Электронные наручные часы

 

Союз Советских

Социалистических

Респу6аня

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к авт. сеид-ау (22)Заявлено 29.10.79. (2l) 285,4664/18-10 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 28. 02.82. Бтоллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (5I)N. Кя.

G 0" G 3/ОО

)осудврствеииый комитет

СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 681. .11 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э.П. Калошкин, Н.Д. Татаринов, Е.А. Иван

А.А. Малашкевич и В.П. Ключников (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЕ НАРУЧНЫЕ ЧАСЫ

Изобретение относится к электрон-. ной технике, в частности к электронным наручным часам с жидкокристаллическим индикатором. ю

Известны электронные наручные часы, содержащие эталонный кварцевый генератор, делитель частоты, счетнодешифраторное устройство, формирова" тель сигналов управления индикатором и жидкокристаллический индикатор, соединенные последовательно, и блок синхронизации. В качестве источника питания используются два последовательно соединенные химические источники тока, обеспечивающие получение высокого напряжения для управления жидкокристаллическим индикатором 1l..

Недостатком. данных часов является большая потребляемая мощность, обусловленная высоким динамическим током высокочастотных каскадов эталонного кварцевого генератора и делите" ля частоты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым являются.

5 электронные наручные часы, содержащие эталонный кварцевый генератор, делитель частоты, согласующее устройство, счетно"дешифраторное устройство, формирователь сигналов управления индикатором и жидкокристаллический индикатор, соединенные последовательно. Для синхронизации формирователь сигналов управления индикатором соединен с делителем частоты. Электронные часы содержат также химический источник тока и преобразователь напряжения, включающий управляющее устройство с парафазными выходами, каскад для получения высокого напряжения и выходной сглаживающий конденсатор. Каскад для получения высокого напряжения содержит

КМДП-инвертор, питающий МДП-тран909661

3 зистор, накопительный конденсатор и выходной МДП-транзистор.

При работе электронных uacos преобразователь напряжения обеспечивает в каскаде для получения высокого S напряжения преобразование постоянного напряжения химического источника тока в импульсное напряжение с удвоенной амплитудой источника, а сглаживающий выходной конденсатор одинакового номинала с накопительным конденсатором каскада обеспечивает постоянное удвоенное напряжение источника на выходе преобразователя, что необходимо для надежного функ- !5 ционирования счетно-дешифраторного устройства (работь< без сбоев в счете и выводе на табло индикатора временных функций) при существующем технологическом разбросе параметров элементов электронных часов 21.

Недостатками известных электронных наручных часов являются сложность конструкции, высокая стоимость и большая потребляемая мощность, обусловленная высокими токами потребления узлов схемы часов, питающихся напряжением от преобразователя напряжения.

Цель изобретения — снижение стоимости и потребляемой мощност< электронных наручных. часов.

Поставленная цель достигается тем, что s электронные наручные часы, содержащие кварцевый генератор, делитель частоты, согласующее устройство, 3> счетно-.дешифраторное устройство, соединенные последовательно, формирователь сигналов управления индикатором, соединенный в жидкокристаллическим индикатором, химический источник тока и преобразователь напряжения, состоящий из управляющего устройства с парафазными выходами и каскада для получения высокого напряжения, введен формирователь импульсов большой скваж<< ности, включенный между делителем частоты и управляющим устройством с парафазными выходами, при этом шины питания согласующего устройства и формирователя сигналов управления ин- % дикатором подключены к выходу преобразователя напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схе. ма электронных наручных часов; на фиг. 2 — временные диаграммы напря- М жений работы электронных часов (приведены только диаграммы, описывающие работу уз.-тв системы и.< <ив часов).

