專利名稱：石英鐘自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子計(jì)時(shí)鐘表的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，特別是石英鐘表的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，屬電子技術(shù)領(lǐng)域。
目前使用的鐘表由于走時(shí)偏差的積累，都要對(duì)照電臺(tái)發(fā)播的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行人工對(duì)校調(diào)撥。專利文獻(xiàn)公開的CN2143791Y雖能對(duì)其鐘實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校時(shí)，但僅僅限于部分?jǐn)?shù)字鐘。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種可適用于各種石英鐘[包括數(shù)字式、指針式]的鐘表自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，由無(wú)線電接收電路接收到廣播電臺(tái)的報(bào)時(shí)訊號(hào)后，先經(jīng)選頻放大，通過(guò)頻率識(shí)別后再由二極管D2、D3進(jìn)行包絡(luò)檢波，電容C3、C4濾波后經(jīng)施密特觸發(fā)器整形成0.5Hz方波，即寬度、間隔各為1秒的報(bào)時(shí)訊號(hào)，又將該0.5Hz的報(bào)時(shí)訊號(hào)送入由IC1、IC2計(jì)數(shù)器及與門電路組成的識(shí)別電路對(duì)報(bào)時(shí)訊號(hào)前五響的寬度、間隔、聲數(shù)三方面進(jìn)一步識(shí)別，這三方面符合后還要送由與門電路及電子開關(guān)組成的時(shí)序識(shí)別電路對(duì)前五響和第六響的時(shí)序進(jìn)行識(shí)別，時(shí)序符合后第六響才能作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)進(jìn)入校準(zhǔn)電路。
校準(zhǔn)電路由校準(zhǔn)電容C8、C9，雙向模似電子開關(guān)[以下簡(jiǎn)稱電子開關(guān)]及振蕩電路組成。其中校準(zhǔn)電容C8跟電子開關(guān)串聯(lián)，電子開關(guān)開通時(shí)，等于校準(zhǔn)電容C8接上電路，使振蕩頻率變低，鐘變慢，電子開關(guān)關(guān)斷時(shí)，等于校準(zhǔn)電容C8跟電路斷開，使振蕩頻率變高，鐘變快。校準(zhǔn)電路由兩路時(shí)間訊號(hào)觸發(fā)控制，一路是報(bào)時(shí)訊號(hào)第六響作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)，能使鐘變慢，另一路是由時(shí)間計(jì)數(shù)電路提供的本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)，能使鐘變快。振蕩電路可利用原鐘電路中的振蕩電路，也可采用帶分頻的振蕩電路。如CD4060B。
時(shí)間計(jì)數(shù)電路由計(jì)數(shù)器IC3、IC4、IC5及門電路組成，時(shí)間計(jì)數(shù)電路有三個(gè)任務(wù)一、給校準(zhǔn)電路提供本鈍取樣時(shí)間訊號(hào)，二、給識(shí)別電路提供64Hz方波作為基準(zhǔn)頻率，三、按時(shí)起動(dòng)供電電路給廣播接收電路供電源。
本實(shí)用新型由于采用調(diào)整鐘表的振蕩頻率，可適用于以電子振蕩為基頻的各種鐘表、定時(shí)器及其他計(jì)時(shí)工具；由于對(duì)報(bào)時(shí)訊號(hào)的頻率、寬度、間隔、聲數(shù)及時(shí)序五個(gè)方面進(jìn)行識(shí)別，所以非報(bào)時(shí)訊號(hào)不可能進(jìn)入樣準(zhǔn)電路。
以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)方案的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明

圖1是本技術(shù)方案的方框示意圖。
圖2是實(shí)施例電路原理圖。
