JPS5888688A

JPS5888688A - 小型電子機器の電源供給方式

Info

Publication number: JPS5888688A
Application number: JP56186916A
Authority: JP
Inventors: Iwao Tawara; 田原　伊和男
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1983-05-26

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】この発明は、電池を電源とする電子時計、小型電子式計
算機などの電源供給方式に関する。

一般に、電子時計には、アラーム時刻を報音するブザー
駆動回路あるいは時刻表示部を照明するランプ駆動回路
等の重負荷回路が備えられており、この重負荷回路の駆
動時には、電池の出力電圧が大きく低下するために、時
？１回路は誤動作を起す。

そこで、時計回路の誤動作を防止するために、第１図に
示すものが知られている。即ち、図中、符号１は、正極
側が接地されている１５ボルトの電源■Ｌ池であり、そ
の出力電力Ｖｏは昇圧回路２に供給される。この昇圧回
路２は論理回路（時計回路）３から出力される所定周波
数のクロック信号ｆｏに従って電池１の出力電圧を２倍
の電圧（−３ボルト）に昇圧するものである。また、論
理回路３はＮチャンネルモストランジスタ（以Ｉ！、単
にＮモストランジスタと称する）　Ｎｌを介して供給さ
れる電池１の出力電圧Ｖ。あるいはＮモストランジスタ
Ｎ、を介して供給される昇圧回路２の昇圧電圧Ｖμこ従
って動作することにより、時刻情報Ａを得、液晶表示装
置４に対して出力する。この液晶表示装置４は電池１の
出力電圧■。及び昇圧回路２の出力電圧■、が駆動電圧
として供給されることにより、１／２バイアスでダイナ
ミック駆動するものである。

また、論理回路３はアラーム時刻になると、アラーム信
号Ｂをブザー駆動回路５に与えるようになっている。こ
のブザー駆動回路５は論理回路３からの２０４８Ｈｚの
クロック信号５、をアラーム信号Ｂに周期して出力する
ことにより、アラーム音を発生させるものである。

また、アラーム信号Ｂは、ＮモストランジスタＮ１のゲ
ート電極にインバータ６を介して与えられ、また、Ｎモ
ストランジスタＮ２のゲート電極には直接与えられてお
り、各トランジスタＮ、　、　Ｎ２のスイッチング動作
を制御する。

而して、通常、アラーム信号Ｂは２値レベルのローレベ
ルであり、インバータ６の出力電圧はハイレベルとなる
。このため、ＮモストランジスタＮ１がＯＮされるので
、論理回路３は電池１の出力電圧■。で駆動される。そ
して、アラーム時刻のブザー駆動時には、アラーム信号
Ｂはハイレベルとなる。これによって、Ｎモストランジ
スタＮ、がＯＮされるので、論理回路３は昇圧回路２の
昇圧電圧■１で駆動される。これにより、ブザーの駆動
に伴って電池１の出力電圧■。が低下しても、論理回路
３はその動作可能電圧以上である昇圧電圧Ｖ、で駆動す
るので、その正常動作を保持することができる。

しかしながら、この種のものは、液晶表示装置４の駆動
電圧としてブザー駆動に拘らず、電池１の出力電圧Ｖ。

及び昇圧回路２の昇圧電圧■、が用いられるので、ブザ
ー駆動時に低下する電圧■。、■１に起因して液晶表示
装置４は、表示が消えたり、誤った表示を行ったりする
等、誤った表示動作を起こす欠点があった。

この発明は、上述した点を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、ブザー等の重負荷回路の駆動時
に論理回路と共に表示装置の正常動作を保持し得る小型
電子機器の電源供給方式を提供することにある。

以下、この発明を第２図乃至第３図を参照して具体的に
説明する。なお、第２図において、第１図と同一の構成
部には、同一符号を付して示し、その説明を省略する。

しかして、電池１の負極側と昇圧回路２ａとの間にはＮ
モストランジスタＮが設けられている。このＮモストラ
ンジスタＮ３はインバータ６の出力信号がそのゲート電
極に与えられることにより、スイッチング動作が制御さ
れるものである。また、昇圧回路２ａはアンドゲート７
の出力信号に応じてその動作が制御されるようになって
いる。そして、アンドゲート７にはインバータ６の出力
信号及びクロック信号ｆ。が与えられており、アンドゲ
ート７はインバータ６のゲート制御によってクロック信
号ｆ。を出力するものである。

接続されている。そして、ＮモストランジスタＮ１゜Ｎ
２の接続点から取り出される電圧Ｖ２は、論理回路３、
ブザー駆動回路５及び昇圧電圧ｖ２が与えられている液
晶表示装置５に夫々駆動電圧として供給されている。

