WO1981001888A1 - Linearizing circuit and electronic time piece using the same - Google Patents

Description

明

リ ニ ア ラ イ ズ回路お よ び こ れ を 用い た 電子時計

技術分野 こ の発明は 、 温度 な どの物理量 （パ ラ メ ー タ ） の変

細 Ξ

化 を 周波数に変換 し 、 こ れに よ 温度等を 検知す る 場 合な どに 甩い ら れ る リ ニ ァ ラ イ ズ回路お よ び こ れ を温 度検出手段 と し て 用い て温度補償を 行 う よ う に し た 電 子時計に 関す る 。 背景技術 例え ば、 温度 を 周波数に 変換 し 、 こ の周波数か ら 温 度変化を 検出す る よ う に し た 回路に おい て は、 そ の温 度特性、 出 力特性は ノ ン リ ニ ア な も のが多 く 、 こ■のた め 、 そ の検出出 力を 直接用い て 、 例え ば時計の温度補 償 を 行っ て も 満足 し た'温度補償は望み得な い。 し たが つて 出 力特性を リ ニ ア ラ イ ズす る 必要が あ る 。 従来 こ の よ う な リ ニ ァ ラ イ ズ手段 と し て は 、 素子特 性そ の も のを リ ニ ア ラ ィ ズす る 方式の も の、 あ る い は 素子特性を A Z D 変換 を 通 し て デ ジ タ ル ίヒ し た も の を リ ニ ア ラ イ ズす る 方式の も のが め る 。

上記前者の方式は温度素子、 洌え ばサ 一 ミ ス タ と 固 定抵抗 と を プ リ ッ ジに 接続 し て、 温度変化に 对す る 出 力：^ リ ニ ァ に な る よ う にす る も のであ る。 こ の方式 で

OMPI U ^P0 ノ は必要 と す る リ ニ ァ な 出 力特性が得 ら れ る の で あ る が、 そ の反面、 抵抗等の外讨け 部品が多 く な ? 、 か つ 回路 ュ ニ ッ ト が大型化 し 、 特に 電子腕時計等への実装に不 向 き で あ る ほか、 温度検出回路 のばら つ き に 加え て外 付け部品の特性のば ら つ き があ る た め安定 し た直鎳性 の良い 出 力特性は望め ない 。

ま た 、 後者の方式 では 、 A Z D 変換出 力に よ っ て読 出 し 専用 メ モ リ （ R O M ) を ア ド レ ス し 、 そ の番地に ¾応す る リ ニ ア な値を 読出 し 演算す る こ と に よ ！） リ ニ ァ ラ イ ズす る も の であ る が、 シ ス テ ムが過大に な ]? 、 し か も R O M のため に 融通性に 欠け る も の であっ た。

他方、 電子時計に あ っ て は、 発振源に水晶振動子を 甩い た水 晶時計が開発 さ れ て以後、 時計の精度は飛躍 的に改善 さ れ て来てい る 。 し か し そ の反面、 水晶振動 子の温度一周波数特性がパ ラ ポ ラ 型の も の であ る た め、 頂点温度付近での水晶時計の精度は安定 し てい るが、 頂点温度 を ずれ た範囲では十分 な精度が得ら れ ない。 従っ て従来か ら水晶時計、 すな わ ち 水 晶振動子の温度 特性の補償方法に は種 々 の方式の も の が提案 さ れ てい る O

従来 、 温度補償法の一つ と し ては 、 水 晶振動子のパ ラ ボ ラ 温度特性 と 相補的な特性を 有す る コ ン デ ン サ を 発振ル ー プに接続 し 、 こ れ に よ 水 晶振動子の温度特 性を 改善す る 方式があ る 。 し か し こ の方式は 、 完全に 相補的な温度特性を持つ コ ン デ ン サ が実現 で き ない た め 、 時計精度に は 限界が あ 、 ま た コ ン デ ン サ は ェ 一 ジ ン グや温度 ヒ ス チ リ シ ス 大 き い 等の欠点 ； ϋ あ る o そ こ で従来におい て は、 温度 セ ン サ を 設け 、 そ の 出 力 を 用い て デ ジ タ ル的に水 晶振動子の温度特性を 改善 _ す る 方法が種 々 検討さ れ て い る o 従来 こ の種の温度 セ ン サ と し ては 、 え は:基本発振源 と 異な る 温度特性 を 有す る 水晶振動子が甩-い ら れ る ο こ の方式は 、 基準発 振源用発振器 と 温度検出甩発振回路 と の ビ 一 ト 信号を 用い る も の で 、 そ れぞれの発振器を 構成す る 各水晶振 動子に所定の関係に あ る温度特性の も の を 使用し な け れ ばな ら ないた め 、 水 晶振動子お よ び コ ン デ ン サ等の 選別、 調整に手 ¾か ±ゝ力 、 コ ス ト 高に な る と と も に 消費電流 も 大 き く な る 欠点が あ る o さ ら に ま た 、 上記 頂点溫度が異な る パ ラ ホ フ ¾m ィ ¾F性の 2 個の水晶発振 器 を 用い る方式の も のにおい ては 、 水晶振動子の選別 お よ び頂点温度 で の発捱周波数が等 し く な る よ う ト リ ミ ン グ し な'ければな ら な い'な どの調整に手数 る と と も に 、 そ の ト リ ミ ン グ精度 も 悪 く 、 か つ高精度の 温度補償が望め な い な どの欠点があ っ た o

そ こ で 、 こ の 発明は上述す る よ う な欠点 を解決 し 、 新規 で改良さ れ た リ 二 ァ ラ イ ズ 回路お よ び こ れ を温度 検出器 と し て利用 し た電子時計を 提供す る こ と を 主 目 的 と す る o

こ の発明の他の 目 的は 、 外付け 部品 を不要に し て 時 計等への実装を 容易 に し 、 かつ I C 化 も 容易にす る と と も に 、 シ ス テ ム が簡単で特性の安定 し た 融通性の あ る リ ニ ア ラ イ ズ 回路を 提供 し ょ う と す る も の であ る 。

こ の発明の さ ら に他の 目 的は 、 基準 ク 口 ッ ク パ ル ス を利用 し て温度情報 を デ ジ タ ル的に得 る よ う に し て 高 精度の歩度の温度補正 を 可能に す る と と も に 、 こ の補 正に 要す る 外付け 部品 を少な く し て I C 化 を容易 に し、 併せ て低消費電力化 を 計 る よ う に し た 電子時計を 提供 す る に あ る o

' 発明の開示

すな わ ち こ の 発明の リ ニ ア ラ イ ズ 回路は 、 温度、 電 圧等の パ ラ メ ー タ の変化に応 じ て変化す る 第 1 の周波 数 と 、 パ ラ メ ー タ に依存 し な い基準発振源か ら の第 2 の周波数 と を 所定の割合 で混合す る 周波数混合回路 と、 こ の混合 回路か ら 得ら れ る 出 力信号の平均周期に対応 . す る 出力パ ル ス を送 出す る 算出 回路 と で構成さ れ、 . こ れ に よ パ ラ メ 一 タ の 出力特性を デ ジ タ ル 的に リ ニ ァ ラ イ ジ ン グ処理す る も の で あ る 。

ま た 、 こ の発明は上述の リ ニ ァ ラ イ ズ回路を 時計-雰 囲気の温度検出手段 と し て 時計に組込み、 こ の温度検 出手段に よ ^基準温度に対す る 温度の ずれ情報を検出 し 、 温度 のずれ に応 じ て時計信号を 補正す る よ う に し た も の で あ る o