參照?qǐng)D2，廣播接收電路收到報(bào)時(shí)訊號(hào)前五響經(jīng)選頻放大，由二極管D3進(jìn)行包絡(luò)檢波、電容C4濾波又經(jīng)施密特觸發(fā)器(4)整形后輸出0.5Hz方波，其正半周是響聲寬度，負(fù)半周是聲與聲之間的間隔，響聲寬度與間隔各是1秒。將這0.5Hz報(bào)時(shí)訊號(hào)送入報(bào)時(shí)訊號(hào)識(shí)別電路對(duì)其寬度、間隔及聲數(shù)三方面進(jìn)行識(shí)別。報(bào)時(shí)訊號(hào)識(shí)別電路由兩塊CD4520B雙四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC1、IC2及門電路(5)、(6)、(7)、(8)組成，IC1A組用作響聲寬度的識(shí)別，B組用作響聲間隔的識(shí)別，IC2A組用作聲數(shù)的計(jì)數(shù)識(shí)別，IC2B組用作分頻電路，對(duì)從時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC5的Q9送來(lái)的64Hz方波進(jìn)行7分頻，三與門(8)的3個(gè)輸入端分別與IC2B組的Q1B，Q2B，Q3B相接，輸出端與IC2的R.B相接組成7分頻，IC1的計(jì)數(shù)輸入端CL.A和EN.B共同接于分頻輸出端IC2的Q3B，每當(dāng)IC2B組計(jì)數(shù)到7時(shí)，其輸出端Q1B、Q2B、Q3B均為正，三與門(8)給IC2B組的R.B端輸入復(fù)位訊號(hào)，從IC2B組的Q3B給IC1A組和B組的計(jì)數(shù)輸入端CL.A、EN.B提供 Hz[以下按9Hz論述]方波作為基準(zhǔn)時(shí)間。IC1A組的EN.A和B組的CL.B共同接于報(bào)時(shí)訊號(hào)前五響整形電路(4)的輸出端，使IC1A、B兩組的計(jì)數(shù)受報(bào)時(shí)響聲及間隔的控制。二與門(6)的兩個(gè)輸入端分別與IC1的Q4A和Q4B相接，輸出端跟IC2A組的CL.A相接，每當(dāng)IC1的Q4A、Q4B均為正時(shí)，二與門(6)的輸出端變正，使IC2A組加1計(jì)數(shù)，二與門(5)的兩個(gè)輸入端分別與IC1B組的Q3B、Q4B相接，輸出端跟IC2A組的復(fù)位端R.A相接，每當(dāng)IC1B計(jì)數(shù)到12時(shí)，其Q3B、Q4B均為正，經(jīng)二與門(5)觸發(fā)IC2A復(fù)位，所以IC2A組的Q3A、Q1A總是負(fù)，二與門(9)的兩個(gè)輸入端分別與IC2A組的Q3A、Q1A相接，，輸出端與電子開關(guān)(10)的控制端相接，電子開關(guān)(10)的兩個(gè)I/O端分別與第六響整形電路(3)的輸出端和校準(zhǔn)電路的輸入端D4相接組成時(shí)序識(shí)別電路。平時(shí)由于IC2A組的Q3A總是負(fù)，因而二與門(9)的輸出端也總是負(fù)，所以電子開關(guān)(10)總是關(guān)閉，干擾訊號(hào)不可能從電子開關(guān)(10)進(jìn)入校準(zhǔn)電路。當(dāng)報(bào)時(shí)訊號(hào)第一響來(lái)到時(shí)，整形電路(4)的輸出端變正，電容C5向IC1的R.A、R.B輸出正脈沖，A、B兩組均復(fù)位，同時(shí)EN.A和CL.B均為正，A組計(jì)數(shù)，對(duì)寬度進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)計(jì)數(shù)到8時(shí)Q4A變正，計(jì)數(shù)到8或9時(shí)第一響寬度結(jié)束，整形電路(4)輸出端變負(fù)，EN.A和CL.B均變負(fù)，A組停止計(jì)數(shù)，Q4A保持正，B組開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到B時(shí)，Q4B變正，此時(shí)與門電路(6)向IC2的CL.A輸出正，IC2A組加1計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)第一響，當(dāng)IC1B計(jì)數(shù)到8或9時(shí)，第二響來(lái)到，整形電路(4)的輸出端變正，A、B兩組均復(fù)位，A組又開始計(jì)數(shù)，進(jìn)行對(duì)第二響的識(shí)別?？傊陧懧暺陂gA組計(jì)數(shù)，對(duì)寬度進(jìn)行識(shí)別；在間隔期間B組計(jì)數(shù)，對(duì)間隔進(jìn)行識(shí)別，如此循環(huán)下去直到前五響報(bào)完。如果寬度不足8/9秒，A組計(jì)數(shù)不到8就停止，Q4A仍是負(fù)，與門電路(6)不會(huì)輸出正，IC2A不可能計(jì)數(shù)，此為下限；如果寬度超12/9秒，A組就會(huì)計(jì)數(shù)到12，此時(shí)Q4A、Q3A均為正，與門電路(7)輸出正，A、B兩組均復(fù)位，IC2A也不會(huì)計(jì)數(shù)，此為上限，這就是對(duì)寬度的識(shí)別。