ100入力φ。、フリップフロップ10の出力φ1を
入力とす゛るAND回路で15はA N l)回路13
.14の出力を入力とするOR回路であり、16はフリ
ップフロップ11の出力φ2、OR回路15の出力及び
フリップフロップ12の出力φ、、を入力とするAND
回路である。
17は第2の基準信号φs2を得るだめの第2の基準信
号発生回路でフリップフロップ10の出力φ8、フリッ
プフロップ11の出力φ2、フリップフロップ12の出
力φ3を入力とするA N D [riJ(4) 路である。
18は第1リセツトパルスφR1を得るための波形変換
回路で、フリップフロップ10の出力φ1、フリップフ
ロップ11の出力φ2、フリップフロップ12の出力φ
3を入力とするAND回路である。
19は第2リセツトパルスφR2を得るための波形変換
回路で、フリップフロップ10の出力φ1、フリップフ
ロップ11の出力φ3、フリップフロップ12の出力φ
3を入力とするNANDAND回路。
20は進相駆動用パルスを得る第2の信号発生回路でフ
リップフロップ10の入力φ。、フリップフロップ10
の出力φ4、フリップフロップ11の出力φ2、フリッ
プフロップ12の出力りを入力とするAND回路である
第2図に於いて、30は検出回路、31はリセット回路
、33.34は検出回路30の出力に応じて”1 ″に
セラ“トされ、第1リセツトパルスφR1によって“0
”にリセットされるRe5et 5etInverse
フリツプフロツプ(R8I  FF)によって構成され
る振動振1]記憶回路、35はインバーター、36.3
7はAND回路、38はNOR回路で、第1の信号発生
回路の出力(6o、φ、を入力とする入力切換回路とし
て動作し、後述する駆動パレス選択回路の一部を構成す
る。検出回路30、振巾記憶回路33.34、入力切換
回路35.36.37.38で振d]制御系を構成する
39はNANDAND回路子Oは切換回路の出力■、端
子1は信号φ4、端子2は信号φ2、端子3は信号φ1
.に接続されて波形変換回路を構成し。
ている。
31はインバーターで22は第1の基準信号φs1と検
出回路30の出力Aの否定Aを入力とするNANDAN
D回路位相差検出回路を構成し、23.24は進相位相
差検出回路22の出力に応じて°′l″にセットされ、
第1リセットパルスφ11y+によって′0′″にリセ
ットされるRe5ej 3etInverseフリツプ
フロツプ(R8I  FF)によって構成される進相位
相差記憶回路、25は進相位相差記憶回路23.24の
出力りと、進相駆動用パルスφ2を入力とするNAND
回路で第1の切換回路を構成する。
上記進相位相差検出回路22、進相位相差記憶回路23
.24、切換回路25で進相位相制御系44を構成する
26は第2の基準信号φs2と検出回路30の出力Aの
否定Aを入力とするNAND回路で、遅相位相差検出回
路を構成し、27.28は遅相位相差検出回路26の出
力に応じて“I  I+にセットされ、第1リセットパ
ルスφR+によって°゛0”にリセットされるRe5e
t Set Inverseフリップフロップ(R8I
  FF)によって構成される遅相位相差記憶回路、2
9は遅相位相差記憶回路27゜28の出力Eと第2リセ
ツトパルスφR2を入力とするNAND回路で第2の切
換回路を構成する。
上記遅相位相差検出回路26、遅相位相差記憶回路27
.2B、切換回路29で遅相位相制御系を構成する。
32は第2の切換回路29の出力Nと第1リセ(7) ツトパルスφR5を入力とするAND回路で出力Hは振
巾記憶回路33.34の33のNAND回路に接続され
ている。
40は切換回路25の出力Gと波形変換回路39の出力
Kを入力とするAND回路である。第1の切換回路25
、第2の切換回路29、及びインバーター35、ゲート
回路36.37.38よりなる入力切換回路、波形変換
回路39、ゲート回路40により駆動パルス選択回路を
構成する。
41.42は駆動用インバーター、43は、駆動コイル
である。
第3図、第4図は電気機械変換機が正常に動作している
ときの作動を説明する波形図で、51は駆動コイル43
に誘起する電圧波形、52は振巾検出電圧レベル53は
検出回路30の出力波形、67は駆動コイルの電流波形
ケ示す。
第5図は電気機械変換機の振動位相が進んだときの作動
を説明する波形図で、進相位相差検出回路22の出力B
 69 Kよって、進相制御回路が動作している状態を
示す。
(8) 第6図は電気機械変換機の振動位相が遅れたときの作動
を説明する波形図で、遅相位相差検出回路26の出力C
74によって遅相制御回路が動作している状態を示す。
次に作用について説明する。
変換機駆動コイル43にIFIH2,1/16周期のパ
ルス巾の駆動信号が印加され定常状態にある場合は、第
3図、第4図の各電圧電流波形で示される。駆動コイル
43にはテンプ式共振変換機に設けた永久磁石と駆動コ
イル43との電磁作用により誘起電圧波形が発生する。