図面の簡単な説明

第 1 図は こ の発明に かか る リ ニ ァ ラ イ ズ回路 を 示す ブ ロ ッ ク 図 で あ る。

( O PI 第 2 図は こ の発明の リ ア ラ イ ズ 回路に おけ る 周波 数混合回路 と 算出回路の一例を 示す プ ロ ッ ク 図 で あ る。

第 3 図は第 2 図に お け る 動作説明甩の波形図 で あ る。 第 4 図は こ の発明の リ ニ ァ ラ イ ズ 回路に よ る温度変 化 と 出力パ ル ス と の関係 を示す 図 であ る 。

第 5 図は こ の発明の リ ニ ァ ラ イ ズ回路 を 時計の温度 補償に利用し た 電子時計の第 1 の実施洌 を示す プ ロ ッ ク 図で あ る o

第 6 図は前記第 5 図におけ る温度検出 回路 （リ ニ ァ ラ イ ズ回路） の一例を 示す 論理回路図 であ る 。

第 7 図は前記第 5 図におけ る 演算回路の一例 を 示す 論理回路図 であ る 。

第 8 図 は温度検出 回路の タ イ ム チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 9 図は検出 パル ス 数 と 温度 と の関係を 示す 図 で あ る o

第 1 0 図は第 5 図 の実施例におけ る 水晶振動子の温 度特性お よ びそ の補正後 の温度特性 を 示す 図.であ 。

第 1 1 図は演算回路の タ イ ム チ ャ ー ト で あ る 。

第 1 2 図は こ の発 明に かか る リ ニ 了 ラ イ ズ回路 を 電 子時計の温度裙償に利用 し た本発明電子時計の第 2· の 実施洌を 示す プ ロ ッ ク 図 であ る 。

第 1 3 図は第 1 2 図 にお け る温度検出 回路 （ リ ニ ア ラ イ ズ回路） の一例 を 示す論理回路 図 であ る 。

第 1 4 図は 同 じ く 第 1 2 図におけ る 補正制御回路の 一例 を示す論理回路 図 で あ る 。

〇:νίΡΙ

、 第 1 5 図は第 1 3 図 ， 第 1 4 図の タ イ ム チ ャ ー ト で め 。 発明 を 実施す る た め の最良 の形態

本発明の最 も 好適な 実施例を 図面に し たがっ て詳述 'す る 。

第 1 図 は検知 し たい 物理 fi (こ れ を パ ラ メ ー タ と 称 し 、 温度、 電圧等の物理量変化を 云 う ） の変化 を 周波 数で検知す る 場合の'本発明の リ ニ ァ ラ イ ズ回路を 示す も の で 、 符号 / は知 ]9 たい パ ラ メ ー タ の変化、 例え ば 温度の変化を 周波数に変換す る 、 ノ ン リ ニ ア の温度特 性を 有す る変化パ ラ メ 一 タ ノ周波数甩セ ン サ ー （以下 こ れ ·を 単 に セ ン サ ー と 称す） で 、 こ の セ ン サ ー / か ら 送出 さ れ る パ ラ メ ー タ の変化、 え ば温度の変化に応 じ て 変化す る第 1 の周波数 ： f ' ( x ) は周波数混合 回路 «2 に導入 さ れ る よ う に なってお 、 さ ら に こ の周波数 混合回路 《2 に は 、 パ ラ メ ー タ に依存 し な い基準発振回 路 J か ら 発生す る 第 2 の周波数 ί ₀が導入さ れ る よ う に な って い-る 。 周波数混合回路 《2 は第 2 の周波数 を 予め 定め ら れた割合 で第 1 の周波数 f ( _X ) に加算又は 減算 す る も の で 、 そ の 出 力は算出回路 に送 ら れ 、 こ の算 出回路 ^ は 周波数混合回路 =2 か ら の加算ま た は減算さ れ た出 力の平均周期に対応 し た 幅のパ ル ス を ¾力す る も の で あ る 。

上記周波数混合回路 <2 は 、 加算の場合第 2 図に 示す よ う に ェ ク ス ク ル シ イ ブ ' オ ア 一 ゲ ー ト か ら な 、

OMPI

W1PO - ま た 、 算出回路 ^ は 、 カ ウ ン タ ^ a と 、 そ の 力 ゥ ン ト ア ッ プ信号を 微分す る 微分回路 b お よ び こ の微分 回 路 ^ b の出 力に よ り セ ッ ト さ れ 、 かつ 一定時間毎に 発 生す る サ ン プ リ ン グ パ ル ス S P に よ セ ッ ト さ れ る R — S フ り ッ プ フ ロ ッ プ ^ c と か ら 搆成 さ れ てい る o 上 記 R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ ^ c の リ セ ッ ト 信 号は上記 カ ウ ン タ ^ a を ク リ ャ 一す る も の であ 、 ま た セ ッ ト 信号は一定時間毎に セ ン サ ー / を 動作さ せ る-制御信号 に も 利用さ れ る よ う に な っ てい る o

次に 上記の よ う に構成 さ れた こ の発明の リ 二 ァ ラ イ ズ回路の動作に つい て 説明す る 。

上記第 1 の周波数 ί (χ) は一般に次の様に表わ す こ と か'で き る Ο

f (χ) ( 1 + A x + B x² + C x³ + (1) 但 し X 知 たい パ ラ メ ー タ 、 例え ば温度 の場 合は、 基準温度 T_Q と こ れか ら のずれ温 度 と の比 J T/ o に 相当

r ： = 0 ( パ ラ メ ー タ の基準点） 'の と き

- の周波数 ί(ο) と 基準周 波数 fo と の比 f(o)/^/fo に 枏当

A ， B , C… ： セ ン サ に よ 決め ら れ る 定数

次に そ の動作を 第 2 図お よ び第 4 図 に つい て

ま ず、 一定時間毎に 発生す る サ ン プ リ ン グ パ ル

(第 3 図 a 参照） 力 R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ ^

ト 端子に入 力さ れ る と 、 R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ は セ ッ ト さ れ.、 そ の Q 出 力 （第 3 図 b 参照） でセ ン サ 一 / を 動作 さ せ る 。 こ れ に よ セ ン サ 一 / か ら送出 さ れ る 第 1 の周 波数 ί (x) と 基準発振器 J か ら送 出 さ れ る 第 2 の周波数 と が ェ ク ス ク ノレ シ ィ ブ • オ ア ゲ ー ト か ら ¾ る 周波数混合回路 o2 に よ 加算さ れ 、 算出回路 ^ の カ ウ ン タ 屮 a に入力 さ れ る 。 こ こ で カ ウ ン タ a が 容量 N の カ ウ ン タ で あ る と すれば、 力 ゥ ン タ a は周 波数混合 回路 図 か ら の出 力パ ル ス に よ N カ ウ ン ト す る と 、 力 ゥ ン ト ア ッ プ し て 出 力パ ル ス (第 3 図 d 参照） を送出 し 、 こ の出 力パル ス は微分回路 ^ b を 介 し て R 一 S フ リ ッ プ フ 口 ッ フ' c の リ セ ッ ト 端子に加わ 、

R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ ^ c を リ セ ッ ト 動作 さ せ 、 同 時 その Q 出 力 （第 3 図 。 参照） を 力 ゥ ン タ a に 加 え て ク リ ャ —す る。 こ のた め 、 フ リ ツ プ フ ロ ッ プ ^ c の出 力 ！） 、 すな わ ち 算出 回路の出 力 は第 3 図の（b)に 示す如 く あ る輻を持つ パ ル ス が発生す る。 こ の と き の 算出回路 ^ の 出力パ ル ス 幅 L (X) は 次式に よ 表.わ さ れ る O

N

L (x) == (. s e c )