次に、第３図を参照して昇圧回路２ａの構成、を詳細に
説明する。昇圧回路２ａにはＮモストランジスタＮ、に
順次直列接続されたＮモストランジスタＮ４゜Ｎ、が設
けられている。そして、ＮモストランジスタＮ、はその
ゲート４！極にアンドゲート７の出力倍旧がインバータ
８を介して与えられることにより、スイッチング動作が
制御されるものであり、また、ＮモストランジスタＮ、
はそのゲート電極にアンドゲート７の出力信号がインバ
ータ８．９を順次弁して与えられることにより、スイッ
チング動作が制御されるものである。また、アンドゲー
ト７の出力信号はインバータ１０に与えられて反転され
る。このインバータ１０の出力側とＮモストランジスタ
Ｎ、　、　Ｎ、の接続点との間には、電池１の出力電圧
Ｖ。を保持する第１のコンデンサＣ１が設けられている
。また、Ｎモストランジスタ凡のソース側とグランドレ
ベルとの間には、電池１の出力電圧ｖｏを２倍に昇圧し
た昇圧電圧を保持する第２のコンデンサＣ２が設けられ
ている。この第２のコンデンサＣ２とＮモストランジス
タＮ、との接続点からは、昇圧電圧Ｖ、が取り出される
。また、ＮモストランジスタＮ３．Ｎ４との接続点から
は電圧ｖ２が取り出される。なお、符号Ｖｃｃは第１の
コンデンサＣ１のＮモストランジスタＮ４．Ｎ、の接続
側における端子電圧、符甥■ｃは第１のコンデンサＣ１
のインバータ１０出力側における端子電圧である。

次に、上記実施例の動作について説明する。通常、アラ
ーム信号Ｂはローレベル、従って、インバータ６の出力
信号はハイレベルとなり、ＮモストランジスタＮ１゜Ｎ
８がＯＮされる。このため、電池１の出力電圧Ｖ。が論
理回路３及び昇圧回路２ａに供給されると共に、アンド
ゲート７からクロック信号ｆｏが出力される。そして、
昇圧回路２ａにおいて、アンドゲート７からのクロック
信号ｆｏがローレベルのときには、Ｎモストランジスタ
Ｎ４がＯＮ。

ＮモストランジスタＮ、がＯＦＦとなる。従って、アン
ドゲート７の出力信号がローレベルのタイミングでは、
電池１の出力電圧■。がＮモストランジスタＮ、　、　
Ｎ、を介して第１のコンデンサＣ８に印加されるので、
電圧Ｖａｏは−１，５ボルトとなる。このとき、電圧Ｖ
ｃはインバータ１０の出力信号によってグランド電圧と
なる。このため、第１のコンデンサＣ１には１，５ボル
ト電圧が充電される。

また、アントゲ−１・７の出力信号がハイレベルのタイ
ミングでは、ＮモストランジスタＮが０ＦＦＸＮモスト
ランジスタＮ、がＯＮとなりインバータ１０の出力がロ
ーレベル、即ち電池の負極側に接続されるので、第２の
コンデンサＣ１には電圧ｖ。

の２倍の電圧が丸亀されると共に、この充電電圧が電圧
■、として取り出される。それ故、アラーム信号Ｂがロ
ーレベルとなっている通常時には、電池１の出力電圧Ｖ
。がＮモストランジスタＮ１を介して電圧ｖ２として取
り出されると共に、昇圧回路２ａからは昇圧電圧ｖ１が
取り出されるので、論理回路３、ブザー駆動回路５は電
池１の出力電圧Ｖ。で駆動すると共に、液晶表示装置４
は電池１の出力電圧■。及び昇圧電圧）？１で駆動され
る。

そして・アラーム時刻のブザー駆動時には、アラーム信
号Ｂはハイレベルとなる。これによって、Ｎモストラン
ジスタＮ２がＯＮ、ＮモストランジスタＮ、がＯＦＦと
なると共に、アンドゲート７の出力信号がローレベルと
なる。このため、ＮモストランジスタＮ４がＯＮ、Ｎモ
ストランジスタＮ、がＯＮとなり、第１のコンデンサＣ
Ｉの放電電圧がＮモストランジスタＮ４を介して電圧Ｖ
ＣＨとして取り出される。その後、Ｎモストランジスタ
Ｎ４がＯＦＦ。

ＮモストランジスタＮ、がＯＮとなり、第２のコンデン
サＣ１の放電電圧が昇圧電圧ｖ１として取り出される。

従って、論理回路３、ブザー駆動回路５は電圧Ｖ２　（
第１のコンデンサＣ１の放電電圧）で駆動されると共に
、液晶表示装置４は電圧■２及び電圧Ｖ、　（第２のコ
ンデンサＣ７の放電電圧）で駆動される。

