JPS5828685A - 電子時計 - Google Patents

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】 本発明は電子時計に係わり、特に比較的電圧が高く、シ
かも内部抵抗が大きいリチウム電池婢を使用した電子時
計に関する。

本発明の目的は、アラーム、ランプ等の重負荷時におけ
る゛電池電圧の変動を吸収し、電池電圧が変動しても時
計回路には安定した一定電圧を供給することにより、重
負荷でも安定した性能を有する電子時計を得ることにあ
る。

近年−リチウム電池の性能が向上し、時計用にも一部使
用が開始され、ｔた時計の長痔命化ｆ：図るうえでもリ
チウム電池が注目されている。

リチウム電池は通常５〜２ｊ（ｖ）の電子を有し、電池
容量は腕時計用の電池が５（ｖ）で６０〜１００（ｍＡ
Ｈ）である、腕時計用相補型ＭＱ８・ＩＣＦｉｔＳ＜Ｖ
）で充分に動作するので、２つのコンデンサの直・並列
スイッチング切り換えにより、雫、波電圧の半分の電圧
（約ｔ　Ｓ　（Ｖ）　）を作り出して、この電圧で時計
用ＩＣを駆動することによね、時計の電池寿命を長くさ
せることが周知である。このような方法と、リチウム電
池が有している自己放電率が小さいという特性により、
電池寿命が５年〜７年という電子腕時計が実現できる。

しかし、実用化に際しては、リチウム電池の内部抵抗が
非常に大きいという弊害がある。それはランプ、アラー
ムといった動作時に非常な大電流を消費する機能が時計
に伴った時に問題となる。

通常のリチウム電池の内部抵抗は、低温状態で１ｊ１０
００程度となり、ランプ消費電流ｉ１０（ｍＡ）　　と
すれば １００＆））Ｘ　１０　（ｍＡ）＝　１（ｖ）もの電圧
降下を生じ、時計回路が電圧変動による誤動作をきたす
可能性が大きい。

本発明は、かかる時計回路の誤動作を防止するぺく、電
源を定電圧化し、かつ通常時と重負荷時で定電圧化する
′！１１王１ノベルを切り換えて、電池電−〇レベル変
動が定電圧源に及ぼす影響を無くし、さらに重負荷回路
の動作を定電圧源の切り換え動作に遅延させることで、
恒常的に時計回路の正常動作を保障せんとするものであ
る。

以下、本発明の一実施例にもとづいて説明する。

９１図は、本発明に基づく一実施例のブロック図である
。

１０１の破線内は時計用電子回路部、１０２の破線内は
昇圧回路を含む電源回路部である。１０４は水晶発振器
等の時間標準源と計時信号を作成する分周回路である。

１０４からの計時信号を入力して、１０７の計時カウン
タでは時間に計数する。

１０９は表示デコーダ及び表示駆動回路であって、１０
７の計時カウンタの計数データ（１０８のアラーム用計
時カウンタの計数データの場合もある）を入力して、表
示用のセグメントのデータにデコードする。１１１は液
晶、ＬＩＤ等により構成される表示部であり、１０９で
駆動され、セグメントｅデータに基づいた表示を行なう
ように機能する。

１０Ｂはアラーム鳴鐘時刻計数用カウンタであり、アラ
ームの鳴鐘時刻を記憶していて、１１０の時刻一致検出
回路で、アラーム設定時刻と現在時刻の一致を検出する
。一致を検出するとＡｌａｒｌｌ一致信号が１２６のア
ラ−ムロＮタイ（ング回路へ出力される。

ｆａｓｔ外部入力用スイッチ群、１０６は１０５のスイ
ッチ群からの入力信号をエンコードし、各種の制御信号
を発生するスイッチ入力エンコーダである。１０６から
発生する制御信号の中の１個ｔ！ＬＡＭＰ点灯信号であ
り、１２７のランプロＮタイ２ンダ回路へ出力される。

１２４．１２７、及びＯＲゲート１１６の詳細を第！１
ＷＪＫ示す。

３０１．３０５のＤタイプ−フリップ・フロップでムｌ
ｌｒｍａ　一致信号は、ＩＫＨｚのりａツク信号により
、り豐ツク２個分の遅延でムｌａｒｍＯＮ信号を発生す
る。同様にＬａｍｐ点灯信号はＩ　ＫＨ５Ｓのり豐ツク
信号２個分の遅延でＬａｍｐ　ＯＮ信号を発生する。

ムｌａｒｍ　ＯＮ　、　Ｌａｍｐ　ＯＮのいずれの信号
の場合でも、それらの信号に先行して微分信号が３０２
゜ｓ０５のいずれかのＡ１１Ｄゲートで形放される。

それらの微分信号は、ＯＲゲート１１６を介して、１０
２の電源回路部へ出力され、定電圧源を切り換える。

ム１ａｒｎ　ＯＮ　　信号は１１２のブザー駆動回路へ
入力して、１１５のブザーを駆動せしめる。同様にＬＩ
ＬｌｌｐＯ１ｌｆ信号は１１４のランプ点灯制御回路へ
入力されており、１１５のランプの点灯・消灯を制御す
る。