(χ) +

N

(2) ίο+ Γίο ( 1+ A x + B _X ²+ C x³十 さ ら に こ の（²)式は

1 + r

L (x) oc (3)

+ r ( 1 + A x + B x²+C x³ + に 置換 で き 、. こ の 3 式を _X が小 さ い も の と し て 展開す る と 、

L (x)= 1 - A X + ( A²— B ) x

1 + r 1 + r 1 + r

(4) と な る 。 こ の展開式におい て x の ² 次の項が消え る よ う に Γ の値 を 設定すれ ば 目 的を達成す る 。

B

よ っ て、 と すれ ば、 2 次の項が消去 さ

A²— B れ 、 パ ラ メ ー タ X の変化に 対 し 出 力特性を ほ ぽ リ ニ ア にす る こ と が で き る 。 なお 、 上記実施例では第 1 の周. 波数 f (x) と 第 2 の周波数 f₀を 加算す る場合につ い て 述べたが、 こ れ は r > o の と き 加算、 r < oの と き 減 算を行 う も の で 、 減算の場合は 周波数混合回路 《2にビ一 ト 回路 を 用い る 。 ま た、 上記説明におい て、 2 次の項 を 消去す る こ と に よ 出力特性の直線性を 充分に 確保 で き る よ う にす る た め の条件は 、

A

(x) < < 乙 め る o

V I B²— AC I

こ れ は 2 次項の次に 問題 と な る 3 次項の大 き さ が篛型 項に比べて無視で き る X の範囲を 示 し た も の で あ る 。 次 に セ ン サ ー / と し て 、 サ ー ミ ス タ と キ ャ パ シ タ を 組付け た発振器 を 用い た場合の例に つ い て述べる 。 こ

0 ΡΙ - IPO 一 .

^V i D_T一 ノ AO)

の場合の f (x) は

(_X)= "。 _{e x p} 1 - B ー で

== r i + χ + (― ²- )

2

+ (— ³ - Κ² + Κ ) χ³

6 と な る ο 但 し 、 χ = ( Τ— TQ ) Το、 Κ= Β /Τ₀

τ ： 絶体温度 （°κ)

Τ₀ ： 基準温度 （°Κ ) ' Β ： 活性ヱ ネ ル ギ （°Κ )

- 2

し たがっ て前述 し た 条件に よ っ て = と す れ

K+ 2

ば、' L(_X) は温度 T に対 し リ ァ と な る o こ の と き の 有効範囲は （χ) < < 2 ^ Ζ| Κ | で あ る。 こ こ で 例え ば Τ。= 3 0 0 °Κ、 Β = 3 0 0 0 °Κ と す れ ば Κ = 1 0 と な ]9 、 r 3 Z 4 と な る 。 ま た、 T = To + T To= 2 5 °C ( 2 9 8 °Κ ) と し 、 か つ - Γ を 変 えた と き の L(_X) の様子を 示す と 第 4 図の よ う に な る。 こ の第 4 図か ら 明 ら か な如 く L (X) は T₀の近傍でほ ぽ 温度に 対 し リ ニ ァに な ってい る 。 な 、 上記実施例では、 特に 2 次の項が消去 さ れ る よ う にす る こ と で出 力特性の リ ニ ァ ラ イ ズ を 行 う よ う に し た が、 セ ン サ 一に応 じ て 2 次以下の項で も 出 力特 性の直鎳性を 損 う 場合があ 、 こ の場合は ² 次以下の 項の消去 も 行 う こ と も 可能であ る 。 こ の場合、 ί (χ)

O PI

、 ^'ΙΡΟ と ί ο と の混合割合を 変え た も の を 複数用意 し てお き 、 こ れに よ つ て 3 次 ， 4 次の項等 を 消去すれば良 い 。

以上の よ う に こ の発明の リ ニ ァ ラ イ ズ回路に お い て は 、 基準発振源か ら の精度 の高 い周波数のみ を 用いて 知 た ぃ パ ラ メ ー タ の リ ニ ア ラ イ ズ を デ ジ タ ル 的に行 う よ う に し た も の で.あ る た め 、 外付 け α σπか不要 と な

、 かつ I C 化 も 容易 と な る と と も に 、 シ ス テ ム が簡 単 で特性の安定 し た融通性の あ る リ 二 ァ ラ イ ズ回路 を 提供で き 、 し か も 時計等への実装が容易に で き る ο 次に上記実施例に示す リ ニ ァ ラ イ ズ回路 を 電子時計 の温度検出回路'に利用 し て 時計の温度補償を 行っ た 場 合の 実施例に つい て詳述す る。

第 5 図は こ の場合の第 1 の実施例を 示す も の で 、 符 号 / ク は水晶振動子を 用い た発振回路、 符号 / / は こ の発振出 力 を 分周 し て 、 例え ば 1 6 Κ Hzの パ ル ス を 得 る第 1 の'分周回路であ 、 こ の分周回路 / / の出 力側 に は補償用パ ル ス を 挿入 （ま たは 間引 き ） す る ノ、。 ' ル ス 割込み （間引 き ） 回路 / cZ が接続さ れ 、 さ ら に こ の パ ル ス割込み回路 / o2 を 通過 し た分周出 力は第 2 の分周 回路 / J に導入さ れ、 1 秒周期のパ ル ス に分周さ れ る よ う に なっ てい る 。 / は 第 2 の分周回路 / J か ら の i 秒パ ル ス を 入力 と す る カ ウ ン タ 回路 で、 秒、 分、 時、 日 等の カ ウ ン タ か ら な 、 こ の カ ウ ン タ の計数内容は 表示驩動回路 / を 介 し て 表示装置 / に デ ジ タ ル 表 示さ れ る よ う に なつ てい る 。

-BU EA CT

OMPI ま た 、 / 7 は温度検出 回路 で、 基準温度に対す る 温 度変化量を ハ' ル ス 列に変換す る 機能 を有 し て お 、 そ - し て こ の温度検出回路 / .7 か ら のパ ル ス 列信号は演算 回路 / に導入 さ れ る よ う に なっ てい る 。 こ の演算回 路 / 'は上記温度検出 回路 / 7 か ら のパ ル ス列信号を 演算す る こ と に よ っ て温度変化の .² 乗 （水 晶振動子が パ ラ ボ ラ 温度特性の ため） 比例 し た数の バルス を 算 出す る も の であ 、 こ の演算回路 / か ら送 出 さ れ る パ ル ス は温度補償用 と し て上記パ ル ス 割込み 回路 / 2 に 一定時間内に挿入 さ れ る よ う 搆成 さ れ てい る 。 / 9 は上記温度検出 回路 / 7 お よ び演算回路 / を 動作制 御す る ための タ イ マ ー であ ]3 、 こ の タ イ マ ー / は上 記カ ウ ン タ 回路 / ^ に よ っ て一定 時間周期 で ON , O F F 動作さ れ る よ う に なっ てい る。

第 6 図は上記温度検出回路 / 7 の具体的 回路構成 例 を示す も の で、 / 7 b は リ ニ ア ラ イ ズ 回路 で あ 、 ェ ク ス ク ル シ ィ ブ ' オ ア ゲ 一 ト 《2 a の—方の入力端子.に は温度の変化に 応 じ て ノ ン リ 二 ァ に周波数が変化す る (サ ー ミ ス タ 等 を利用 し た） パ ル ス 発生回路 / 7 a の 出 力端子が接続さ れ 、 他方の入力端子には 、 第 5 図 に 示す水晶発振回路 / か ら の信号が接続さ れて い る 。 そ し て こ の ェ ク ス ク ル シ ィ ブ . オ ア ゲ ー ト 《2 a の 出 力 端子は 、 カ ウ ン タ 回路 a の入力端子に接続さ れ カ ウ ン タ 回路 a の出 力端子は微分回路 b を 介 し て R — S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ c の リ セ ッ ト 端子に 接続さ れ 、