ところで、半導体、ＬＣの技術進歩により、低消費電力
化が進んでいる。そのため、論ｆ１回路３、液晶表示装
置４の消費電流を考えた場合、論理図路３の供給電流は
Ｉ・μＡ・、液晶表示装置４の供給電流は０２μＡ稈度
で十分である。一方、ブザーの駆動時間を１Ｘ１６秒程
度とし、その間に２０４８Ｈ２の信号ｆ１で駆動すれば
、実用的な音圧を得ることができる。それ故、ブザーの
駆動時間の間、コンデンサＣ１゜Ｃ２の容量で１Ｘ１６
秒の間、論理回路−９−、、、＠３、液晶表示装置４を駆動できればよいことになる。そ
のために必要なコンデンサＣ１，Ｃ，の容量値を計算し
てみると、１μＡの電流が供給される負荷の抵抗値を求
めると、１．５μΩとなる。そして、論理回路３の動作
可能電圧の下限は、温度特性を考慮しても１．２ｖであ
り、容ＭＣのコンデンサの放電電圧を１，５μΩの負荷
に放電した場合、１．５ｖから１．２ｖまでに低下する
時間を、１Ｘ１６秒とすると、必要な容量値は次式で表
わされる。

Ｃ＝１．６Ｘ１０　　　Ｆ＝０．１６μＦ従って、通常
、電子時計で用いるコンデンサ容量は、＋０．０５〜０
．５μＦであり、これよりも若干大きめの容量（（例え
ば、０．４７μＦ）を使用すれば、ブザーの駆動時間の
間、コンデンサＣ，、Ｃ２の容量で論理回路３、液晶表
示装置４を十分駆動できる。

また、長時間のブザー音が必要な場合には上記１Ｘ１６
秒間のアラームを間欠的に何回かくり返せばよいもので
ある。

１０− 上述の如く、論理回路３はブザーの非駆動時には、電池
１の出力電圧Ｖ。で駆動し、また、ブザーの駆動時には
昇圧回路２における第１のコンデンサＣＩの放電電圧で
駆動される。従って、ブザーの駆動時に電池１の出力電
圧■。が低下しても、第１のコンデンサＣ３の放電電圧
は、論理回路３の動作可能電圧以上であるから、論理回
路３の正常動作を補償することができる。また、液晶表
示装置４はブザーの非駆動時には、電池１の出力電圧Ｖ
。及び昇圧回路２からの昇圧電圧ｖ２で駆動し、また、
ブザーの駆動時には昇圧回路２における第１のコンデン
サＣ１及び第２のコンデンサＣ２の放電電圧で駆動され
る。従って、ブザーの駆動時に、電池１の出力電圧Ｖ。

が低下しても、液晶表示装置４には安定した電圧が供給
されるので、液晶表示装置４の正常動作を補償すること
ができる。

なお、この発明は、上記実施例に限定されることなく、
この発明を逸脱しない範囲内において種々変形応用可能
であり、例えば、表示装置としては液晶表示装置に限ら
ず、ＬＥＤ　（発光ダイオ−１１− 第３図は昇圧回路の詳細を示した図である。

ド）であってもよい。また、上記実施例においては、重
負荷回路としてブザー駆動回路を示したが、ランプ駆動
回路等でもよく、また、勿論、電子時計、電子腕時計以
外に小型電子式計算機等にも適用可能である。

この発明は、以上の説明から明らかなように、重負荷回
路の駆動時にζＪ昇圧回路を構成すると共に電池の出力
電圧を保持するコンデンサの放電電圧を論理回路及び表
示装置に供給する構成であるから、重負荷回路の駆動時
に電池の出力電圧が大きく低下しても、論理回路及び表
示装置の正常動作を補償することができる。また、昇圧
回路を構成するコンデンサを利用したので、回路構成は
簡単であると共に、消費電流の増大を防止でき、しかも
、外付部品も追加する必要がないので、実装上極めて有
利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示した電子時計のブロックｌｈＩＭ図
、第２図、第３図はこの発明の一実施例を示したもので
、第２図は電子時計のブロック回路図、１２− １・・・・・・′電源電池、２・・・・・・昇圧回路、
３・・・・・・論理回路、４・・・・・・表示装置、訃
・・・・・ブザー駆動回路、Ｃ１・・・・・・第１のコ
ンデンサ、Ｃ７・・・・・・第２のコンデンサ、Ｎｌ　
、Ｎ２・・・・・・Ｎチャンネルモストランジスタ。特許出願人　カシオ計算機株式会社第１図

Claims

【特許請求の範囲】

電池電源と、この電池電源の出力電圧を少くとも２つの
コンデンサにより昇圧する昇圧回路と、駆動時に前記電
池電源の出力電圧を低下せしめる重負荷回路と、通常は
前記電池電源の出力電圧が駆動電圧として供給される論
理回路と、前記重負荷回路の駆動時に前記電池１８１ｆ
源の出力電圧に替えて前記２つのコンデンサの少くとも
１方のコンデンサの光電電圧を前記１ｉｉｉＩ埋回路に
切替供給する手段とを具備したことを特徴とする小型電
子機器の電源供給方式。