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"Horloge-mère, et plus particulièrement appareil agencé pour servir comme régulateur principal d'une série d'horloges secondaires",
L'invention concerne une horloge-mère, et plus parti- culièrement un appareil agencé pour servir comme régulateur principal d'une série d'horloges secondaires ou d'un autre équipement à réglage uniforme,
Lorsqu'on règle une série d'horloges secondaires ou d'équipements orientés dans le temps, et qu'il est désira- ble de maintenir une synchronisation de toutes les horloges ou de ces équipements, on utilise d'habitude pratiquement une horloge-mère. Cette horloge, en envoyant des signaux à l'équipement secondaire, contrôle régulièrement l'heure qu'il indique et effectue la correction des erreurs.
Dans toutes les installations, la précision du réglage de l'équi- pement secondaire dépend naturellement entièrement de l'ap- titude de l'horloge-mère à maintenir une heure précise.
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Quoiqu'il soit possible de vérifier de temps à autre l'heure par rapport à la station de radio-diffusion WWV de l'Obser- vatoire Naval, il est nécessaire de maintenir la préoision du signal de 1'horloge-mère au cours de la période de temps s'écoulant entre ces contrôles. Il est possible que l'indication de l'heure d'une horloge-mère soit non linéai- re entre les contrôles, même si elle parait précise lors- qu'on la compare de temps à autre avec les informations de temps les plus précises. La cause la plus oommune de ces variations par rapport au chronométrage précis réside dans les influences thermiques qui se remarquent particulièrement . dans le cas d'horloge mécanique, mais qui affectent égale- ment le fonegionnement des chronomètres électroniques.
L'élimination de la cause des variations de temps est une opération très coûteuse, de sorte que dans le passé, les horloges de bas prix étaient imprécises; lorsqu'une grande précision était désirée, on devait toujours utiliser des horloges très coûteuses. Quoiqu'il n'existait pas antérieure- ment d'horloge-mère à la fois précise et peu coûteuse, même les horloges de prix Ares élevé et d'une très grande préoi- sion sont compliquées et exigent des réparations fréquentes.
Ces difficultés rencontrées aveo les dispositifs antérieurs ont été éliminées d'une manière nouvelle par la présente invention,
C'est par conséquent un but principal de l'invention de fournir une horloge-mère possédant un haut degré de pré- cision.
Un autre but de cette invention est la construction d'une horloge-mère qui soit de nature relativement.simple et capable de fonctionner pendant de longues périodes de temps avec un minimum d'entretien.
Un autre but de l'invention est la construction d'une
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horloge-mère de type électronique, essentiellement exempte de variations thermiques.
Un autre but de l'invention est de fournir une horloge- mère possédant un appareil transmettant des signaux à l'équi- pement secondaire, essentiellement non soumis à l'usure.
L'invention a aussi pour but de fournir une horloge-mère constituée de circuits électriques modulaires pouvant se remplacer en bloo pour permettre une réparation rapide.
Un but supplémentaire de l'invention est de fournir une horloge-mère de très grande précision, qui soit néanmoins peu coûteuse à fabriquer et capable d'une longue vie de service utile.
L'invention a encore pour but de fournir une horloge mère utilisant des circuits imprimés et des unités logiques modulaires.
Un autre but de l'invention est la construction d'une horloge-mère dont la fréquence de base est donnée par un oscillateur commandé par un cristal dont la fréquence ne varie pas sous l'influenoe de la chaleur.
Un but additionnel de l'invention est la fourniture d'une horloge-mère de haute préoision, commandée électro- niquement et n'exigeant aucune source spéciale d'énergie électrique mais fonctionnant à partir d'une source de cou- rant alternatif ordinaire..
C'est aussi un but de l'invention de fournir une hor- loge-mère oontinuant à fonctionner en dépit de l'interrup- tion pendant de longues périodes de temps du courant al- ternatif qui l'alimente normalement.
C'est un autre but de l'invention de fournir une hor- loge-mère consistant en un oscillateur à cristal, alimen- tant un réseau diviseur dans lequel des moyens sont prévus .pour empêcher celui-ci de représenter une charge sur l'os- oilluteur.
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Tenant compte de ces buts ainsi que d'autres, comme l'apercevront les personnes versées dans le métier, l'inven- . tion réside dans la combinaison de pièces exposée dans la spécification et ouverte par les revendications annexées.
Le caractère de l'invention sera toutefois mieux com- pris en se reportant à l'une de ses formes structurales illustrées dans les dessins annexés, où : la figure 1 est une vue de face, en élévation, d'une' horloge-mère à laquelle sont appliquée les principes de la présente invention ; la figure 2 est une vue quelque peu schématique de l'horloge, montrant les relations fonctionnelles de ses pièces; la figure 3 est un schéma électrique des principales pièces de réglage de l'heure de l'horloge; la figure 4 est un schéma électrique d'un réseau diviseur faisant partie de l'horloge; la figure 5 est un circuit électrique d'un circuit d'amplification faisant partie de l'horloge;
la figure 6 est une vue quelque peu schématique d'un équipement de transmission de signaux comprenant un commu- tateur de synchronisation faisant partie de l'horloge, et la figure 7 est le schéma d'un circuit électrique d'a- limentation.