OMPI WIPO. R — S フ リ ッ. プ フ ロ ッ プ ^ c の Q 出 力端子は 力 ゥ ン タ 回路 ^ a の リ セ ッ ト 端子に接続さ れ てい る o し た がつ て リ ニ ァ ラ イ ズ 回路 / 7 b は 、 入 力端子 I N に サ ン プ リ ン グパ ル ス が入力 さ れ 、 R — S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ c が セ ッ ト さ れ る と 、 カ ウ ン タ 回路 屮 a が ェ ク ス ク ル シ ィ ブ · オ ア ゲ ー ト o2 a の 出 力信号 を 計数 し 、 一 g の計 数値に 達す る と 微分 回路 b を 介 し て R 一 S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ ^ c を リ セ ッ ト す る よ う に動作 し 、 R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ c の 出 力 子力 ら は 述の理由に よ

、 温度に対 し て パル ス幅が リ 二 ァ に 変化す るノヽ' ル ス 信号を 出 力す る 。 / ヮ e は 基準パ ル ス 発生回路 であ 、 入力.端子 I N に サ ン プ リ ン グパル ス が入力 さ れ：る と 、 リ 二 ァ ラ イ ズ回路 / ヮ b と 同.時に立ち あが 、 リ ニ ア ラ イ ズ回路 / 7 b が基準温度 T₀の 時に 出力する ハ' ノレ ス 幅 と 等 し い一定 のパル ス 幅の信号を 発生す る O / 7 d は一方の入力端子が リ ニ ア ラ イ ズ回路 / 7 b の出 力端 子に 、 他方の入 力端子が基準パ ル ス 発生回路 / 7 e の 出力端子に 接続 さ れ て い て 、 こ れ ら の差を 検出す る 回 路 で あ る 。 / 7 f は こ の ェ ク ス ク ノレ シ ィ ブ 才 ァ ゲ ー b / 7 d の出 力を ゲ 一 ト 開閉入 力 と す る ア ン ドゲ ー ト で あ 、 上記サ ン プ リ ン グ 甩 パ ル ス よ ] 3 充分に周波数 の高い ク ロ ッ ク ハ' ル ス c K を 、 ェ ク ス ク ル シ ィ ブ · ォ ァ ゲ ー ト / 7 d の出力 に応 じ て通過 さ せ てい る o

第 7 図 は上記演算回路 / の具体的 回路構成例 を 示 も の で 、 入力端子 1\ に 加え ら れ る 上記温度検出 回路

ΟΜΡΙ

、¾ ·ー —、 / 7 か ら の出力信号を 一方の入力 と し 、 入 力端子 Τ₃に 加え ら れ る上記 タ イ マ 一 / か ら の信号を他方の入 力 と す る ア ン ドゲ ー ト / S a と 、 入力端子 T₂に加え ら れ る 上記サ ン プ リ ン グ甩の ク ロ ッ ク パ ル ス を.一方の入 力 と し 、 入 力端子 Τ₃か ら の タ イ マ 一信号を 他方の入 力 と す る ノ ア ゲ ー ト / b と 、 こ の ノ ア ゲ ー ト / b お よ び ア ン ドゲ ー ト I S a の出 力を 入 力 と す る オ ア ゲ — ト / じ と 、 こ の オ ア ゲ ー ト / ^ c の出力を ア ッ プ ま た は ダ ウ ン入力 と し 、 か つ上記入力端子 T₃に加え ら れ る タ イ マ 一 / ? の出 力が の と き ア ッ プ カ ウ ン ド動 作、 " L " の と き ダ ウ ン カ ウ ン ト 動作す る ア ッ プ . ダ ゥ ン カ ウ ン タ / d と 、 こ の ア ッ プ · ダ ウ ン カ ウ ン タ I Z d の計数値が 0 に なつ た と き の出力を セ ッ ト 入 力 と し 、 .上記入力端子 T₃か ら の信号を リ セ ッ ト 入力 と す る R — S 'フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / e と 、 こ の R — S フ リ ッ ブ フ 口 ッ プ / g e の Q 出力 と 上記入力端子 1 か ら の 信号を入 力 と .す る ア ン ドゲ ー ト / S f と か ら 構成 さ れ てい る o

次に上記の よ う に構成 さ れた こ の発明電子時計の温 度補償動作につ い て説明す る 。

こ で注意すべ き こ と は一般に温度検出 回路は大 き な温度係数を 有す る も の であ サ 一 ミ ス タ 等を 用い れ ば 数 程度の値を も つ も の で あ る こ と であ る 。

一方時計の発振源 と し て 甩い ら れ る 水晶振動子等の 温度係数 は ppmZdeg の オ ー ダ で あ 、 従っ て温度検

O.'.iFI WIPO 出回路 の温度 に よ る 変化に 対 し ては 事実上定数 と 見做 せ る 。 つ ま り 我 々 は本発明 の リ ニ ア ラ イ ズ回路 で云 う と こ ろ の " パ ラ メ ー タ に 依存 し な い基準発振源か ら の 第 2 の周波数 〃 と し て そ の ま ^ 時計の基準発振周 波数 又は その分周出 力 を'用い る こ と が で き る こ と に 注意す べ き で あ る。

ま ず、 タ イ マ 一 / ？ が動作 し た後、 その制御信号に よ 温度検出 回路 / 7 が動作開始さ れ、 入力端子 I N に第 8 図（^に示す如 き 一定周期の サ ン プ リ ン グ甩パ ル スが印加 さ れ る と 、 リ ニ ア ラ イ ズ回路 / ヮ は 、 第 8 図

(B)に示す よ う に温度 に対応 し た パ ル ス 幅の信号を 発生 す る 。 ま た 同時に基準パ ル ス発生器 / 7 e は 、 第 8 図

(C)に示す よ う に 常温 （ T₀ 2 5 °C ) で H ア ラ イ ズ 回 路 / 7 が発生す る 信号 と 同 じパ ル ス 幅 と な る よ う な 一 定パ ル ス 幅 て ₀の信号を 発生 し 、 ェ ク ス ク ル シ イ ブ ' ォ ァ ゲ 一 ト / 7 d は こ れ ら の差に あ た る 第 8 図（D)に示す 信号を 発生す る。 · . し た がっ て、 基準パ ル ス発生回路 / 7 e の 出力パ ル ス幅は常温 （ 2 5 °C ) で第 ⁸ 図（B) ， （C)に示す 出力間 位相の ずれがな く な る よ う に設定 し て あ る た め、 パ ル ス 幅 Wは I T一 T₀ I に比例 し た も の と な る 。

そ こ で、 上記第 6 図 の 回路に示す如 く ^ , ， ₂の幅を 有す る パ ル ス に ょ ア ン ドゲー ト / 7 f を 開 き 、 こ の 間に ク 口 ッ ク 端子を 通 し て よ 高い周波数の ク 口 ッ ク パ ル ス C K を 導入す る と 、 そ の出 力端子 O U T に は 第 8 図（E)に 示す如 く パ ル ス 列に信号が送出 さ れ る こ と に な る 。 こ のパ ル ス 列は I T— To l に相当す る も の で あ る。 こ の と き の一回のサ ン プ リ ン グに よ る 出カノ、。ル ス 数 Ν_τ は、 検出のた め の ク ロ ッ ク パ ル ス 周波数 を リ と すれ ば、

N_T = W y oc I T— T₀ I

と な 、 そ のハ ' ノレ Tは第 9 図に 不す よ う に温度に比 例 し 、 常温 Toを 中心に し て一次関数的に変化す る 。.