Электронные наручные часы содержат эталонный кварцевый генератор 1, многокаскадный делитель 2 частоты, счетно-дешифраторное устройство, 3, согласующее устройство 4, формирователь сигналов управления индикатором химический источник 6 тока, форчирователь 7 импульсов большой сйважйости, преобразователь 8 напряжения и жидкокристаллический индикатор 9, Преобразователь 8 напряжения состоит из управляющего устройства с парафазными выходами 10 и каскада 11 для получения высокого напряжения, который включает КМДП-инвертор 12, питающий й-канальный МДП-транзистор

13, накопительный конденсатор 14 и выходной N-канальный МДП-транзистор

1 . КМДП-инвертор состоит из N-ка-. нального МДП-транзистора 16 и Р-канального МДП-транзистора 17,соединенные затворы которых служат входом инвертора, а соединенные стоки — выходом.

Выход кварцевого генератора 1 обеспечивающего эталон времени, соединен со входом делителя 2 частоты, понижающего частоту генератора 1 до частоты, соответствующей минимальной единице времени, например, до

1 Гц. Выход сигнала с частотой 1 Гц делителя 2 соединен со входом счетчика секунд (не показан) счетнодешифраторного устройства 3, которое осуществляет отсчет временных функций в специальном коде, например, двоичном, и преобразование информации в код индикатора, например, семисегментный код при цифровом индикаторе. Выходы счетно-дешифраторного устройства 3 через согласующее устройство 4, обеспечивающее усиление амплитуды импульсных сигналов, соединены со входами формирователя сигналов управления индикатором 5, выходы которого соединены с индикатором 9.

Выход одного из каскадов делителя 2 частоты, обеспечивающего сигнал с промежуточной частотой, например, 1024 Гц и скважностью импульсов, равной 2, соединен со входом формирователя 7 импульсов большой скважности, выход которого соединен со входом управляющего устройства с парафазными выходами 10 преобразователя

8 напряжения. Один прямой выход устройства 10 соединен со входом

5 909661

КМДП-инвертора 12, второй прямой выход устройства 10 соединен с затвором выходного МДП-транзистора 15, а инверсный выход устройства 10 соединен с затвором питающего МДП-тран- 5 зистора 13. Выход.КМДП-инвертора 12 соединен с одной обкладкой конденсатора 14, другая обкладка которого соединена с источником МДП-транзистора 13 и истоком МДП-транзистора 15. 0

Шины питания генератора 10 делителя 2 частоты (высокочастотных и низкочастотных каскадов, которые для упрощения фиг. 1 не показаны), счетно-дешифраторного устройства 3, формирователя 7 импульсов большой скважности, одна шина питания управляющего устройства 10, и исток МДП-транзистора 13 и исток МДП-транзистора

16 инвертора 12 соединены с отрица- 20 тельным электродом. химического источника 6 тока, положительный электрод которого и исток МДП-транзистора 17 инвертора 12 соединены с общей шиной

"земля" электронных часов. Шины питания согласующего устройства 4, формирователя 5 сигналов управления индикатором и вторая шина питания управляющего устройства 10 соединены с выходом преобразователя 8 напряже- З0 ния, т.е. с истоком выходного

МДП-транзистора 15.

Электронные наручные часы работают следующим образом.

Генератор 1 обеспечивает последовательность импульсов с амплитудой, равной напряжению источника 6, и формой, показанной на фиг. 2а. Этот сигнал преобразуется в делителе 2 час40 тоты., причем сигнал с частотой

1024 Гц, скважностью импульсов 2 поступает на формирователь 7 импульсов (фиг. 2б), сигнал с частотой 1 Гц поступает на счетно-дешифраторное

45 устройство 3,. а сигнал с частотой, например, 32 Гц поступает через согласующее устройство 4 на формирователь 5 сигналов управления индикатором.

Сигнал с частотой 1024 Гц, скважностью импульсов большей 2-х (фиг.2в) с формирователя 7 поступает на устройство 10,обеспечивающее импульсные сигналы, фронты переключения которых не совпадают во времени (t< < t < t

t4 < t < t ), что необходимо для ис-.

Ь клачения состояний одновременной проводимости МДП-транзисторов 13 и l5, 6

13 и 16. На фиг. 2r показан сигнал, поступающий на затвор МДП-транзистора 15, на фиг. 2д - сигнал, поступаюций на затвор МДП-транзистора 13, а на фиг. 2е - сигнал, поступающий на вход КМДП-инвертора 12.

