CH673198B5

CH673198B5 -

Info

Publication number: CH673198B5
Application number: CH365/88A
Authority: CH
Inventors: Tatsuo Moriva; Hitomi Aizawa; Kuniharu Natori; Kasumi Kamoi; Hiroshi Yabe
Original assignee: Suwa Seikosha Kk
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1990-08-31
Also published as: GB8710556D0; GB2190218A; GB8519756D0; US4761771A; GB2190218B; HK78889A; SG46089G; GB2162974A; GB2162974B; CH666785GA3; CH673198GA3; HK81089A

Description

DESCRIPTION Cette invention se rapporte aux pièces d'horlogerie, notamment sous forme de montre-bracelet, et elle concerne plus particulièrement la fonction de compensation de température par laquelle la caractéristique de température d'un circuit oscillateur à cristal de quartz est compensée par des données de compensation de marche qui tiennent également compte d'informations contenues dans une mémoire ROM (mémoire de lecture seulement, ou mémoire morte).

Dans l'art antérieur, des montres électroniques avec 5 fonction de compensation de température ont été suggérées par les publications USP 3 719 838 et les publications de brevets japonais ouvertes au public nos 56-19 482 et 58-223 778. Les particularités de ces pièces connues seront décrites ci-après.

io L'exposé US-3 719 838 propose une méthode selon laquelle des données pour la compensation de la caractéristique de température d'un oscillateur à cristal de quartz, correspondant à la valeur de température, sont directement inscrites dans une mémoire ROM programmable. i5 La divulgation japonaise 56-19 482 décrit une méthode selon laquelle des données de compensation de température préalablement inscrites dans un masque ROM dont l'adresse est désignée par les conditions de sortie du circuit diviseur, sont appelées lorsque le nombre d'impulsions de sortie d'un 20 circuit oscillateur senseur de température atteint le nombre déterminé par des moyens d'établissement du rapport de division.

De plus, la divulgation japonaise 58-223 778 propose un circuit compensateur de température qui ajuste la sortie d'un 25 circuit convertisseur A/D pour produire la valeur de température, cet exposé suggérant une méthode dans laquelle les données de compensation de température sont préalablement inscrites dans un masque ROM, et appelées par le signal de sortie du circuit compensateur de température. 30 Les agencements connus de l'art antérieur, mentionné ci-dessus, présentent respectivement les désavantages suivants:

Selon la méthode proposée par la publication USP 3 719 838, il est possible d'inscrire directement les données 35 de compensation de température qui correspondent à la valeur de température dans la mémoire ROM programmable. Ainsi, même si le coefficient de température du second degré (quadratique) et la valeur de pointe de la courbe fréquence-température du circuit oscillateur à cristal de 40 quartz subissent des variations, il est possible de leur ajuster la valeur de température pour chaque montre. Cela est une méthode de compensation de température idéale. Toutefois, les dimensions d'un circuit-mémoire non volatil, tel qu'un transistor MNOS ou un transistor FAMOS qui est un bit du 45 ROM programmable, deviennent trois à quatre fois plus grandes que les dimensions d'un transistor MOS qui est construit dans un masque ROM. De ce fait, dans le cas d'une montre électronique dont la marche annuelle doit rester précise dans les cinq secondes, la capacité de mémoire so du circuit ROM nécessaire s'exprimant en terme de K-bit, les dimensions de la plaquette de circuit intégré (IC) deviennent extrêmement grandes, de sorte que cette solution ne peut pas être utilisée dans une montre-bracelet, qui définit un espace limité.

55 Dans les méthodes selon les divulgations japonaises 56-19482 et 58-223 778, aucun problème ne se présente concernant la dimension des plaquettes puisque ces méthodes utilisent un masque ROM. Toutefois, les deux méthodes prévoient des moyens pour ajuster une quantité de décentre-60 ment de la valeur de température, mais aucune ne prévoit des moyens pour ajuster la quantité de modification de la température (c'est-à-dire l'inclinaison). Ainsi, il est possible d'ajuster la variation de la température de pointe du circuit oscillateur à cristal de quartz, mais il n'est pas possible 65 d'ajuster la variation concernant le coefficient de température du second degré, de sorte que plus le coefficient s'éloigne de la température de pointe, plus l'ajustement de la marche manque d'être établi avec précision. Ainsi, en vue

673 198 G

4

d'obtenir une haute précision de marche, de 5 sec par année, un vibreur à cristal de quartz spécial, divisé en fonction du coefficient du deuxième degré (ou secondaire) doit être utilisé, ce dont résulte un coût de fabrication, élevé.