En se reportant d'abord à la figure 1, qui montre le mieux les caractéristiques générales de l'invention, on voit que 1'horloge-mère, désignée g6néralement par 10, possède une alimentation 11 et un moteur de commande prin-- cipal 12, Comme on le voit aussi clairement à la figure 1, l'horloge comprend un dispositif de réglage de la tempéra- ture, tel qu'un four 13 commandé par thermostat et renfer- mant un cristal, qui sera décrit plus complètement plus loin.
L'horloge est équipée d'un dispositif indioateur, tel
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qu'un cadran 14 portant une aiguille des minutes 15, une aiguille des heures 16 et une seconde aiguille 20 montée sur un arbre horizontal 17. Le circuit principal de régla- ge du temps 18, dont les détails sont donnés à la figure 3, est monté près du four 13. Ce circuit est raccordé à un réseau diviseur 19, consistant en trois panneaux de circuit imprimés dont les détails sont indiqués à la figure 4. Le débit du réseau diviseur est introduit dans un circuit 21 dont la fonction majeure est l'amplification et dont la sortie est reliée au moteur 12. Les détails du circuit 21 sont représentés à la figure 5, tandis que ceux de la'sour- ce d'énergie 11 sont donnés à la figure 7. Une batterie 22 est montée dans l'horloge, sous le circuit 21.
Un appareil de distribution des signaux ou commutateur de synchronisa- tion 23, dont les détails font l'objet de la figure 6 est installé sous le cadran 14.
En se reportant ensuite à la figure 2, qui montre les relations fonctionnelles des diverses parties de l'hor- loge, on pout voir que le circuit principal 18 de réglage du temps consiste en un oscillateur 24, relié par des lignes 2, 26 et 27 à un émetteur asservi 28. Ce dernier est à son tour raccordé par des lignes 29,31 et 32 à un confor- mateur d'impulsions 33. Ce dernier est à son tour relié par les lignes 34, 35 et 36 à un diviseur binaire 37. Ce diviseur est le dernier élément du circuit principal 18 et est relié par des lignes 38 et 39 à un premier diviseur à décades 41 faisant partie du réseau diviseur 19. Le divi- seur 41 est raccordé par trois lignes 42, 43 et 44 à un second diviseur à décades 45.
Ce dernier est à son tour raccordé par des lignes 46, 47 et 48 à un troisième divi- seur à décades 49, constituant l'élément final du réseau diviseur 19.
Le troisième àiviseur à décades 49 et le réseau 19
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sont raccordes par des lignes 51, 52 et 53 à un oonformateur d'impulsions 54, constituant le premier élément du circuit 21. La sortie du oonformateur d'impulsions est reliée par quatre lignes 55, 56, 57 et 58 à un amplificateur de puis- sance 64, dont la sortie est connectée au moteur 12.
Le moteur 12 est relié mécaniquement, par une trans- mission 65, au commutateur de synchronisation 23, d'une part, et à l'arbre 17, associé au cadran 14 et aux aiguilles 15, 16 et 20, d'autre part., Le commutateur 23 est à son tour relié par six lignes 66, 67, 68, 69, 71 et 72 à la ligne d'alimentation 11.
La figure 3 montre que le circuit principal de réglage du temps comprend l'oscillateur 18, l'émetteur asservi 28, le conformateur d'impulsions 33 et le diviseur binaire 37.
L'oscillateur est muni d'un cristal 74, logé dans le four 13 et maintenu à une température constante. Un côté du cris- tal 74 est relié à un coté d'un condensateur variable 75, dont l'autre coté est relié à la ligne 30 qui passe dans tout le circuit 18. L'autre côté du cristal 74 est relié à la ligne 30 par un condensateur fixe 76. Le premier coté du cristal 74 est relié à un côté d'un condensateur 77, tandis que l'autre côté de ce dernier est relié à un coté d'uno résistance 78, Une ligne 79 raccorde un point commun entre le cristal 74 et le condensateur 76 il la base d'un tran- sistor 81 du type ASY27. L'autre côté de la résistance 78 est relié à la ligne 79. L'émetteur du transistor 81 est raccordé à la ligne 28 par une résistance 82.
Le collecteur du transistor 81 est raccordé à une ligne 83 qui est aussi reliée au premier côté de la résistance 78. La ligne 83 est également raccordée à un côté d'une résistance 84 dont l'autre côté est relié à la ligne 25' qui passe par une partie importante du circuit 18. Un condensateur 85 est branché entre les lignes 28 et 83, Un autre condensateur 86 est
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raccordé par un côté à la ligne 83 et par l'autre côté à la ligne 26 s'étendant dans l'émetteur asservi 28. Comme on l'a décrit ci-dessus, les lignes 25,26 et 28 s'étendent de l'oscillateur 24 à l'émetteur asservi 28.
L'élément principal de l'émetteur asservi 28 est un transistor 87 du type ASY27, dont la base est raccordée directement à la ligne 26, tandis que son collecteur est relié par une ligne 88 à la ligne 25 qui passe entièrement dans l'émetteur. La ligne 26 est également raccordée à la ligne 25 par une résistance 89 ainsi qu'à la ligne 28 par une résistance 91. L'émetteur du transistor 87 est raccordé à la ligne 28 par 1'intermédiaire d'une résistance 92.