В момент времени tg, когда открывается МДП-транзистор 13 при открытом

МДП-транзисторе 17 и закрытых

МДП-транзисторах 15 и 16, заряжается конденсатор,14 до напряжения Еп источника 6. В момент времени t4 заряд конденсатора 14 прекращается, так как закрывается МДП-транзистор 13.

В момент времени tt, происходит переключение транзисторов 16, 17 и напряжение на истоке транзистора 15 становится равным удвоенному напряжению 2 Е источника 6, а в момент времени t это напряжение появляется на выходе преобразователя 8, т.е. когда открывается транзистор 15. Далее до, момента времени tg происходит разряд конденсатора 14. В момент времени закрывается транзистор !5, а в момент времени tg переключаются транзисторы

16 и 17. Далее с момента времени t<0 цикл работы преобразователя 8 повторяется. Величина изменения напряжения д J зависит от тока нагрузки, временных параметров сигнала на входе устройства 10, емкости конденсатора l4 и параметров МДП-транзисторов 13, 15, 16 и 17 °

Напряжение на выходе преобразователя 8 зависит от скважности импульсов сигнала с выхода формирователя 7, которая выбирается таким образом, чтобы обеспечить длительность — t+i — tg большую постоянной времени заряда конденсатора 14, т.е. обеспечить заряд конденсатора 14 эа время до напряжения Е источника 6.

Счетно-дешифраторное устройство 3, каждую секунду, принимая импульс с выхода делителя 2, осуществляет счет временных функций (секунд, минут, часов и т.д.) и передает через усиливающее по амплитуде устройство 4 сигналы в семисегментном коде на формирователь 5. Последний формирует сигналы управления с частотой 32 Гц и амплитудой, равной выходному напряжению преобразователя 8, и подает их в противофазе на общий и необходимые знаковые электроды цифрового жидкокристаллического индикатор а 9. Импульсное напряже.«1» на выхо909661

Формула изобретения де преобразователя 8 обеспечивает достаточно высокое действующее питающее напряжение индикатора 9 с емкостным характером нагрузки, необходимое для получения высоких вольтконтрастных характеристик жидкокристаллического индикатора. Импульсное напряжение преобразователя частично сглаживается паразитной емкостью (до 100 пф) между общей шиной "зем- 1å ля" и высокой шиной питания в кристалле КМДП БИС электронных часов, а при низком токе потребления индикатора напряжение на выходе преобразователя 8 получается практически 1s постоянным.

Таким образом, обеспечение необходимого напряжения для питания жидкокристаллического индикатора с помощью преобразователя напряжения с 2в одним навесным конденсатором позволяет значительно упростить конструкцию, снизить стоимость и трудоемкость сборки электронных наручных часов при надежной работе за счет 2s питания счетно-дешифраторного устройства постоянным напряжением источника.

Снижение статического тока потребления КМДП БИС электронных ча- зв сов за счет снижения питающего напряжения многоэлементных узлов часов позволяет,до 25-40i снизить потребляемую мощность электронных часов.

Электронные наручные часы, содержащие соединенные последовательно кварцевый генератор, делитель частоты, счетно-дешифраторное устройство, согласующее устройство, формирователь сигналов управления индикатором, жидкокристаллический индикатор, а также химический источник тока с преобразователем напряжения, состоящим из управляющего устройства с парафазными выходами и каскада для полу4ения высокого напряжения, о т л ич а ю щ и е с я тем, что, с целью снижения стоимости и потребляемой мощности электронных часов, введен формирователь импульсов большой скваж. ности, включенный между делителем . частоты и управляющим устройством с парафазными выходами, при этом шины питания согласующего устройства и формирователя сигналов управления индикатором подключены к выходу преобразователя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Модель "Электроника Бб-202", И 30350, Я52.819.025, Минский завод.

2. Модель "Электроника Б-206, 4" 30353, 2.819.013, Минский завод

"Электроника".

909661

Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Эаказ 892/70

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Виноградова

Редактор В..Пилипенко Техред Е. Харитончик Корректор Г. Огар