ま た 、 こ の発明の実施 v おけ る 発振回路甩の水晶 振動子の温度特性は 、 第 1 0 図に示す よ う に常温 T₀を 頂点温度 と す る パ ラ ボ ラ 形の曲鎳 ]！ ( こ れ は現在腕時 計用 と し て最 も 利用さ れてい る X 5° カ ツ ト の音叉形状 を し た振動子の特.性であ る ） と し たが、 こ のた め

(T-To )² に比例 し た数のノヽ° ノレ ス を 適当な 時間の間に 時計回路の分周段に挿入 し てやれ ば、 第 1 0 図 の ΠΙ で 示す よ う な フ ラ ッ ト な温度特性を得 る こ と が で き る の

る ο

次に上記パル ス 数 を得 る た め の演算回路 / の動作 に つい て説明す る o

タ イ マ 一 / ？ .か ら入力端子 T₃ に 第 1 1 図（Α)に示す如 き 波形お よ び周期 の制御信号が加え ら れ る と 、 R — S

フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / 8 e が リ セ ッ ト さ れ、 そ の Q 出 力 を " Η " にする と 同時に、 ア ッ プ . ダ ウ ン カ ウ ン タ

/ 8 ό が ア ッ プ 力 ゥ ン ト 動作す る よ う セ ッ ト す る 。

こ の状態におい て 、 ま ず、 タ イ マ 一 / ? ；^ 0 N さ れ た 後の最初のサ ン プ リ ン グ動作時で は （ タ イ マ ー / ? の

、 7) - 出 力が " Η " と な つ て い る 期間） 、 タ イ マ 一 / 9 の 出 力 " H " に よ っ て ア ン ドゲ ー ト / a が開かれ 、 こ れ に よ ！） 入 力端子 Τ\ に加え ら れ る 温度検出回路 / 7 か ら の パル ス 列 （第 1 1 図 B 参照） は ア ン ドゲ 一 ト / a、 ォ ァ ゲー ト / C を 通 し て ア ッ プ ' ダ ウ ン 力 ゥ ン タ

/ S d に順次導入 さ れ ア ッ プ カ ウ ン 卜 さ れ る o こ こ で カ ウ ン ト さ れ る数は上記温度検出 回路 / 7 か ら送出さ れ る パル ス数 Ν_τに 相当す る。 そ し て タ イ マ ー / の 出 力が " L " に な る と 、 ア ッ プ ' ダ ウ ン カ ウ ン タ / d は ダ ウ ン カ ウ ン タ に セ ッ ト さ れ 、 次 の サ ン プ リ ン グ用 ノ ノレ ス (第 8 図 A に示す も の と 同一） 、 す な わ ち 第 1 1 図 (0に示す パ ル ス が入力端子 T₂に 加え ら れ る 毎に ノ ァ ゲ ー ト / b か ら オ ア ゲ ー ト / S c を 通 し て ア ッ プ · ダ ウ ン カ ウ ン タ / S d に 信号が導入 さ れ 、 力 ゥ ン タ

/ S ύ の内容は 「 1 」 ずつ減算さ れて行 く 。 こ れ と 同 時に サ ン プ リ ン グ動作毎に温度検出 回路 / 7 か ら送 出 さ れ、 か つ入力端子 Lに 導入 さ れ る パ ル ス 列信号は 、 図 0D)に示す女卩 く R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ / e の Q 出力 " H " に よ 開かれ てい る ア ン ドゲ— ト / f を 通 し て第 1 1 図 (E)の よ う に 出 力端子 O U T に送出 さ

^乙 る Ο こ の出 力パル ス は補正パ ル ス と し て第 5 図に お け る割込み回路 / o2 順次挿入 さ れ る 。 そ し て アップ - ダ ウ ン カ ウ ン タ / 8 d の内容が 「 0 」 に な る と 、 そ の 出 力が " H " と な 、 こ れ に 伴い R — S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / S e カ' セ ッ ト さ れ て 出 力 を " L " に し 、 補正

ΟλίΡΙ IPO パ ル ス の割込み 回路 / o2 へ の揷入を 停止す る 。 そ の後、 タ イ マ ー / ？ の 出 力が再び " H " に 転ずる と 、 再び上 記 と 同様の動作が行わ れ る こ と に な る 。

なお、 n 回 目 の サ ン プ リ ン グ時の検出パル ス数を Ν_τη と す る と 、 タ イ マ ー / ? が O N し た後に 出 力さ れ る 検 出 パル ス の総数 N は、

N = N_T1 + N_T2+ + Ν_ΤΝΤ1 Ν² _Τ1

(た だ し 、 タ イ マ 一 の .一周期の間での温度変化は そ れ程な い と す る。 ）

と な る ο こ の ノ ノレ ス数は上記実施例の よ う に そ の ま ま 時計甩 ク ロ ッ ク ノヾ ノレ ス 列に割込ま せ て も 良 く 、 ま た 、 分周 し て割込ま せ る よ う に し て も 良い。 ま た 、 水晶振 動子の パ ラ ポ ラ 係数の違い を 調整す る場合には 、 上記 パ ル ス数の分周比あ る いは タ.イ マ 一 / ？ の周期を 変え れば良い ο 例えば分周比 を 半分、 あ る いは タ イ マ ー の 周期を 半分にす れ ばパ ラ ボ ラ 係数は 2 倍に な る か ら で あ る ο なお、 水晶振動子の頂点温度 T₀の ち がい を 調整 す る 場合には 、 そ の振動子の T₀に合わ せ て第 6 図の基 準 ノヾ ル ス 発生回路の入 力 ク ロ ッ ク を 諝整 し て ノヽ' ル ス 幅が て₀ と な るべ く 合せ込め ば よい。

ま た第 6 図に示す 1M 検 μ4 回路はパ ル ス 発生回路

/ 7 a と リ ニ ア ラ イ ズ回路 / 7 b を 用い る かわ にサ- ミ ス タ と 抵抗 を 並列に接続 し て温度抵抗特性 を 改善 し た感温抵抗体 と コ ン デ ン サ を 組合せ て時定数回路 を形 成 し 、 こ の 出力を ィ ン バ — タ に接続 し て温度 に 対応 し

OMPI

Wⁱ L9)

た遅延時間を 有す る 遅延回路 と し こ の遅延回路の他に 温度変化に 関係な く 一定 の遅延時間を 有す る 遅延回路 を更に 設け 、 サ ン プ リ ン グパ ル ス を 温度に 関係な く 一 定時間遅延 さ せ た 信号に し て第 6 図に示す ェ ク ス ク ル シ ィ ブ · オ ア ゲ 一 ト / 7 d のそ れ ぞれ の入 力端子に入 力す る よ う に し て も よ い。

ま た 、 上記実施洌では パ ラ ボ ラ 形の温度特性を 有す る発振回路 を備え た 時計の镉正に つい て述べた が、 そ の他の温度特性例え ば直線的な温度変化 を す る も の に も 適用で き る こ と は勿論 であ る 。