Il est également relié à un côté d'une résistance 93.
L'émetteur asservi 28 est raccordé au conformateur d'im- pulsion 23 par une ligne 29, qui est une extension de la ligne 25, et une ligne 32, qui est une extension de la ligne 28, de même que par une ligne 31 raccordée d'un côté à la résistance 93.
Le conformateur d'impulsions 33 a comme pièce princi pale deux transistors 94 et 95 du type ASY27. La base du transistor 94 est raccordée à la ligne 31 et son colleo- teur est raccordé par une résistance 96 à la ligne 29. Le collecteur du transistor 95 est raccordé par une résistance 97 à la ligne 29 tandis que son émetteur est raccordé par une résistance 98 à la ligne 32. La base du transistor 95 est raccordée par une résistance 99 à la ligne 32, tandis que l'émetteur du transistor 94 est relié par une ligne 101 à l'émetteur du transistor 95. Une résistance 102 et un condensateur 103, montés en parallèle, sont raccordés entre le collecteur du transistor 94 et la base du tran- sistor 95.
Trois lignes 3, 35 et 36 raccordent le confor- mateur d'impulsions 33 au diviseur binaire 37; la ligne 34
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est une extension de la ligne 29 venant du conformateur d'impulsions, la ligne 35 est raccordée à l'émetteur du transistor 95 par une résistance 104 et la ligne 36 est une extension de la ligne 32.
Le diviseur binaire 37 est équipé de deux transistors 105 et 106 du type ASY27. Le collecteur du transistor 105 est relié par une résistance 107 à la lignà 34, tandis que son émetteur est raccordé par une ligne 108 à la ligne 36. Le collecteur du transistor 106 est relié par une résis- tance 109 à la ligne 34 ainsi qu'à la ligne 39 conduisant au diviseur à décades 19. La ligne 34 est également reliée à une ligne 38 conduisant au réseau diviseur 19. L'émetteur du transistor 106 est relié directement à la ligne 36. Les base des deux transistors 105 et 106 sont reliées entre elles par deux condensateurs en série 111 et 112, tandis que la base du transistor 105 est reliée à la ligne 36 par une résistance 113 et que la base du transistor 106 est raccordée à la ligne,36 par une résistance 114.
Un point commun entre les condensateurs 111 et 112 est relié à la ligne 35. Le collecteur du transistor 105 est raccordé par une résistance 115 et un condensateur 116 qui sont reliés en parallèle à la base du transistor 106. De même, le collecteur du transistor 106 est relié par une résistance
117 et un condensateur 118, couplés en parallèle, à la base du transistor 105. Les conducteurs 38 et 39 partant du diviseur binaire et du circuit de réglage principal 18 en général sont raccordés au réseau diviseur 19 en général et au premier diviseur à décades 41 en particulier.
Le réseau diviseur 19 comprend le premier diviseur à décades 41, le second diviseur à décades 45 et le troi- sième diviseur à décades 49. La ligne 38 allant du diviseur binaire 37 au premier diviseur à décades 41 est reliée
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directement à la ligne 42 qui s'étend entre le premier et le second diviseur à décades. Elle est directement. reliée à la ligne 48 et à la ligne 52 s'étendant entre le troi- sième diviseur à décades 49 et le conformatéur d'impul- sions 54. Le premier diviseur à décades est équipé de huit transistors 121 à 128, tous du type ASY27; ces transistors sont raccordés par paires, afin de former quatre'circuits à bascule.
Les transistors 121 et 122 forment avec leurs résistance et leurs condensateurs associés un circuit à bascule 129. Les transistors 123 et 124 contribuent à la for- mation d'un circuit à bascule 141. Les transistors 125 et 126 forment un circuit à bascule 142, tandis que les tran- oistors 127 et 128 forment un circuit à bascule 143. L'ex- pression "bascule" désigne un circuit logique consistant en un multivibrateur bistable. La ligne 39 entrant dans le premier diviseur à décades est raccordée à une résistan- ce 119 reliée à la bascule 129. La sortie de cette dernière est reliée à l'entrée de la bascule 141 par une ligne 144.
La sortie de la bascule 141 est reliée à l'entrée de la bas- cule 142 par une ligne 145, et la sortie de la bascule 142 est reliée à l'entrée de la bascule 143 par une ligne 146.
Une ligne 44 relie le collecteur du transistor 128 au second diviseur à décades. De même, la ligne 43 raccorde le pre- mier diviseur à décades au second.
Le collecteur du transistor 125 est raccordé par une ligne 147 à une diode 148 du type IN6I7 dont l'autre côté est relié à la base du transistor 123. La ligne 147 est également raccordée par l'intermédiaire d'une diode 149 du type IN6I7 à la base du transistor 121.