L'invention résout les problèmes susmentionnés et elle a pour objet de fournir une pièce d'horlogerie électronique, notamment sous forme d'une montre-bracelet, avec une fonction de compensation de température dans laquelle, quelle que soit la façon dont varient le coefficient de température du deuxième degré et la température de pointe du circuit oscillateur à cristal de quartz, ces valeurs peuvent être ajustées respectivement à la caractéristique de température de marche, pour chaque pièce, sans utilisation d'une mémoire PROM qui requiert une plaquette de circuit intégré de grandes dimensions. De plus, dans cette invention, les moyens d'ajustage de la marche permettent une haute résolution, ce qui réalise une montre électronique de très haute précision, avec une précision de marche annuelle d'un petit nombre de secondes.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la première revendication annexée.

Avec cette construction, puisque la quantité de compensation minimale des moyens d'accès à l'oscillateur est établie à !/2M de la quantité de compensation minimale des moyens d'accès du diviseur, la donnée de compensation peut être représentée par un nombre binaire, en tant que nombre de pas devant être compensé, et, d'autre part, la résolution de l'accordage par l'emploi du condensateur trimmer peut être maintenue.

Pour être de très haute précision, la montre présente en outre les caractères énoncés dans la deuxième revendication, dépendante, annexée.

Dans cette forme d'exécution avantageuse, la variation de la température de pointe du vibreur à cristal de quarts et la quantité de décentrement de la valeur de température sont ajustées par les moyens d'ajustage de décentrement et les variations du coefficient de température du second degré du vibreur à cristal de quartz, et l'inclinaison de la valeur de température sont ajustés par les moyens d'ajustage d'inclinaison. En conséquence, sur la base de la sortie du masque ROM, on obtient une donnée de compensation de marche qui est adaptée pour maintenir la caractéristique de marche en fonction de la température de chaque vibreur à cristal de quartz.

Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, différents aspects et formes d'exécution de l'objet de l'invention. Dans ce dessin:

la fig. 1 est un schéma-bloc d'une forme d'exécution d'une montre électronique avec fonction de compensation de température, conforme à l'invention,

la fig. 2 est une carte montrant, en fonction du temps; les signaux de sortie du circuit générateur de signal de commande 5,

la fig. 3 est un schéma du circuit 6 générateur de valeur de température, du circuit 7 convertisseur de valeur de température, et du circuit 8 générateur de données de compensation de caractéristique de température à la fig. 1, la fig. 4 est un schéma du circuit sélecteur de données 10 de la fig. 1,

la fig. 5 est un schéma du circuit 11, déterminateur de la quantité de compensation minimale, et du circuit 12 de division en temps, de la fig. 1,

la fig. 6 est un schéma du circuit oscillateur à cristal de quartz de la fig. 1, et la fig. 7 est un schéma du circuit 13 d'accordage logique et du circuit 20 de division 1/32, de la fig. 1.

L'invention sera maintenant décrite en détail en liaison avec les formes d'exécution.

La fig. 1 est un schéma-bloc d'une forme d'exécution conforme à l'invention. A la fig. 1, on voit un circuit oscillateur à cristal de quartz 1 qui présente une caractéristique de température du second degré (quadratique). Un circuit diviseur de fréquence 2 comprend un circuit 20, diviseur 1/32 qui divise un signal 032K de 32 768 Hz délivré par le circuit oscillateur 1 en un signal 01K de 1 024 Hz et un circuit 21 diviseur 1/1024 qui divise le signal 01K en un signal 01 de 1 Hz. Le circuit diviseur de fréquence 2 comprend encore un circuit 22 diviseur 1/10 qui divise le signal 01 en un signal 01/10 à 1/10 Hz et un circuit 23 diviseur 1/8 qui divise le signal 01/10 en un signal 01/80 de 1/80 Hz. Un circuit de commande 3 met en forme et délivre un signal alterné pour l'entraînement d'un moteur pas à pas inclus dans un mécanisme d'affichage 4. Ce dernier comprend le moteur pas à pas, un train d'engrenage, une aiguille de secondes, une aiguille des minutes et une aiguille des heures. Le circuit générateur de signal de commande 5 combine des signaux de différentes fréquences formés par le circuit diviseur 2 et met en forme les signaux de commande So à Sio représentés à la carte séquentielle de la fig. 2. Un circuit 6 générateur d'une valeur de température détecte la température dans la montre et délivre N impulsions en tant que données de température. Un circuit 7 convertisseur de valeur de température comprend un circuit d'ajustement de décentrement 70 pour convertir les N impulsions délivrées par le circuit générateur de valeur de température 6 sous la forme