第 1 2 図は こ の発明に かか る 電子時計の第 2 の実施 例を示す も の で あ る 。 こ の第 1 2 図に おい て 、 発振回 路 / ク 、 第 1 の分周回路 / / 、 割込み 回路 / «2 、 第 2 の分周回路 / ？ 、 カ ウ ン タ 回路 / 、 駆動回路 / お よ び表示装置 / έ は第 5 図の場合 と 同様の構成に なつ てい る 。 温度検出 回路 2 は 基準温度 Τ。 （例え ば 25°C ) か ら の温度のずれ ί T .を 、 こ れ に対応 し た数の パ ル ス に変換す る も の で、 こ の温度検出 回路 《 に は 、 第 ⁵ 図の場合 と 同様に第 1 の分局回路 / / で作 ら れ る ク 口 ッ ク パ ル ス 力 Δ Τ 変換用のパ ル ス と し て導入さ れ る よ う に なつ てい る と と も に 、 ^度検出 回路 c2 の 出 力パ ル ス は補正制御回路 c2 / に ¾え ら れ る よ う にな つ てい る。 こ の掃正制御回路 <2 / は タ イ マ 一 / ? か ら 出 力さ れる 制御信号 が入力さ れた後、 第 2 の分周回路 ズ J で作ら れ る最初の.サ ン プ リ ン グパ ル ス S P が導入 さ れ た と き に 上記温度検出回路 。2 <7 に 補正制御.信号 S₂を 入 力 し 、 温度検出 回路 《2 を 作動 し て こ れか ら の出 力パ ル ス を 計数す る 。 そ し て そ の後計数値に等 し い だけ の 回数、 铺.正制御回路 《2 / か ら 割込み パ ル ス Pi を 送 出 し て上記割込み回路 / に計時用パ ル ス と タ イ ミ ン グ を 合わせ て割込 ま せ る よ う. に な っ て い る 。

第 1 3 図は上記温度検出 回路 の具体的回路例 を 示す も の で 、 温度変化を 周波数に変換す る 変化温度 Z 周波数用セ ン サ — 《2 a を 有 し 、 こ の セ ン サ 一 ク a は イ ン ノ、 * — タ I N V / ， I N V お よ び サ 一 ミ ス タ R_T、 ト リ マ 一 コ ン デ ン サ C_T 、 固定抵抗 r と か ら 搆成 さ れて い る 。 セ ン サ ー 《2 a か ら送 出 さ れる 温度に依存す る第

1 の周 波数 は N A N D ゲ 一 ト 2 0 b を 介 し てェ ク ス ク ル シ ィ ブ ' O R ゲ ー ト c に iJtlえ ら れ、 こ の ェ ク ス ク ル シ ィ ブ - 0 R ゲ ー ト 3 0 c に お い て 前記第 1 の 分周回路 / / の所望分周段か ら得 ら れ る 基準周波数 f₀ と 混合 さ れる よ う に な っ てい る と と も に 、 ェ ク ス ク ル シ ィ ブ · O R ゲ 一 ト 2 0 c か ら の混合出 力 パ ル ス は 力 ゥ ン タ 。2 d に よ 計数 さ れ る よ う に な っ てお 、 さ ら に カ ウ ン タ 《 d の カ ウ ン ト ア ッ プ信号は R r S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ 《2 0 e の リ セ ッ ト 入力 と し て導入 さ れ、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 《 e の Q 出力は カ ウ ン タ d の ク リ ア 一 信号 と な る 。 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 《2 ク e の セ ッ ト 入 力端 S に は、 前記襦正制御回路 《2 / か ら送出さ れ る 補正制御信号 S₂が入力さ れ る よ う に なっ てお り 、 フ

f REAひ、

ΟΓΛΡΙ リ ッ プ フ ロ ッ プ J _e の Q 出 力は N A N Dゲ ー ト o2 b の他方の入力 と し て加え ら れ る一方、 ェ ク ス ク ル シ ィ ブ 0 R ゲ ー ト o2 f の一方の入 力 と し て加え ら れ、 さ らに ェ ク ス ク ル シ ィ ブ · 0 R ゲー ト o2 f の他方の 入 力端に は 前記第 2 の分周器 / ？ で作られ る 比較信号 S_c (雰囲.気温度 T =基準温度 T₀の と き の位相のずれに 等 し く な る よ う に選定 し た も の ） が入 力さ れ る よ う に なってい る o ま た 、 上記 ェ ク ス ク ル シ ィ ブ ' O R ゲ — ト c2 ク f の出 力は N A N D ゲ 一 ト 0 g の ゲ 一 ト 入 力 と し て加え ら れ る よ う に なっ てい る と と も に 、 こ の

N A N D ゲ 一 ト ュ 0 g には上記基準周波数の 2 倍に 栢 当す る 周波数 2 f₀が入 力さ れ、 N A N D ゲ ー ト o2 g の出力端子 O U T / か ら は基準温 度か ら の温度の ずれ に比例 し た数のパ ル ス を送 出す る よ う に し てあ る 。 ま た 、 ェ ク ス ク ル シ イ ブ - O R ゲ ー ト o2 f に は ずれ温 度 J T に 比例 し た幅のパ ル ス を 取出す端子 0 U T «2 が 接続さ れ てい る 。

第 1 4 図は禧正制御回路 《2 / の具体的回路洌を 示す も の で 、 上記温度検出回路 <2 の出力端子 O U T / か ら送出 さ れ る パ ル ス を ア ッ プ カ ウ ン ト し 、 端子 O U T o2 か ら のノ、 ' ル ス に よ ダ ゥ ン カ ウ ン ト さ れ る ア ッ プ . ダ ゥ ン カ ウ ン タ o2 / a と こ の ア ッ プ ダ ウ ン カ ウ ン タ

2 / a か ら の 0 検出パ ル ス に よ i? セ ッ ト さ れ 、 タイマー / ？ か ら の制御信号 Si に よ リ セ ッ ト さ れ る R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 2 / b と 、 タ イ マ 一 / ? の制御信号 γτ, 、 、 を リ セ ッ ト 入 力 と し 、 温度検出回路 2 の端子 O U T «2 か ら のノ、' ル ス を ク ロ ッ ク 入力 と す る D — フ リ ッ プ フ 口 ッ プ 《2 / c と か ら な 、 こ の D — フ リ ッ プ フ ロ ッ プ

2 / c は 、 その Q 出 力 が 「 1 」 の と き 上記 ア ッ プ ■ ダ ゥ ン カ ウ ン タ c2' / a を ア ッ プ カ ウ ン ト モ 一 ドに 、 ^" 出 力が 「 0 」 の と き ダ ウ ン カ ウ ン ト モ ー ド に.制御す る も の であ る 。 上記温度検出回路 《2 ク の端子 O U T / か ら の パ ル ス は上記 D — フ リ ッ プ フ ロ ッ プ o2 / c の Q 出 力 に よ ]? ゲ ー ト 制御さ れ る N A N D ゲ ー ト / o2 d お よ び

N O R ゲ ー ト o2 / e を 介 し て ア ッ プ · ダ ウ ン カ ウ ン タ o2 / a に 加え ら れ る よ う に なってお り 、 か つ 、 温度検 出回路 》2 の端子 O U T «2 か ら の パ ル ス は D — フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / c の Q 出 力を 反転す る ィ ン ノ —タ 《2 / f の出 力 で ゲ ー ト 制御 さ れ る N A N D ゲ 一 ト 《2 / g お よ び N O R ゲ ー ト J / e を 介 し て ア ッ プ . ダ ウ ン カ ウ ン タ 《2 / a に加え ら れ る よ う に なっ て い る。 ま た 、 上記 温度検出回路 《2 0 の'端子 0 U T «2 か ら送 出 さ れ る パ ル ス は 、 D —フ リ ッ プ フ ロ ッ プ o2 / c の Q 出 力に よ ゲ— ト 制御 さ れ る A N D ゲ ー ト ュ / h に導入 さ れ る よ う に