Cet arrangement de rétroaction par la ligne 147 et les diodes 148 et 149 a pour résultat que les impulsions arrivant au premier diviseur à décades par la ligne 39 sont divisées par 10, avant d'être transmises par la ligne 44 au second diviseur
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à décades, plutôt que d'être divisées par 16, comme ce se- rait le cas si la rétroaction n'existait pas,
En ce qui concerne le second diviseur à décade 45, il existe trois lignes 42, 43 et 44 arrivant du premier divi- seur à décades et trois autres lignes 46, 47 et 48 en sor- tent, pour le relier au troisième diviseur à décades. Le second diviseur à décades est équipé de huit transistors
151 à 158.
Lee transistors 151 et 152 forment une bascule
159, les transistors 153 et 154 constituent une bascule 161, les transistors 155 et 156 forment une bascule 162 et enfin les transistors 157 et 158 constituent une bascule 163. Il est prévu une rétroaction pour déterminer la division des impulsions @ur 10, plutôt que par 16, au moyen d'une ligne
164 venant du collecteur du transistor 155 et connectée, non seulement par une diode 165 du type IN6I? à la base du transistor 153, mais également, par une diode 166 du même type, à la base du transistor 151. La ligne 46 va du collec- teur du transistor 158 au troisième diviseur à. décades.
La ligne 48 est une continuation des lignes 38 et 42 et est par la suite reliée à la ligne 52, allant du troisième di- viseur à décades au conformateur d'impulsions 54. La ligne
47 est une extension de la ligne 51 entrant dans le premier diviseur à décades où elle rejoint la ligne 43; elle est ensuite reliée à la ligne 51, allant du troisième diviseur à décades au conformateur d'impulsions 54.
Le troisième diviseur à décades est constitué de huit transistors numérotés de 167, 168, 169, 171, 172, 173, 174 et 175. Les deux premiers forment, avec les résistances et les condensateurs qui leur sont associés, une basoule 176, tandis que les transistors 169 et 171 forment, de manière similaire, le noyau d'une bascule 177. Les transistors 172 et 173 forment une bascule 178 et les transistors 174 et
175 constituent une bascule 179. Le collecteur du transis-
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tor 172 est relié par la ligne 181 et une diode 182 du type 1N617 à la base du transistor 169, tandis que la ligne 181 est également connectée, par l'intermédiaire d'une diode 183 du même type, à la base du transistor 167. Le collecteur du transistor 175 est rattaché à la ligne 53 conduisant vers le circuit amplificateur 21.
En se reportant à la figure 5, on voit que le circuit 21 comprend des lignes d'entrée 51, 52 et 53 venant du ré- seau diviseur 19. La ligne 53 est raccordée à un côté d'une résistance 184, qui est reliée à une résistance 185 connec- tée, à son tour, à une autre résistance 186. Un point commun entre la résistance 184 et la résistance 185 est relié à la ligne 51 par 1.'intermédiaire d'un condensateur 187.
De même, un point commun entre les résistances 185 et 186 est relié à la ligne 51 par l'intermédiaire d'un condensa- teur 188. Enfin, le côté de la résistance 186 opposé à celui qui est relié à la résistance 185 est raccordé à la ligne 51 par l'intermédiaire d'un condensateur 189. Aux bornes de ce dernier, sont raccordées deux résistances 191 et 192 connectées en série l'une avec loutre; l'autre côté de la résistance 186 et son point commun avec le condensateur 189 (aussi bien que le côté de la résistance 191 non relié à la résistance 192) sont raccordés par une ligne 55 au pré- amplificateur 59. Le point commun entre les résistances 191 et 192 est relié au préamplificateur par une ligne 56, tandis que le côté de la résistance 192 raccordé à la ligne 51 est relié par une ligne 57 au préamplificateur.
L'exten- sion de la ligne 52 porte un numéro 58, pour la clarté de la représentation, et traverse le préamplificateur sans participer à son action, pour être ensuite connectée dans l'amplificateur de puissance 64 ainsi qu'on l'expliquera.
Le préamplificateur 59 comprend un transistor 193 du
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type 2N243I et sa base est connectée à la ligne 55 venant du conformateur d'impulsions. L'émetteur de ce transistor est connecté, par une résistance 194, à la ligne 57 ainsi qu'à la ligne 6, par l'intermédiaire d'un condensateur 195.
Le collecteur du transistor est raccordé par une ligne 61 à l'amplificateur de puissance et la ligne 57 est reliée à celui-ci par une ligne 62, tandis que la ligne 58 est re- présentée comme la ligne 63 conduisant également vers l'am- plificateur de puissance.
L'amplificateur de puissance 64 contient un transfor- mateur 196 avec une bobine primaire 197 et une bobine secon- daire 198. Un côté de la bobine primaire est connecté à la ligne 61 qui, comme on s'en souviendra, était raccordée au,collecteur du transistor 193 du préamplificateur 59. L'au- tre côté de la bobine primaire 197 est relié à la ligne 62 par l'intermédiaire d'un condensateur 199.Le côté de ce dernier qui est relié à l'extrémité de la bobine 197 est connecté par une ligne 201 à une source de courant continu à 12 volts, tandis que l'autre côté du condensateur est relié à la terre par une ligne 202. Deux transistors 203 et 204, faisant partie de l'amplificateur de puissance, sont couplée en push-pull pour former les principaux éléments amplificateurs.