１０５のスイッチ群の特定入力でランプＯＮする場合の
タイミング・チャートを第４図に示す。

ここでタイマーとは、１〜２秒を検出するタイマーであ
り、（タイマーについては後述）タイマー出力が「０」
レベルの間は、重負荷時の定電圧回路が動作している。

このタイミング・チャートかられかるように、定電源の
切り換えが、重負荷回路の動作に対して必ず先行してい
る。

１１３のブザー、１１５のランプのＯＮ時には、それら
の負荷を介して流れる電流は数ｍＡ〜士数墓ム程度とな
り、１０３のリチウム電池等の内部抵抗と電流との積に
よって生ずる電圧降下は、電導電圧のｉｌｉ度にもなる
。そこで、重負荷時にはＯＲゲート１１４にて重負荷状
態を検出して、１．０２の電源回路ｓＩｃ重負荷状態を
知らせる。

１１９はレベル・シフタである。

１２２は、通常状態９重負荷状ｎを切り換えるＢＫ、ラ
ッチである。状態との対応は ＣＬ＝　ｒｌＪ・・・・・・重負荷状態＋４−ｒＯＪ・
・・・・・通常状態 となっている。

通常状Ｉｌは１２２のＱ＝　ｒＯＪであり、１２０のス
イッチングＴｒｔｌｉＯＩＦ１１１２１のスイッチング
τｒはＯＮ していて、電源回路は１２４の７８１１定電圧源を基準
電源としている。ｖＩ雪の電圧レベルは、例えばＬ１電
池の場合、電池埒命の保障を２．８（Ｖ）ｔでとするな
ら、−ｚ６（ｖ’）程度が妥当である。（したがって、
７１１１　　は−１，３（７）程度である。）■−３は
１２４で定電圧化されて発生し、１２１のスイッチング
Ｔｒを経由して１１７の降圧、／昇圧回路へ供給される
。

なお、１１７の降圧／昇圧回路は１２２のＳＲクラッチ
出力により機能が異彦る。

すなわち・ と、上表に示す電源発生状態となるように１１７は動作
する。

重負荷状！１（ランプＯ′ＭかブザーＯＮ）がＯＲゲー
ト１１６で検出されると、１２２の８Ｒラツチはセット
され、そのＱ出力が「１」となる。

その時、 １２０のスイッチング丁ｒｔｉＯＮ １２１のスイッチング’ｒｒＦｉｏｙｙとなり、電源回
路は１２５の７１１１１　　定電圧源を基準電源とする
。

降圧回路１１７は昇圧回路として動作し、Ｖ”８１ｖ＃
−３の２個の電源が発生される。

系全体は以上のようか動作を行ない、時計用電子回路に
は、常に定電圧が供給されているため、重負荷時の電源
変動に対しても影響されることはない。

第２図は、第１図中の定電圧回路周辺である。

２　Ｇ　１９１１７１１！、　定電圧源１２４に対応し
、２０２はｖ−１１定電圧源１２５に対応する。

２２９．２５Ｏｆ）ＭチャネルＭＯ８ｅｌＦＩＣＴＩｆ
ｉ、１２１．１２０の電源切り換え用スイッチング丁ｒ
である。２３１は１２２のＳＲクラッチ２３２は１２２
（２３１）の８Ｒラツチをリセットするタイマー回路で
ふる。

２０１内には ２０６〜２１０で構成される差動増幅器２０２内には ２１９〜２２３で構成される差動増幅器が内置されてい
る。

通常状態では、ＳＲラッチ２５１Ｆｉタイマー２５２の
出力によりリセット状態にあり、２２９のＮチャネｈ＋
、−Ｍ　Ｏ，８＠　ＩＦ　１０丁がｏＭしていて、ｖｔ
１ｍ＠が２０１の定電圧源から供給されている。

２０２〜２０５のＭＯ８・ＦＫ’ｒｆＰは、定電圧源Ｃ
Ｖｌ・１　、７１１１　　のいずれの定電圧源にも）へ
の参照電圧を形成する。この場合、参照電圧は２０４゜
２０５の２個のＮチャネルＭＯ８・ＦＩＴの閾値の差と
なるように、トランジスタを形成しである。

２０４〜２１０１２）ＭＯ８−ＦｌｌｉＴで形成される
差動増幅回路において、２０６と２０７Ｆｉ全く同特性
、同寸法のＰチャネルＭＯ８・ＦＩＴであり、２０９と
２１０も同特性、ｉ８１寸法である。