¾つ てお 、 こ の A N D ゲ一 ト o2 / h を 通過す る バ ル ス は割込み出 力 と し て上記割込み 回路 / 2 に入 力さ れ る 。 さ ら に ま た 、 温度検出回路 《2 の R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 。2 e に供給 さ れ る 補正制御信号は、 R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ „2 / b の 出力お よ び サ ン プ リ ン グ パ ル ス S Ρ を 入力 と す る A N D ゲ 一 ト 《2 / i ら 得 ら

ΟΜΡΙ れ る も の で あ る

次に上記の よ う に構成 さ れた こ の発明の第 2 の実施 洌の動作 を第 1 5 図の タ イ ム チ ャ ー ト に基 き 説明す る。

ま ず、 タ イ マ 一 ん か ら の制御信号 (第 1 5 図 a - 参照） が補正制御回路 《 に 導入 さ れ る と R S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / b お よ び D — フ リ ッ プ フ ロ ッ プ

/ c が リ セ ッ ト さ れ る 。 こ れに伴い D — フ リ ッ プ フ ロ ッ プ / じ の Q 出力が第 1 5 図（e)の よ う に 「 1 」 と な る た め 、 ア ツ プ * ダ ウ ン カ ウ ン タ / a は ア ツ プ カ ゥ ン ト モ ー ド に設定 さ れ る と 同時に 、 ア ツ ブ ダ ウ ン カ ウ ン タ ； / a の入力側に は温度検出 回路 の端子 U T か ら の パ ル ス が導入 さ れ得 る よ う に N A N D ゲー ト / g が動作 さ れ る 。 ま た 、 R - S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ / b が リ セ ッ ト 動作さ れ る こ と に よ ]? 、 そ の 出 力が第 1 5 図（f)の よ う に 「 1 」 と な A N D ゲ ー ト / i が開かれ る た め 、 第 1 5 図（b)に示す如 き サ ン プ リ ン グパ ル ス S P が A N D ゲ ー ト / i を 通 し て 補 正制御信号 S₂ (第 1 図 g 参照） と し て温度検出 回路 の R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ り e に ¾1わ り 、 こ れ を セ ッ ト 動作 し て 、 そ の Q 出 力を 「 1 」 に す る o こ の た め、 セ ン サ ー a が発振動作 し て 、 そ の発振信号 ί_χ は N A N D ゲ — ト 《 b を 通 し ェ ク ス ク ル シ イ ブ · R ゲ ー ト 《 ク c に入 力さ れ、 さ ら に基準

加算さ れ て 力 ゥ ン タ d に入力さ れ る 。

カ ウ ン タ d 力 カ ウ ン ト ア ッ プす る と 、 は R — S フ '} ッ プ フ ロ ッ.プ 2 e の リ セ ッ ト 端子に 加 わ っ て こ れ を リ セ ッ ト 動作 し 、 そ の 出 力 「 1 」 で 力 ゥ ン タ o2 d を ク リ ァ 一 す る 。

こ の よ う に サ ン プ リ ン グ パ ル ス S P が補正制御回路 o2 / に導入 さ れ る 毎に温度検出回路 =2 ク の R — S フ リ ッ プ フ 口 ッ プ 《2 e が上述のセ ッ ト · リ セ ッ ト 動作 を 行 う こ と に よ i9 、 ェ ク ス ク ル シ イ ブ ' O R ゲ ー ト o2 f の出力側、 す なわ ち 端子 O U T o2 に は 第 1 5 図（c)に示 す如 き 温度のずれ J T に比例 し た幅のパ ル ス が出 力さ れ る と 同時に 、 N A N D ゲ ー ト 《2 g の出 力側、 す な わ ち 端子 O U T / に は第 1 5 図（d)に示す如 き に比 例 し た数の パル ス N ( T ) が送 出 さ れ る 。 こ の ノ、。 ル ス N ( T ) は N A N D ゲ ー ト <2 / d 、 N O R ゲ

o2 / e を 介 し て ア ッ プ ， ダ ゥ ン カ ウ ン タ 2 / a に入力 さ れ ア ッ プ カ ウ ン ト さ れ る o こ の ア ッ プ カ ウ ン ト 動作 は タ イ マ ー制御信号 Siが 出力さ れ た後、 最初のサ ン プ リ ン グノヽ' ル ス S P が導入 さ れた と き のみ行わ れ かつ そ の カ ウ ン ト 数は実施例の場合 「 6 」 で あ る 。

そ の後 、 端子 0 U T o2 に送 出 さ れる パ ル ス （第 1 5 図 c 参照） が立 ち 下がる と 、 辯正制街回路 =2 / の D — フ リ ッ プ フ '口 ッ プ o2 / c が セ ッ ト 動作さ れ る 。 こ れ に 伴い D — フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 2 / c の Q 出力が 「 0 」 と な る た め 、 ア ツ フ ダ ウ ン カ ウ ン タ 2 / a は ダ ウ ン 力 ゥ ン ト モ ドに設定 さ れ る と 同時に 、 ア ッ プ · ダ ウ ン カ ウ ン タ o2 / a の入 力側は N A N D ゲ ー ト 》2 / g お よ

OMPI び N O R ゲ ー ト 2 / e を 介 し て端子 O U T =2 に切換え 接続さ れ る 。 こ れ に よ ！） 以後は 、 サ ン プ リ ン グ パ ル ス

S P が補正制御回路 。2 / に入力さ れ 、 端子 O U T «2 に パ ル ス が送出 さ れ る 毎に ァ ッ プ · ダ ウ ン カ ウ ン タ o2 / a の計数値は 1 ずつ減少す る 。 そ し て計数内容が零に る と 、 ア ッ プ ' ダ ウ ン カ ウ ン タ o2 / a か ら 0 検出 パ ル ス が送出 さ れ、 こ れ に よ り R — S フ リ ッ プ フ ロ ッ プ

«2 / b を セ ッ ト 動作さ せ て、 そ の Q 出 力 を 「 0 」 に し、 A N D ゲ ー ト 《2 / i を 閉 じ る o こ のた め以後のサ ン ブ リ ン グ ノ、' ル ス S P は タ イ マ 一制御信号 が導入 さ れ る ま で受けつけ る こ と 力 い。 なお 、 実施伊 iの場合は 7 個のサ ン プ リ ン グパル ス が受け つけ ら れ る 。

一方、 2 発目 以後の サ ン- プ リ ン グ パ ル ス S P が導入 され る 時点では、 補正制御回路 o2 / の A N D ゲ ー ト

=2 / h は D — フ リ ツ プ フ ロ ッ プ =2 / _C の Q 出 力 「 1 」 に よ 開かれ る た め 、 温度検出 回路 J / の端子 O U T / から サ ン プ リ ン グ動作毎に送 出 さ れ る パ ル ス は割込み パ ル ス P i (第 1 5 図 h 参照） と し て割込み回路 / «2 に 入力さ れ 、 こ の パ ル ス Piは 第 1 の分周回'路 / / か ら の 計時甩パ ル ス列に タ イ ミ ン グを は か っ て割込 ま さ れ る。 こ の と き 、 A N D ゲ— ト 《2 / を 通 し て割込み回路/ ·2 に導入 さ れ る ノ、' ル ス 総数は 、

一 回 の サ ン プ リ ン グ で送出 さ れ る ノ、。 ル ス

Piの数 6 X サ ン プ リ ン ク'回数 6 6²

と な ！） 、 2 乗の数の ノヽ' ル スせ得 ら れ る 。

O PI

、 h ^WiP0 ^ 一般に 、 上記回路 で送出 さ れ る パ ル ス数は 、

N( Τ₀ ) X{N( , ) + N(J T₂ )+----+N( f_N ( _TQ) ) }

< N (J T) >

= N² (zi To ) X (5)