I N ~ Nt|

et un circuit 71 d'ajustage d'inclinaison pour multiplier

1 N - NT l par 128/K2- Un circuit 8 générateur de données de compensation de caractéristique de température délivre 9 bits de donnée de compensation de caractéristique de température Dn =

(ao/c-n2j qui correspond à la valeur de conversion de température n

(l28/K2.|N - NtQ

délivrée par le circuit convertisseur de valeur de température 8. Un circuit 9 de mémorisation de compensation de marche en valeur de pointe mémorise une donnée de compensation à 10 bits [-b/c] pour établir la marche à b sec/jour (dans l'équation (1)) à zéro à la température de pointe (la partie 90 est utilisée à la fabrique et la partie 91 sert au service après-vente). Un circuit 10 de sélection de données sélectionne les données désignées par le signal de commande au sein des données de compensation de caractéristique de température, les données de compensation de marche à la valeur de pointe pour la fabrique et les données homonymes pour le service après-vente. Un circuit 11 déterminateur de la quantité de compensation minimale détermine une quantité de compensation minimale de marche, c sec/jour. Un circuit 12 de cadencement divisé forme le signal diviseur de temps Pc pour compenser la fréquence d'oscillation du circuit oscillateur à cristal de quartz 1 sur la base des cinq bits inférieurs parmi les dix bits de la donnée délivrée par le

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

673 198 G

circuit 10 de sélection de données. Un circuit d'accord logique 13 ajuste la marche en établissant le circuit 20, diviseur 1/32 à une condition d'avance ou de retard déterminée par les cinq bits supérieurs au sein des données délivrées par le circuit sélecteur de données 10.

On remarque que le circuit-mémoire 90 de données de compensation de marche de pointe pour la fabrique utilise un circuit PROM tandis que le circuit-mémoire 91 de données de compensation de marche de pointe pour le service après-vente emploie la méthode selon laquelle des voies de conduction d'une configuration établie sur un bloc de circuit sont coupées.

Maintenant on va se référer à la méthode de génération de données de compensation de caractéristique de température et aux relations entre chacun des blocs 6, 7, 8, en correspondance avec cette forme d'exécution.

Lorsque le circuit oscillateur à cristal de quartz 1 n'est pas compensé, la marche y peut être, relativement à la température, approchée par l'équation suivante:

y = — a- (0 —0t)2 + b (sec/jour)

(1)

dans laquelle a est le coefficient de température du second degré et 0t est la température de pointe, b étant la marche à la température de pointe.

La valeur N représentative de la température et délivrée par le circuit 6 de génération de température peut, relativement à la température, être approchée par l'équation suivante:

N = A-0 + B

(2)

dans laquelle A est une constante représentant l'inclinaison et B est une constante représentant la valeur "de température àO°C.

De l'équation (2), on peut tirer l'équation suivante:

6 =

N

B

(2 ' )

De plus, en admettant que la valeur de température N à la température de pointe 0T est Nt, on obtient l'équation suivante:

T 2

- B

(2" )

y = — a'-(N—Nt)2 + b (sec/jour)

(3),

[a7c-(N-NT)2]

(4),

expression dans laquelle [ ] indique que le nombre doit être rendu entier.

Sur réception de la valeur de conversion de température n (voir (6)), le circuit 8 générateur de données de compensation de température délivre une donnée De, représentée par l'équation suivante:

Dn = [a'o/c-n2]

(5).

io En vue d'engendrer une donnée Dn équivalente au nombre de pas Y à compenser, selon l'information du circuit 8 générateur de données de compensation de caractéristique de température, la valeur de conversion de température n est produite par le circuit 7 de conversion de valeur de 15 température selon l'équation suivante:

n =

•p/a'o" lN " nT l_

(6) .

20 En l'occurrence, du moment que a' vaut a/A2, la valeur en question se situe dans le domaine allant de 0,0025 à 0,0035, et la valeur de A se situe dans le domaine allant de 10 à 20. Il s'ensuit que la valeur de a' est dans le domaine situé entre 0,0025/202 et 0,0035/102. Si la valeur maximale 0,0035/ 25 102 est a' la valeur de i|a '/a ' "

i o dans l'équation (6), et dans le domaine entre 0,4226 et 1. Il 30 est difficile dans la configuration de circuit d'obtenir que la valeur de 0,4226 à 1 soit multipliée

|n-Nt|.