Les émetteurs des transistors sont reliée par deux résistances en série 205 et 206 ; point commun est relié par une résistance 207 à une prise centrale de la bobine secondaire 198 du transformateur. Un côté de cette bobine est raccordé par une ligne 208 à la base du transis- tor 203, tandis que son autre extrémité est raccordée par une ligne 209 à la base du transistor 204. Un point situé entre la résistance 207 et la prise centrale de la bobine
198 est relié par une résistance 211 à la ligne 201 ainsi qu'à la ligne 63 venant des circuits précédents et péné- trant dane l'amplificateur de puissance.
Les collecteurs
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des transistors 203 et 204 sont connectés aux extrémités opposées d'une bobine primaire 212 d'un transformateur 213 dont la prise centrale est reliée par une ligne 214 à la ligne 201. Le point commun entre les résistances 205 et 206 est également raccordé par une ligne 215 à la ligne 202. Le transformateur 213 possède une bobine secondaire 216 entre les extrémités de laquelle sont connectés un condensateur 217 ainsi que le moteur 12.
La figure 6 montre les détails du commutateur de syn- chronisation 23. Il consiste principalement en sept cir- cuits imprimés 218, 219, 221, 222, 223, 224 et 225. Cha- cun de ces circuits présente une ouverture passant dans son centre et livrant passage à un arbre portant un doigt de contact balayant les passages conducteurs du circuit im- primé en vue d'établir des contacts de commutation.
La transmission 65 allant du moteur 12 au commutateur et au cadran 14 comprend le train d'engrenages habituel, de sorte que l'arbre- passant dans les circuits imprimés 218, 219, 221 et 222 tourne a une vitesse d'un tour par minute, tan- dis que l'arbre qui passe dans les circuits imprimés 223 et 224 tourne à la vitesse de un tour par heure, et enfin, l'arbre passant dans le circuit imprimé 225 exécute une révolution par période de douze heures. Le circuit impri- mé 218 comprend un parcours conducteur 226 de forme circu- laire et concentrique à l'ouverture centrale et un conduc- teur 227 partant de ce circuit se raccorde à une ligne 228.
A l'extérieur de ce cercle, se trouve un parcours oonduc- teur 229, concentrique à celui-ci, ayant généralement la forme d'un cercle ouvert d'une extrémité duquel part un conducteur 231 relié à la ligne 232. Des lamelles espacées 233 s'étendent vers l'extérieur du cercle et peuvent entrer en contact avec le doigt de commutation qui, lorsque l'arbre tourne, établit des connexions entre le trajet intérieur
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226 et les lamelles 233. Le circuit imprime 219 comprend un parcours 234, se présentant sous la forme d'un court segment circulaire d'une extrémité duquel part un conduc- teur radial 235.
Une série de conducteurs 236 sont arranges avec leurs extrémités dans un segment circulaire concentri- que au parcours 234 et de la même longueur que celui-ci.
Le circuit imprimé 221 comprend un parcours 237 en forme de segment circulaire, d'une extrémité duquel part un con- ducteur 238 se dirigeant vers une ligne 239. Il possède également un parcours plus court 241, en forme de segment circulaire, qui s'étend sous la moitié environ du parcours 237 et est muni d'un conducteur 242 se raccordant à une ligne 243. 1@ s'allonge jusqu'à l'extrémité du parcours 237 écartée du conducteur 238. Un troisième parcours, 244, formé à la surface du circuit imprimé 221 comprend une par- tie de segment circulaire concentrique aux parcours 237 et 241, à l'extérieur de ceux-ci, il s'allonge suivant une partie du parcours 237 rapprochée du conducteur 238 et sur une partie seulement du parcours 241. Ce parcours 244 est muni d'un conducteur 245 relié à une ligne 246.
Le circuit imprimé 222 comprend un parcours circulaire ouvert 247, concentrique à l'ouverture et muni d'un conducteur radial 248 relié à une ligne 249. Un parcours 251, extérieur du parcours 247 et concentrique à celui-ci, porte des lamelles 252 ainsi qu'un conducteur 253 raccordé à une ligne 254.
Un court parcours de contact 255, faisant partie du circuit .imprimé 222 et qui s'étend suivant la partie extérieure du parcours 247 est muni d'un conducteur 256 relié à la ligne 228.
Le circuit imprimé 223 est muni d'un court parcours de contact 257, en forme de segment circulaire, muni d'un conducteur radial 258 raccordé à la ligne 228. Il comprend
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également un court parcours circulaire 259, s'étendant le long d'une partie du parcours 257 et équipé d'un conduc= teur 261 relié à une ligne 262. Deux conducteurs 263 et 264, relies respectivement aux lignes 254 et 243, font éga- lement partie du circuit imprimé 233. Le circuit imprimé 224 porte deux parcours circulaires concentriques ouverts, 265 et 266, munis chacun, respectivement de conducteurs 267 et 268. Le conducteur 267 est raccordé à la ligne 249, tandis que le conducteur 268 est relié à la ligne 269.