51’  、51“は誘起電圧が最大となる点、即ち、
変換機の磁石と駆動コイル20が重t【るときの−振動
中の2回の最大速度の点の誘起電圧を示している。誘起
電圧が51“のときに強制駆動力が生じるように設計さ
れている変換機に於て、誘起電圧51′を本発明連動回
路では振巾及び位相差の検出に用いようとするものであ
る。
第2図の検出回路30はコンプリメンタリMOSトラン
ジスタで構成されており、供給電圧1.5■のとき、し
きい値電圧を0.75 V程度に設定でき、定常時の駆
動コイル43のピーク誘起電圧を1.0 V程度に設定
すれば誘起電圧は第3図Xに示す波形となる。従って、
このとき検出レベル52の電圧は0.75 Vとなり、
誘起電圧の頭部51′はa、b点で検出レベル52を横
切る。それ故、第3図Xに示すab間では振巾検出回路
30は反転して第21’XI A点の出力波形は第3図
53の如くになる。このパルスによって振巾記憶回路3
3゜34の出力Fをl ′にセットすると、インバータ
ー35の出力は” Q ”となるから第1の信号発生回
路の出力φ1はAND回路36を通過できな(・0第1
の信号発生回路の出力φ。はAND回路37を通過して
入力切換回路38の出力■はφ。
となる。従ってNAND回路39の入力端子0には波形
54即ちφ。、端子1には波形55φ1、端子2には波
形56即ちφ2、端子3には波形57即ち第1の信号発
生回路の出力φ3が印加され出力端子Kにはパルス巾1
/16となって第3図58に示す出力波形を得る。一方
定常状態では進相位相制御回路は動作しないため出力G
=1であり、したがってAND回路回路4人0択回路の
出力には58がそのまま現れる。
このように検出レベル52を越えた誘起電圧51が生じ
ている定常状態ではパルス選択回路出力り即ち58は予
め定められた周波数1fiHz,パルス巾] /1 6
に保たれる。又、振巾記憶回路33、34ONAND回
路33にAND回路32を介して第1 1Jセツトパル
スφR1(第1図の64)を印加して、駆動パルスが印
加される毎に振巾記憶回路出力Fを” o ”リセット
してセットパルスが入力端子Aに入る前の状態に戻して
いる。なお、このときは、遅相位相制御回路は動作して
いないため、出力Nは°“1 ″であり、φR5はAN
D回路32を通過してNAND回路33に印加されてい
る。
一方、外乱等によって変換機の振動位相が強制、駆動信
号58に対して進んだ場合は、第5図に示す如く、誘起
電圧波形は51bの如くになり、進相基準信号φs1と
検出回路出力への否定出力j.を入力とする進相位相差
検出回路22が動作して、その出力Bは69となり、進
相位相差記憶回路23 、24の出力りは” I  ”
にセットされ、進相駆動用パルスφZ (第3図の59
)は第1の切換回路25を通過して出力GにはφZ (
第5図の70)が現れ、AND回路40の入力J[印加
されろ。入力Kには波形58が印加されているため、パ
ルス選択回路の出力しの波形は11の如くにIIろ。す
なわち定常時のパルスなl / 、16sec進み方向
に延長したパルス巾2倍の出力電圧が発生し、駆動コ・
fル43には駆動電流7zが流れその誘起電圧51bと
の関係は第5図の如くになく)。この結果合力は2倍と
なり、しかも進相方向に増加するため、駆動力は有効に
作用して、進んだ撮動位相は遅らせられて急速に定常状
態に引き戻される。
さらに変換機の振、動位相が強制)1ス動信号58に対
して遅れた場合は、第6図に示す如く、誘起′電圧波形
は51cの如くになり、第1の基準信号とは位相の異な
る第2の基準信号φs2と検出回路用(11) 力への否定Aを入力とする遅相位相差検出回路26が動
作して、その出力Cは74となり、遅相位相記憶回路2
7.28の出力Eは°゛1″にセットされ、第2リセツ
トパルスφR2 (第4図の65)はNAND回路29
を通過して出力NにはφR2 (第6図の75)が現れ
、AND回路32に印加されその出力Hは76の如くに
なる。すなわちAによって°゛l ″にセットされた振
巾記憶回路33。
34の出力Fは再び” o ”にリセットされ、切換回
路の出力■ばφ1 となり、これが波形変換回路390
入力端子Oに印加され、端子1には波形55即ちφ1、
端子2には波形56即ちφ2、端子3には波形57即ら
φ3が印加されているから、その出力にの波形は77の
如くになり、進相位相制御回路は動作していないためそ
の出力Gは”l”すなわちAND回路40の入力JはI
I I IIであるため、パルス選択回路の出力しは7
7の如くになる。すなわち定常時のパルスをl / 1
 6 sec遅れ方向に延長したパルス巾2倍の出力電
圧が発生し、駆動コイル43には駆動電流78が流れ、
その誘(12) 起電圧51cとの関係は第6図の如くになる。この結果
入力は2倍となり、しかも遅相方向に増加するため、駆
動力は有効に作用して、遅れた振動位相は進められ急速