35

Ainsi, la valeur est multipliée par

a ' /a '

40

= 128/K2 de sorte que la valeur de K2 se place dans le domaine situé entre 128 et 303 (les valeurs après la virgule doivent être comptées comme fractions supérieures à 5, inclusivement, et le reste doit être négligé). Sur obtention de 45 la valeur de température N du circuit 6 de génération de la valeur de température, le circuit 7 de conversion de valeur de température effectue l'opération de n

En substituant les équations (2') et (2") dans l'équation (1), on trouve que lorsque le circuit oscillateur à cristal de quartz 1 n'est pas compensé, la marche y peut, par rapport à la valeur de température N, être approchée par l'équation suivante:

50

iL128/I<2|N-NT]]

dans laquelle a' est a/A2.

On peut déduire de l'équation (3) que, en vue d'obtenir une caractéristique de température plate pour le circuit oscillateur à cristal de quartz 1, lorsque la valeur de température N est délivrée par le circuit 6 générateur de valeur de température, la valeur doit être compensée par a'-(N-N-r)2 sec/jour en direction de l'avance. Ainsi, s'il s'agit de compenser a'-(N-N-r)2 sec/jour à l'aide d'une quantité minimale de compensation c sec/jour, le nombre de pas Y est donné par l'équation suivante:

et délivre le résultat au circuit 8 générateur de données de compensation de caractéristique de température, lorsque la 55 valeur de température N est obtenue du circuit 6 générateur de valeur de température. De cette manière, l'information du nombre Dn, équivalent au nombre de pas Y nécessaire à la compensation, obtenu par l'équation (4), est délivrée à la sortie du circuit 8 générateur de données de compensation de 60 caractéristique de température.

On se réfère maintenant à la fig. 3 qui représente un exemple concret d'un arrangement de circuit et des connexions de circuit de chacun des blocs 6, 7 et 8.

Le circuit 6 générateur de valeurs de température com-65 prend un circuit oscillateur 601 sensible à la température et une porte ET 602. Le circuit oscillateur sensible à la température 601 fonctionne seulement lorsqu'un signal de commande Si, appliqué à une entrée 604, est au niveau «H»,

673 198 G

6

et la fréquence d'oscillation f peut, relativement à la température 9, être approchée par l'équation suivante:

f = A'9 + B' (7),

dans laquelle A' et B' représentent des constantes. La porte ET 602 laisse passer l'impulsion de sortie du circuit oscillateur 601 sensible à la température seulement lorsqu'un signal de commande S2, appliqué à l'entrée 603, se trouve au niveau «H». Le nombre d'impulsions N qui passe à travers la porte ET 602 est représenté par l'équation susmentionnée (2). Compte tenu de la variation de A', dans l'équation (7), la largeur du signal de commande S2 est établie de façon telle que la valeur de A, de l'équation (2), se trouve supérieure à 10. Dans cette forme d'exécution, la valeur de A' est supérieure à 40, de sorte que la largeur du signal de commande S2 est de 0,25 sec.

Un circuit 70 d'ajustement de décentrement, qui est inclus dans le circuit 7 de conversion de valeur de température, comprend un circuit PROM 701 pour mémoriser onze bits de valeur d'ajustement de décentrement (offset) Ki, un compteur présélectionnable 702, un inverseur 703, et des portes OU EXCLUSIF 704 à 713 (désignées ci-après OU-EX. La valeur de Ki = [210 — Nt] est inscrite dans un circuit PROM 701 et cette valeur est introduite à l'entrée du compteur présélectionnable 702 au moment où un signal de commande So appliqué à l'entrée 724 parvient au niveau «H». Le compteur présélectionnable 702 compte N impulsions produites par la porte ET 602 après que la valeur de [210 — Nt] a été présélectionnée. Ainsi, la valeur représentée par les connexions de sortie Qi à Qu du compteur présélectionnable 702 après le comptage de N impulsions devient [210 — Nt + N]. La valeur de donnée à 10 bits représentée par les sorties des portes OU-EX 704 à 713 devient égale à la valeür inversée des sorties Qi à Qto lorsque la connexion de sortie Qn du compteur présélectionnable 702 est au niveau bas «L». Par contre, lorsque la sortie Qn est au niveau «H», la valeur de donnée à 10 bits correspond à la valeur représentée par les sorties Qi à Qi0. Ainsi, la valeur représentée par les sorties OU-EX 704 à 713 vient

[|210 -Nt + N —2I0|] = [|N - NT|].