En- fin, le circuit imprimé 225 (associé àl'arbre qui exécute une révolution en douze heures) présente un court parcours 271, en forme de segment circulaire, muni d'un conducteur 272 raccordé à la ligne 246. Il possède également un court parcours 273 en forme de segment, s'étendant le long de la partie extérieure du parcours 271 et possédant un con- ducteur 274 raccordé à la ligne 243.
La figure 7 montre les détails de l'alimentation 11. Les lignes 66, 67, 68, 69, 71 et 72, raccordées aux lignes correspondantes du commutateur de synchronisation 23, partent de ce circuit. Un certain nombre de conducteurs 275 partent d'un côté tandis qu'un certain nombre de con- ducteurs 276, prévus pour être raccordés aux appareils à commander, des horloges secondaires par exemple, partent de l'autre coté. La source d'énergie est constituée par un transformateur 277, avec une bobine primaire 278 raccordée à une source de tension alternative à 120 V. L'extrémité d'une bobine secondaire 279 est raccordée à un réseau redresseur 282, tandis que les extrémités d'une autre bobi- ne secondaire 281 sont reliées à un réseau redresseur si- milaire 283.
Deux lignes 284 et 285, entre lesquelles est branché un condensateur 286, partent des coins de sortie du réseau redresseur 283. Dans la ligne 285, est inter- calée une diode Zener 287. La ligne 284 est raccordée par
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une résistance 288 à la base d'un transistor 289. Le collec- teur de ce dernier est raccorder par l'intermédiaire d'une diode 291, du'type 1N645, à une ligne de sortie 295. L'é- metteur du transistor 289 n'est pas seulement raccordé à un côté de la batterie 22 par une ligne 96, mais également par l'intermédiaire d'une résistance 292, au côté de la résistance 288 non connecté au transistor 289. Le même côté de la résistance 292 est connecté par une autre résistance 293 à un côté de la diode Zener 287.
L'autre côté de cette dernière est raccordé par une résistance 294 à la base du transistor 289. Le point commun entre la diode Zener 287 et la résistance 293 est raccordé à la ligne 295 par l'in- termédiaire d'une diode du type 1N645.
La description qui précède permettra de comprendre facilement le fonctionnement de l'invention. L'horloge-mère 10 possède une précision maximale et renferme peu de sour- ces de dérangement. Elle n'a que peu de pièces mobiles et est équipée de dispositifs à l'état solide réalisant presque toutes les fonctions électriques. La précision de chronométrage de cette horloge dépend de l'oscillateur 18 qui fonctionne à 100 kg cycle et de son cristal 74 (figure 3). Le cristal est maintenu à un.3 température constante par un four 13 contrôlé par thermostat.
Le signal d'une fré- quence de 100.000 cycles par seconde fourni par l'oscilla- teur est appliqué à l'émetteur asservi 28, ce qui a pour effet d'isoler la charge entre l'oscillateur 24 et le con- formateur d'impulsions 33, Le signal passe par l'émetteur asservi, vers le conformateur d'impulsions 33, aussi appelé "déclencheur de Sohmitt", et qui, en raison de sa nature, donne des impulsions de sortie de forme carrée.
Les impul- sions sont ensuite appliquées au réseau diviseur consistant, non seulement en un diviseur binaire 37, qui divise le nom- bre d'impulsions par deux, mais également en un réseau di-
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de conservation do cinq ans et pouvant fournir du courant pendant 36 heures, de manière oonthue. Pour maintenir cette batterie dans son état de préparation optimal, elle est constamment chargée sous un courant de douze micro-am- pères. Afin d'empêcher sa déter@oration, elle se compose de cellules en acier inoxydable soudées, qui ne se rouil- lent pas et ne présentent pas ,de fuite.
La source d'énergie 11 a deux fonctions. La première est de fournir une tension régularisée et une puissance de réserve pour le fonctionnement de la section de contrô- le de 1'horloge-mère. La seconde est d'assurer la puissance nécessaire au fonctionnement et à la correction des sys- ternes secondaires raccordés à l'horloge-mère. Le trans- formateur 277 possède deux enroulements secondaires, 279 et 281. L'un alimente le redresseur 282 fournissant l'éher- gie au système et l'autre alimente le redresseur 283 pour la commande de 1'horloge-mère.
Le transformateur 277 eat construit de telle façon qu'une tension de 15 volts appa- raisse à la bobine secondaire de sortie 281; cette tension est redressée par le réseau redresseur à deux alternances 283. * Le four de chauffage du cristal est raccordé aux deux extrémités de l'enroulement 281 du,transformateur. Le con- densateur 286 filtre toute ondula tion de la fréquence en ligne et la tension est réglée par la diode Zoner 287 et la résistance 293.
Si la tension est supérieure à 12 volte (tension Zener) il passera plus de courant et il y aura une chute de tension plus grande dans la résistance 293. C'est la raison pour laquelle on utilise une tension d'alimen- tation de 15 volts, afin que les fluctuations de tension en ligne ne provoquent pas une chute de la tension d'ali- mentation en-dessous de 12 volts. La tension réglée de 12 volt est appliquée à la commande de l'horloge-mère, par l'intermédiaire de la diode 291 jusqu'à la ligne 295. La
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batterie de réserve 22 est raccordée, par une ligne 296, à l'émetteur du transistor 289.