に定常状態に引き戻される。
ここに変換機の振動位相は第1の基準信号φs1と一定
時間後の第2の基準信号φs9とによって比較されるこ
とになる。
変換機の振動振巾が減少し、従って駆動コイル43に誘
起する電圧51aが検出レベル52以下になった場合は
検出回路30は動作せず出力端子Aには検出パルスは現
われない。一方遅相位相制御回路も動作しないためその
出力Nは常にl″であり、リセットパルスφR+(第6
図64)は常にAND回路32を介して振巾記憶回路3
3。
34のNAND回路3回路33鎖力Hされているため振
巾記憶回路33.34の出力Fはパ0”にリセットされ
る。すなわち振動位相が遅れた場合と同じ状態となり、
切換回路の出力■はφ,となり、これが波形変換回路3
90入力に印加され、その出力にの波形は77の如くに
なり、進相位相制御回路は動作していないため、その出
力Gは” l ”すなわちAND回路40の入力Jは“
l ”であり、パルス選択回路の出力りは77の如くに
なる。すなわち、定常時のパルス巾が2倍の出力電圧が
発生し、駆動コイル43には2倍の駆動電流が流れ、入
力は2倍となって減少した振巾は急速に定常状態に引き
戻される。
本実施例ではテンプ式共振変換機を用いた場合のパルス
巾で説明したが、本発明を音叉音片等信の変換機駆動に
応用しても差し支えないことは明らかである。また、本
発明はパルスモータ等にも容易に適用可能である。この
場合は、駆動パルス印加終了直後の回転子の過渡的振巾
状態を検出して駆動パルス巾を制御すればよい。また、
本実施例では変換機への同期化力を16H7,l/16
パルス巾とし、振動の異常時(位相進み時、位相遅れ時
及び振巾減少時)にl/8パルス巾にしているが、一般
にはパルス巾は1/2n(n=1,2゜・・・・・・)
で良く、異常時に2倍、4倍といった1倍以上のパルス
巾の拡大を図る回路構成を作り得ることも明らかである
。また駆動周波数も16Hzに限定されない。検出回路
への入力は駆動コイルとしたが、新たに検出コイルを設
けても良いことは明らかである。
本発明の効果の一つは、外乱等によって変1婆機の振動
位相が遅れたときに、パルス巾は定常時の2倍でしかも
遅れ方向に延長するので、急速に振動位相は定常状態[
戻され動作が安定することである。
効果のもう一つは、変換機の振動位相が進んだときに、
パルス巾は定常時の2倍でしかも進み方向に延長するの
で、急速に振動位相は定常状態に戻され動作が安定する
ことである。
効果のもう一つは、変換機の振巾が減少1−て検出振巾
より小さくなったとき座動パルス巾が定常時の2倍にな
るので急速に振巾が定常状態に戻され動作が安定するこ
とである。さらに本発明駆動回路を用いる効果の一つは
全M OS化が行なわれ、回路が極小になることである
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の一実施例の主要構成ブロック
線図、第3図、第4図は定常時の回路の作動説明図、第
5図は変換機の振動位相が進んだときの作動説明図、第
6図は振動位相が遅れたときの作動説明図である。 44・・・進相位相制御系 45・・・遅相位相制御系
33.34・・・振巾記憶回路 30・・・検出回路 10.11.12.20・・・信号発生回路2b+ 2
9.35+ 36+ 37.38+ 39+40・・・
パルス選択回路 第1図 第4図 A2B ψ5,60 v      61−一一一一一一 侮、60 合 −一一一一」uL−一一一一」L−y      
   ’67

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)変換機の駆動コイル両端に駆動用インバータを介し
    て駆動パルスを供給することにより変換機を駆動する変
    換機駆動回路に於いて、複数の巾の異なるパルス信号を
    発生する信号発生回路、前記複数のパルス信号を選択的
    ((駆動用インバータに供給する4駆動パルス選択回路
    、前記駆動コ・イルの一端に接続された該駆動コイルの
    誘起電圧を検出する検出回路、前記検出回路の動作基準
    信号を発生する基準信号発生回路とを有し、前記検出回
    路の出力信号と前記基準信号発生回路の動作基準信号と
    の位相差に従って前記駆動パルス選択回路を動作せるこ
    とを特徴とする電子時計の変換機駆動回路。 2)検出回路の出力信号と基準信号発生回路の基準信号
    との位相差は一定間隔をおいて複数回比較されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子時計の変換
    機駆動回路。
JP12707782A 1982-07-21 1982-07-21 電子時計の変換機駆動回路 Granted JPS5824880A (ja)

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