如果間隔不足8/9秒，IC1B組計(jì)數(shù)不到8，其Q4B不變正，與門電路(6)的輸出端不可能變正，IC2A組不計(jì)數(shù)，此為下限；如果間隔超12/9秒，IC2A雖已計(jì)數(shù)，但當(dāng)IC1B組計(jì)數(shù)到12時(shí)，其Q4B、Q3B均為正，與門電路(5)給IC2A組的R.A輸出正、IC2A組復(fù)位，原先的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)被清除，此為上限。寬度、間隔識(shí)別上下限均允許誤差3/9秒和1/9秒。當(dāng)有5聲報(bào)時(shí)訊號(hào)通過(guò)寬度和間隔的識(shí)別后。IC2A組就會(huì)計(jì)數(shù)到5，其Q1A、Q3A均給時(shí)序識(shí)別電路輸出正，此為報(bào)時(shí)聲數(shù)的識(shí)別。時(shí)序識(shí)別電路是由二與門(9)、電子開關(guān)(10)組成，對(duì)前五響與第六響時(shí)序的識(shí)別。第五響來(lái)到后，當(dāng)間隔識(shí)別電路IC1B組計(jì)數(shù)到8時(shí)，二與門(6)輸出正，IC2A組計(jì)數(shù)第五響，其Q1A、Q3A均輸出正、二與門(9)輸出正，電子開關(guān)(10)開通，為第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)進(jìn)入校準(zhǔn)電路打開通道，當(dāng)IC1B組計(jì)數(shù)到8或9時(shí)，第六響來(lái)到，整形電路(3)通過(guò)電子開關(guān)(10)向校準(zhǔn)電路輸出一個(gè)正脈沖，此正脈沖就是第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)。當(dāng)IC1B組計(jì)數(shù)到12時(shí)，其Q3B、Q4B均為正，使IC2A組復(fù)位，其Q1A、Q3A均變負(fù)，二與門(9)輸出負(fù)，電子開關(guān)(10)關(guān)斷。電子開關(guān)(10)是從IC1B組計(jì)數(shù)到8時(shí)開至計(jì)數(shù)到12就關(guān)了，僅開了4/9秒，在這不到半秒的時(shí)段，正是第六響際準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)該到之時(shí)，來(lái)早者，到遲者均非第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)，不能通過(guò)電子開關(guān)(10)，此為時(shí)序識(shí)別。
校準(zhǔn)電路由校準(zhǔn)電容C8、C9，電子開關(guān)(11)、(12)電阻R7、R8及IC5的振蕩電路組成。其中校準(zhǔn)電容C8跟電子開關(guān)(12)串聯(lián)再跟校準(zhǔn)電容C9并聯(lián)，然后跟石英振子并聯(lián)相接，此是石英振子頻率偏高的接法。如果石英振子頻率偏低，則可采用串聯(lián)接法。由于校準(zhǔn)電容C8跟電子開關(guān)(12)串聯(lián)，當(dāng)電子開關(guān)(12)開通時(shí)，校準(zhǔn)電容C9通過(guò)電子開關(guān)(12)跟電路相接，使振蕩頻率變低，鐘變慢；當(dāng)電子開關(guān)關(guān)斷時(shí)，校準(zhǔn)電容C8與電路斷開，使頻率變高，鐘變快。校準(zhǔn)電容C9是將鐘調(diào)校至日快0.1秒至0.5秒之內(nèi)，才由校準(zhǔn)電容C8在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。電子開關(guān)(11)的兩個(gè)I/O端分別跟電子開關(guān)(12)的控制端與電源正分別相接，校準(zhǔn)電路有正、負(fù)兩個(gè)輸入端，正輸入端由串接于電子開關(guān)(10)的一個(gè)I/O端與電子開關(guān)(11)控制端之間的二極管D4及電容C6組成，負(fù)輸入端是由串接于電子開關(guān)(11)的控制端與時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC3的Q5或IC4的Q13之間的二極管D5及電容C7組成，校準(zhǔn)電路由兩路時(shí)間訊號(hào)觸發(fā)控制，一路是報(bào)時(shí)訊號(hào)第六響作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)經(jīng)二極管D4電容C6輸入，另一路由時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC3提供的本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)經(jīng)二極管D5電容C7輸入。