La résistance de base 288 qui est dans ce cas de 10 ohms a fourni une polarisation positive suffisante pour vaincre la résistance polarisan- te négative 294 de 4,7 k ohms et maintient le transistor hors circuit. Le petit appel de courant de la batterie détermine par la résistance 294 de 4,7 k ohms est compen- sé par une résistance 292 de 220 k ohms qui charge la batterie à douze micro-ampères au-dessus de son allure de débit. Dans le cas d'une défaillance de l'alimentation, la polarisation positive est supprimée, le transistor est rendu conducteur par la résistance 294, à partir du pôle négatif de la batterie, et le transistor 289 conduit et fournit l'énergie à la ligne 295,par l'intermédiaire de la diode 291.
Lorsque le courant est rétabli, la tension positive met le transistor 289 hors-circuit au moyen de la résistance 288 de 10 ohms. Un interrupteur 297 déconnec- te simultanément la batterie et la source d'alimentation, afin d'interrompre l'arrivée du courant au système. Un interrupteur 298 oontrôle le système d'impulsions et lors- qu'il est dans sa position fermée, il relie la base d'un transistor 299 à ses commutateurs de commande.
Dans la position "ouvert" ce circuit est interrompu et dans la po- sition "avance", les bases des transistors 299 et 301 sont raccordées à la partie "avanoe rapide" du commutateur. Un interrupteur 302 commande de la même manière un système de correction à aimant d'embrayage, en connectant la baie d'un transistor 303 à des commutateurs de commande et en la déconnectant.
Dans la position instantanée, une polari- sation négative eat appliquée à la base du transistor 303 aussi longtemps que l'interrupteur est maintenu dans la position abaissée.Un interrupteur 304 déconnecte simple- ment le moteur de commande du commutateur de la source qui
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l'alimente et qui se trouve dans la section de commande de l'horloge-mère. Une surie de résistances de 1.000 ohms 1 watt, 305 à 308, polarise les transistors de puissance 303,299 et 301 ainsi qu'un transistor 309, jusqu'à ce qu'une polarisation négative soit appliquée à la base au moyen des commutateurs de commande ou d'interrupteurs manuels.
Un interrupteur 311 applique une polarisation au transistor 309,pour commander manuellement la mise en marche du groupe moteur-génératrice. Une série de diode de suppression transitoire 312 protège les transistors des pointes dues à la suppression de l'alimentation des bobines. Une résistance 313, de 1 ohm 10 watts, limite le courant de collecteur des transistors de manière que même un court-circuit direct sur la ligne provoquera la fusion d'un fusible 314 de 3 ampères avant d'endomma- ger les transistors. Un relai 315 et le contact qui lui est associé transforment simplement les impulsions de cou- rant continu à 24 volts engendrées par le transistor 303 en un courant alternatif à 115 volts, utilisé à la fois dans les systèmes électroniques et synchrones à 3 fila.
Le commutateur de synchronisation 23 de l'horloge-mère est prévu pour une durée de vie mcximale et possède l'action de nettoyage automatique des doigts de contacts à frotte- ment continu. Les contacts passent sur les circuits fermés dans lesquels l'organe de contact est de niveau avec le res- tant de la surface, ce qui réduit à un minimum l'usure des balais en éliminant le mouvement de levée et de retombée qu'ils subiraient autrement au moment de l'établissement et de l'interruption du courant. Les balais du frotteur sont faits en un métal précieux présentant une haute résis- tance à l'usure et d'excellentes caractéristiques éleatri.. ques.
Les interrupteurs du commutateur sont des contacts de circuits imprimés gravés sur un stratifié verre-résine
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époxyde, Les surfaces de contact sont plaquées d'une couche de nickel d'une épaisseur de 0,00127 mm, sous une seconde surface plaquée de rhodium de la même épaisseur, Quoique les circuits imprimés 218 et 219 aient été décrits comme étant sépares, ils sont en réalité prévus au dos des circuits imprimée 221 ot 222, respectivement, de sorte que la rota- tion des balais sur les parcours de contact s'effectue de la manière indiquée par les flèches. De même, les cir- cuits imprimes 223 et 224 se trouvent sur les faces opposées de la même plaque, tandis que le circuit imprimé 225 se trou- ve sur une face seulement de sa plaque.
Ces interrupteurs de commutateur assurent la synchronisation voulue pour contrôler un système d'horloges de l'un de deux types fon- damentaux, o'est-à-dire impulsions d'une part, ou synchro- ne électronique, et supra audio. Quand on utilise la commu- tation avec le type de contrôle secondaire à impulsions, des impulsions d'une durée de deux secondes apparaissent sur la ligne 66, une fois par minute, pour faire avancer les horions secondaires. A la 59ème minute, les contacts de transfert des horloges secondaires passent sur la ligne 68, et si elles avancent, elles y resteront jusqu'à la 60ème minute; à ce moment, la première impulsion sera appliquée sur les lignes 66 et 68 pour mettre les horloges en marche.