２０４のゲート入力は反転入力を、２０７Ｆｉ非反転入
力を表わす。

参照電圧ｖｔ・ｉ　は２０６のゲートへ入力されている
ため、２０６と２０７のゲート入力電位間の電位差が＠
０″となるように、ＮチャネルＭｏ８・１１テ２１１は
動作する。なお。２１１はディプレッジｌンタイプのＮ
チャネルＭｏ８・７ｍ！！’Ｉ’であって、抵抗２１２
．２１ｉＳと共に、レベル・シフ１．トシつつ出力する
出力段を形成している。

差動増幅回−の動作により、抵抗２１２には常Ｋ　Ｖ　
ｒ＊ｆ　　の電圧が印加されている。シ穴がって、７１
１１ｍ　は抵抗２１２（抵抗値をＲ１とする）と抵抗２
１３（抵抗値をＲ，とする）の比で決定される。

すなわち となり、Ｒ１とＲ，の比を調整することで所望の電圧値
が得られる。

一方、２０２のｖ−１定電圧源では、通常状態において
動作しないようになっていて、定消費電力化が図られる
。

通常状態では、ＢＲクラッチ５−１のｔｚ−ｒＯＪであ
るから ＰチャネルＴ！”２１４ｉｊＯＩＦＦ’ＰチヤネルＴｒ
２１８はＯＮ ＰチャネルＴｒ２２４はＯＮ 菖チャネルＴｒ２２７はＯＦＦ となって、　７１１％　　定電圧源２０２は動作せず、
しかも電源内部に電位の浮動状態は存在しない。

通常状態から重負荷状態へ移行すると２５１の８Ｒラツ
チはセットされ、゛Ｎチャネル丁ｒ２！ｔ。

がＯＮして％　Ｖｓｓ、　　が２０２の定電圧源から供
給される。

重負荷状態では ＰチャネルＴｒ２１４はＯＮ ＰチャネルＴｒ２１８ｔｉＯＩＰ］ｌＦＰチャネルＴｒ
２２４はｏｙｙ ＮチャネルＴｒ２２７はＯＮ して、７＃１１　　定電圧源が動作する。

その参照電圧は、Ｖｍｍ嘗　定電圧源２０１の場合と同
じ（ｖｔ＠ｔ　である。この場合も通常状態時と同様に
ｖａｎＨの出力電圧は、抵抗２１５と２１６の比により
決定できる。

なお、２５２のタイマーＩＩｉ１ＨＭ信号をクロックと
して入力しており、１〜２秒の時間を計数してからラッ
チ２３１ｔ−リセットする。

これまでの説明から理解されるように、本発明によれば
、重負荷に対して電圧変動が大きい電池（リチウム電池
のように内部抵抗の大きい電池）を電源とした場合でも
、電源変動をきたさない電源回路が提供できる。

特に、多桁マルチプレックス駆動で駆動される液晶表示
Ｓｔ曽えた電子時計では、液晶駆動信号として電池電源
に昇圧した電源レベルを必要とするため、電池電源の微
小麦電圧変動に対しても、大きな電圧変動をき、たし、
結果的に液晶表示部のフントラスト低下等が起こる。こ
の場合であっても、零発！ｊ１によれば電源としては常
に定電圧源を用いており、わずかの電源変動も起こす仁
となく、安定した液晶表示が保障される。

力お、本実施例ではリチウム電池を用いて説明し穴が、
本発明はリチウム電池を使用した電子時計に限定される
ものではなく、比較的高い電圧を有する他の電池を用い
た電子時計にも、本発明が適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明か°らなる電子時計の前底を示した
ブロック図 第２図・・・本発明での電源回路例 第５図・・・アラ−ムロＮタイミング回路とランプロＮ
タイミング回路 第４図・・・本発明による回路のランプＯＮ時のタイ電
ング・チャート 以上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　　　　　最上　　務

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水晶発振器節の時間標準源９分周回路等の電子回
   路、リチウム電池等の比較的内部抵抗の高い電源電池、
   ランプ・アラーム等の比較的大きい電流が流れる重負荷
   回路、及び ■　前記電源電圧電池電圧より低い一定電圧＠［７１１
   ｇ　Ｋ電源電池の電圧を降圧せしめるＭＯ８＃ｌＢＴよ
   り構成される定電圧回路（Ａ） ０　前記一定電圧値ＶＩＪのおよそ竹の一定電圧値ＶＩ
   Ｉｌ［電源電池の電圧を降圧せしめるＭＯ８１１？Ｉ？
   より構成される定電圧回路（Ｂ） ＠　前記重負荷回路の非動作時には前記定電圧回路（Ａ
   ）　ｔ−動作せしめ、前記重負荷回路を駆動する場合は
   、前記定電圧回路（Ｂ）を前記定電圧回路（Ａ）に切り
   換えて動作せしめた後に、遅延させて該重負荷回路を駆
   動せしめる重負荷時制御回路 から少なくとも構成されることを特徴とすや電子時計。