校準(zhǔn)電路工作過(guò)程如下假如鐘快了0.5秒，時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC3在第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)來(lái)到之前0.5秒復(fù)位。其Q5變?yōu)樨?fù)，經(jīng)二極管D5、電容C7向電子開關(guān)(11)的控制端輸入一個(gè)負(fù)脈沖，此負(fù)脈沖為本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)，電子開關(guān)(11)關(guān)斷，由于電阻R7、R8的作用，電子開關(guān)(11)的控制端保持負(fù)，但這狀態(tài)僅能維持0.5秒，0.5秒后，第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)正脈沖經(jīng)二極管D4電容C6輸入電子開關(guān)(11)的控制端，電子開關(guān)(11)開通，由于電阻R7的反饋，使其保持開通，同時(shí)電子開關(guān)(12)也開通，校準(zhǔn)電容C8通過(guò)電子開關(guān)(12)跟電路相接，使振蕩頻率變低，鐘變慢，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。假如鐘慢0.5秒，第六響標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)比本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)先到0.5秒，其正脈沖經(jīng)二極管D4，電容C6觸發(fā)電子開關(guān)(11)開通，電子開關(guān)(12)也開通。但僅能維持0.5秒，0.5秒后，時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC3復(fù)位，其Q5變負(fù)，本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)負(fù)脈沖經(jīng)二極管D5電容C7觸發(fā)電子開關(guān)(11)關(guān)斷，并能保持，電子開關(guān)(12)也關(guān)斷，校準(zhǔn)電容C8與電路斷開，使振蕩頻率變高，鐘變快，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。
總之標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)能使鐘變慢，本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)能使鐘變快。這兩路觸發(fā)訊號(hào)總是后來(lái)者有效，因?yàn)楹髞?lái)者都要改變電子開關(guān)(11)、(12)的狀態(tài)。并能保持24小時(shí)才有改變的可能。
時(shí)間計(jì)數(shù)電路由IC3CD4024B、IC4CD4020B及IC5CD4060B計(jì)數(shù)電路和與門電路(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)組成。在接收本地電臺(tái)的最佳時(shí)段，待第六響報(bào)時(shí)按一下復(fù)位鍵K1、K2使IC3、IC4均復(fù)位。IC5的Q14輸出2Hz方波給IC4計(jì)數(shù)，當(dāng)IC4計(jì)數(shù)到7200即1小時(shí)時(shí)，其Q6、Q11、Q12、Q13均為正，使其復(fù)位，每復(fù)位一次，Q13的下沿觸發(fā)IC3計(jì)數(shù)一次，當(dāng)計(jì)數(shù)到23時(shí)，IC3的Q5、Q3、Q2、Q1均為正，再過(guò)59分44秒，IC4的Q11、Q12、Q13均為正，此時(shí)與門電路(15)、(14)、(17)均輸出正，與門電路(13)向施密特觸發(fā)器(2)輸出正，施密特觸發(fā)器(1)向廣播接收電路提供正電源，接收電路得電工作。16秒鐘后，計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)到24小時(shí)整，IC4、IC3均復(fù)位，此時(shí)IC3的Q5向校準(zhǔn)電路輸送一個(gè)負(fù)脈沖作為本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)。