Si les horloges retardent, des impulsions rapi- des sur la ligne 66, venant de l'horloge-mère, les feront avancer (jusque 17 minutes), jusqu'à ce qu'elles passent sur la ligne 68. Tout ceci se réalise au moyen des transis- tors 299 et 301, prévus dans la ligne d'alimentation 11.
Si on applique une polarisation négative à la base du transistor 299, il devient conducteur et applique la ten- sion à la ligne 66. Si aucune polarisation négative n'est appliquée aux transistors 299 et 301, ils seront tous deux
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conducteurs et les deux lignes 66 et 68 seront sous tension.
Quand on supprime la polarisation négative, la résistance de polarisation positive ramène le transistor à son état non conducteur.
En se reportant à la figure 6, on voit que la tension négative passe de la ligne 69 au contact de deux secondes du circuit imprimé 222, qui est court-circuité aveo le cer- oie intérieur commun depuis le temps 58 secondes jusqu'au temps 60 secondes, une fois par minute. Ce contact eat re- lié par la ligne 66 à la base du transistor 299 de l'alimen- tation. Il est également raccordé au circuit imprimé 224, qui applique une polarisation négative au transistor 301, - en même temps, du point 59 minutes et 58 secondes au point
49 minutes @t 50 secondes.
Au point 58 minutes et 50 secondes, une polarisation négative est appliquée par le segment in- térieur du circuit imprimé 223 au dernier segment extérieur jusqu'aux segments extérieurs à impulsions rapides sur le circuit imprimé 222. Ainsi donc, au point 59 minutes et
10 secondes, des impulsions rapides seront appliquées au segment intérieur du circuit imprimé 222, jusqu'à, la base du transistor 299 seulement, puisque le circuit imprimé
224 est maintenant ouvert. Au point 59 minutes et 45 secon- des, les impulsions rapides cessent et 5 secondes plus tard, le contact sur le circuit imprimé 223 s'ouvre et supprime la tension négative du segment de contact rapide du circuit imprimé 222.
Au même moment, ce contact ouvre le circuit , imprimé 224, ferme le circuit 255 et l'impulsion de deux secondes suivante est appliquée aux deux transistors 299 et 301, depuis le point 59 minutes et 58 secondes jusqu'au point 0 minute et 0 seconde. Ceci termine le cycle de cor- rection du système à impulsions. Le circuit imprimé 218 s'utilise comme avance rapide manuelle et applique de manié.
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re continue des impulsions d'une seconde à l'interrupteur "avance" de l'alimentation. Lorsque cet interrupteur est fermé, il est couplé par l'intermédiaire d'une diode à la base des deux transistors 299 et 301.
Pour autant que cela concerne les systèmes synchrones électroniques, et super audio, ils exigent tous des impul.' sions de synchronisation identiques et ils seront donc contrôlés par le même transistor et les mêmes commutateurs.
Le transistor 303 dans l'alimentation accomplit toutes les fonctions nécessaires de ce système au moyen du relais de manipulation 315 (relais d'émission ou relais de manipu- lation super audio). Pour amorcer la correction horaire, ce relais doit être manipulé pendant 8 secondes, en commen- çant à la 54ème seconde de la 57me minute de chaque heure.
Pour amorcer une correction de 12 heures, ce relais doit être manipulé pendant il+ secondes au point 5 heures, 57 minutes et 54 secondes, avant midi et après minuit. Le seg- ment de commutateur intérieur du circuit imprimé 221 est raccordé par la ligne 71 à la base du transistor 303 et reçoit sa tension négative une fois par heure, au moyen du contact de 54 minutes 51+ secondes à 0,02 seconde du circuit imprimé 221; celui-ci est en série avec le contact de 57 minutes 35 secondes à 58 minutes 20 secondes du air- cuit imprimé 223, dont le segment intérieur est raccordé à la ligne négative 69.
Le circuit imprimé 225 reçoit éga- lement sa tension du circuit imprimé 223 et, pour donner une correction de douze heures à six heures du matin et six heures de l'après-midi, alimente le segment 00 seoon- de à 08 secondes du circuit imprimé 221 pendant 6 secondes supplémentaires (chevauchement de deux secondes). Le contact de 56 minutes 00 seconde à 58 minutes 20 secondes sur le circuit imprimé 223 est raccordé par la ligne 67 au transis-
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tor 309 dans la ligne d'alimentation et utilisé pour exoi- ter le relais de démarrage du groupe moteur-génératrice en cas d'utilisation.
Il est évident que des changements mineurs peuvent être apportés à la forme et à la construction de l'invention, sans s'écarter du cadre de celle-ci. On ne déaire toute- fois pas la limiter à la forme exacte représentée et décri- te ici, mais on désire y inclure tout ce qui rentre à proprement parler dans les revendications annexées.
REVENDICATIONS
1. Horloge-mère, caractérisée par un oscillateur con- tenant un cristal, un dispositif maintenant le cristal à une température constante, un diviseur recevant la sortie de l'oscillateur et réduisant la fréquence dans une pro- portion substantielle, un amplificateur servant à augmen- ter la puissance de la sortie du diviseur, une horloge synchrone recevant la sortie de l'amplificateur et un dispositif indicateur de temps, entraîné en rotation par le moteur.