N ( To ) と な る 。 こ こ で 添数字 1 ， 2 … はサ ン プ リ ン グ の .順番 を示.し 、 く N (J T) 〉 は N ( f !\)か ら N (J T_N( To))ま で の N (J T) の平均を示す。 温度が常温 時で あ る と き に は 、 上記 ）式は N² ( T₀ )を 与え、 ま た、 温度が変化 し てい る 時に は N²(JT₀) に 対 し て若干の補正量 <N( T) / N(JT₀ ) が掛け合わ さ れ る こ と にな 、 単に N² ( T₀ ) を 作る よ も 時計の精度を 向上で き る 。 なお 、 上記割込み回路 / 2 には 、 ェ ク ス タ ル シ イ ブ- O R ゲ ー ト が甩い ら れ る 。 こ の と き の計時用ク 口 ッ ク パ ル ス へ の割込み タ イ ミ ン グ は 、 単に温度検出回路 2 の カ ウ ン ト パ ル ス を 割込み段の計時用 ク ロ ッ ク パ ル ス 対 し て半周期遅延さ せ れ ば実現 で き る 。 ま た 、 温度 検出回路 ； 2 と し ては 、 第 6 図に示す回路方式の も の、 リ ン グ オ シ レ 一 タ 等を 甩い て も 同様に 実現 で き る 。 以上.に _述ぺ¾，成 では水晶振動子の温度特性を 以下の よ う に 補償する こ と が で き る。

すなわ ち 、 ま ず、 温度検出回路 の T₀を ト リ マ コ ン デ ンサ C_T を 調節す る こ と で水晶振動子の頂点温度に ほぽ一致 さ せ る 。 こ の よ う に し て 時計雰囲気温度が頂 点温度 Z T C か ら ずれ る と 、 そ のずれ溫度 の ² 乗 に比例 し た数の パ ル ス が計時パ ル ス 列に加え ら れ 、 こ

ΟΜΡΙ

WIPO ,¾y れ に よ ]? 水晶振動子の温度特性を 補償す る 。 こ の補償 の度合は 、 タ イ マ ー / ？ か ら送出 さ れ る制御信号 Siの 周期 を 変え た 、 割込み ハ ' ル ス P i を適当に分周すれば 容易に 実現で き る 。

以上の よ う な こ の発明 の実施例に よ れば、 従来の よ う に ビ ー ト 信号 を 取出す な どの特別な水 晶振動子 を 甩 い る必要がな く 、 一般に利用さ れ てい る水晶握動子で も 簡単な 論理回路搆成で高精度の温度補償が可能 と な 、 か "？精度の高い時計 を 実現 で き る と と も に 、 第 2 実施例に示す よ う な直 ち に作動す る 温度検出回路 を 用 いれ ば、 サ ン プ リ- ン グ動作す る こ と に よ っ て めて口 - パ ヮ 一 に で き 、 さ ら：に I c 化 も 容易 と な る な どの効果 あ o

産業上の利用可能性

以上の よ う に本発明の リ ニ ア ラ .ィ ズ回路は、 電子時 計の温度補償用の温度情報検出手 段に利用で き る ほか マ ル チ プ レ ッ ク ス 駆動方式の液晶表示装置、 ヱ レ ク ト π ' ク ロ ミ ッ ク デ ィ ス プ レ イ の動作の温度補償に も 有 効に適甩で き 、 さ ら に 、 電圧、 抵抗、 電流な ど 出 力 特性 を リ ニ ァ ラ イ ジ ン グす る も の に も 適 し てい る。

O PI

Claims

(28) .

請求の範囲

1. 少な く と も パ ラ メ ー タ の変化に応 じて変化す る 第 1 の周波数 と 、 バ ラ メ ー タ に依存 し な い基準発振源か ら の第 2 の周波数 と を 所定の割合 で加算も し く は 減算 す る 周波数混合回路、 こ の周波数混合回路か ら の 出 力 の平均周期に 対応す る 出 力パ ル ス を送 出す る算出 回路 と を備え て な る リ ニ ァ ラ イ ズ回路。

2. 第 1 の周波数 と 第 2 周波数の混合割合が、 パ ラ メ ー タ の 2 次項の影響が出力パ ル ス に生 じ ない よ う に 設定 さ れ てい る こ と を特徵 とす る特許請求の範囲第 1 項記載の リ - ァ ラ ィ ズ回路。

3. 算出回路が、 周波数混合回路か ら の出 力信号を 計 数す る 所定容量の カ ウ ン タ と 、 こ の カ ウ ン タ の カ ウ ン ト ア ッ プ信号に よ リ セ ッ ト さ れ か つ一定時間毎に発 生す る サ .ン プ リ ン グ パ ル ス に よ リ セ ッ ト さ れ る フ リ ッ プ フ 口 ッ プ と か ら 構成 し た こ と を 特徵 と す る 特許請 求め範囲第 1 項記載の リ ニ ア ラ イ ズ回路。 · -

4. 基準発振源の発振周波数 を分周 し て刻時信号を作 、 こ れ に よ 時計表示を 行わ せ る よ う に し た電子時 計におい て、 上記基準発振源か ら 作 ら れる サ ン プ リ ン グパ ル ス 毎に基準温度か ら の温度のずれに対応 し た数 のパ ル ス を 発生す る温度検出 回路、 所定の周期で補償 動作開始用の制御信号を送出す る タ イ マ ー 、 上記温度 検出 回路か ら送 出 さ れ る パ ル ス数 を 上記タ イ マ 一 の周 期内の最初のサ ン プ リ ン グ時に計数 し 、 こ の計数値に

OMPI 等 し い だけ の回数、 上記温度検出 回路か ら 出 力さ れ る パ ル ス を 割込み パル ス と し て取出す補正制御回路 、 こ の補正制御回路の出 力パ ル ス を 上記基準発振源か ら 作 ら れ る計時パ ル ス 列に割込ま せ る 割込み回路 と か ら な る 電子時 ' o

5. 上記温度検出 回路か ら の パ ル ス の計数お よ び こ の 計数値に応 じた温度検出 回路か ら のパ ル ス 取出 し 回数 を ア ッ プ • ダ ウ ン カ ウ ン タ に よ 行 う よ う に なって い る こ と を 特徵 と す る特許請求の範囲第 4 項記載の 電子 時計。

6. 準発振源の発振周波数 を 分周 し て刻時信号を 作 、 こ れ に よ 時計表示を 行わ せ る よ う に し た電子時 計におい て、 時計の雰囲気温度 の変化に応 じ て変化す る第 1 の周波数 と 上記基準発振源か ら得ら れ る第 2 の 周波数 と を 混合す る 混合部お よ びそ の出力の平均周期 に対応す る 出 力パル ス を 得 る 算出部に よ 上記

振源か ら 作ら れ る サ ン プ リ ン グ パ ル ス 毎に 基準温度か ら の温度のずれ に 対応 し た数の パル ス を 発生す る ¾m 検出回路 、 所定の周期で補償動作 開始甩の制御信号を 送出す る タ イ マ 一 、 上記温度検出 回路か ら送出 さ れ る ノ、" ル ス数 を上記 タ イ マ ー の周期内 め最初の サ ン プ リ ン グ時に 計数 し 、 こ の計数値に 等 し いだけ の 回数 、 上記 温度検出回路か ら 出 力 さ れ る パ ル ス を 割込みパ ル ス と し て取出す補正制御回路、 こ の補正制御回路 の出力バ ル ス を 上記基準発搌源から 作ら れ る計時パ ル ス列に割

O PI

ί^屮^綱 ¾ff.