由于延遲電容C1和二極管D1的作用，使供電電路延長(zhǎng)供電5至10秒后才停止供電。如果把開關(guān)K3、K4撥向B端，即可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)一次，因?yàn)镮C4每計(jì)數(shù)到59分44秒時(shí)，三與門(17)輸出端經(jīng)開關(guān)K3向施密特觸發(fā)器(2)輸出正起動(dòng)供電電路給接收電路供電，每計(jì)數(shù)到整點(diǎn)時(shí)，IC4復(fù)位，其Q13經(jīng)開關(guān)K4給校準(zhǔn)電路輸送一個(gè)負(fù)脈沖作為本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)。
鐘電路的石英振子取消，由本裝置經(jīng)電容C10送32768Hz的正弦波作同步計(jì)數(shù)。
權(quán)利要求1.石英鐘自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，該裝置設(shè)有一個(gè)無(wú)線電接收電路，由無(wú)線電接收電路接收到的電臺(tái)報(bào)時(shí)訊號(hào)前五響和第六響分別經(jīng)選頻放大，二極管包絡(luò)檢波、施密特觸發(fā)器整形后得0.5HZ方波的報(bào)時(shí)訊號(hào)，其特征在于報(bào)時(shí)訊號(hào)識(shí)別電路IC1A組的EN.A和B組的CL.B共同接于前五響的整形電路(4)的輸出端，IC1A組的CL.A和B組的EN.B共同接于分頻電路IC2B組的Q3B，使IC1AB兩組各在報(bào)時(shí)訊號(hào)0.5HZ的正負(fù)半周分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)報(bào)時(shí)訊號(hào)的寬度和間隔分別進(jìn)行識(shí)別，二與門(6)的兩個(gè)輸入端分別與IC1的Q4A、Q4B相接，其輸出端跟報(bào)時(shí)聲數(shù)計(jì)數(shù)電路IC2A組的計(jì)數(shù)輸入端CL.A相接，IC2A組的Q3A、Q1A分別與時(shí)序識(shí)別電路二與門(9)的兩個(gè)輸入端相接，二與門(9)的兩個(gè)輸出端與電子開關(guān)(10)的控制端相接，電子開關(guān)(10)的兩個(gè)I/O端分別跟第六響整形電路(3)的輸出端和校準(zhǔn)電路的正輸入端D4相接，校準(zhǔn)電路的負(fù)輸入端D5跟時(shí)間計(jì)數(shù)電路IC3的Q5或IC4的Q13相接；校準(zhǔn)電路中的校準(zhǔn)電容C8跟雙向模似電子開關(guān)(12)的I/O端串聯(lián)相接后再跟校準(zhǔn)電容C9并聯(lián)相接，然后跟振蕩電路中的石英振子并聯(lián)或串聯(lián)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于校準(zhǔn)電路中電子開關(guān)(12)及校準(zhǔn)電容C8、C9跟石英振子的連接方式是石英振子頻率偏高的采用并聯(lián)接法，偏低的采用串聯(lián)接法。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種石英鐘表的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置，該裝置的核心是由電子開關(guān)及校準(zhǔn)電容組成的校準(zhǔn)電路。校準(zhǔn)電路由兩路時(shí)間訊號(hào)觸發(fā)控制，一路是廣播電臺(tái)的報(bào)時(shí)訊號(hào)經(jīng)嚴(yán)格識(shí)別后作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間訊號(hào)觸發(fā)電子開關(guān)開通，使鐘變慢；另一路是由時(shí)間計(jì)數(shù)電路提供的本鐘取樣時(shí)間訊號(hào)觸發(fā)電子開關(guān)關(guān)斷，使鐘變快，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)。本裝置可靠性高，耗電少。可適用于各種石英鐘表，定時(shí)器及其他計(jì)時(shí)工具。
文檔編號(hào)G04C9/00GK2222936SQ9424367
公開日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1994年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月14日
發(fā)明者黃旭晶 申請(qǐng)人:黃旭晶