L'e circuit 71 d'ajustage d'inclinaison, qui est inclus dans le circuit 7 convertisseur de valeurs de température, comprend un compteur-décompteur présélectionnable 714, un circuit flip-flop R-S 715 dont le signal au niveau «set» est préférentiel, une porte OU INVERSE 716, des portes ET 717 et 718, un compteur 719, un circuit PROM 720 pour la mémorisation de la valeur K2 d'ajustage d'inclinaison à 9 bits, un circuit détecteur de coïncidence 721, une porte OU 722 et un compteur 723. Les compteurs 719 et 723 sont remis à zéro par le signal de commande So, appliqué comme entrée à la connexion 724.

La valeur [|N — NtI] représentée par les portes OU-EX 704 à 716 est introduite dans le compteur-précompteur présélectionnable 714 au moment où le signal de commande S3 appliqué à l'entrée 725 parvient au niveau «H». La sortie Q du flip-flop RS 715 est au niveau «H» depuis le moment où le signal de commande S3 parvient au niveau «H», jusqu'à ce que le signal à 256 Hz soit introduit par []N — Nt!] impulsions à travers la porte ET 717 sur la connexion CP du compteur-décompteur présélectionnable 714, les sorties Qi à Q9 étant au niveau bas «L» tandis que la sortie de la porte OU INVERSE 716 parvient au niveau «H». Durant cette période, la porte ET 718 laisse passer le signal 032K, à 32 768 Hz. De ce fait, le nombre d'impulsions passant à travers la porte ET 718 est 32768/256 fois le nombre d'impulsions passant à travers la porte ET 717,

c'est-à-dire [128 x |N — NTi]. Ayant été remis à zéro par le signal de commande So, le compteur 719 commence à compter les impulsions qui passent à travers la porte ET 718. Lorsque le nombre de comptages coïncide avec la valeur de 5 Ki inscrite dans le circuit PROM 720, la sortie EQ du circuit détecteur de coïncidence 721 est au niveau «H» et le compteur 719 est à nouveau remis à zéro, le nombre de fois que le niveau «H» s'est présenté à la sortie EQ du circuit 721 de détection de coïncidence étant ainsi de [128/K2- |N — 10 Nt!]. Ainsi la valeur de conversion de température n représentée par les sorties Qi à Q9 du compteur 723 est également [I28/K2ÌN — NT|].

Le circuit 8 générateur de compensation de caractéristique de température comprend un circuit-verrou 802 et un 15 masque ROM 801 construit en 9 bits x 300 mots et qui est adressé par les sorties Qi à Q9 du compteur 723. La donnée Dn représentée par l'équation (5) susmentionnée est inscrite dans l'adresse n du masque ROM 801, et cette donnée est délivrée à la sortie lorsque le signal de commande S4 20 appliqué à l'entrée 803 est au niveau «H». Le circuit-verrou 802 conserve la donnée de sortie Dn du masque ROM 801 durant 80 sec, jusqu'à ce que la prochaine donnée soit délivrée.

On peut constater, par l'équation qui suit, que la donnée 2s Dn délivrée par le circuit 8 de génération de donnée de compensation de caractéristique de température est égale au nombre de pas Y à compenser représenté par l'équation (4).

30

Dn =

o 2 — * n a'

o ,128

40

45

C

a'

-Ni)

27.

,r 'lN - M >

V o

(N - Nt)

- — • (H - V

Maintenant, on va considérer la méthode de compensation de la marche en accord avec cette forme d'exécution.

Dans cette forme d'exécution, la compensation de mar-50 che est réalisée avec une période de 10 sec et la compensation de valeur de pointe de marche de la caractéristique de température pour le fabricant et la compensation homologue pour le service après-vente sont réalisées respectivement d'une façon indépendante, à différents instants. Dans cette 55 forme d'exécution, la compensation est réalisée par l'accor-dage logique jusqu'à une précision de

1 8 400

32768

10

60 = 0,2637 sec/jour, cette précision étant de plus assurée par les commutations «EN» et «HORS» du commutateur 107 (fig. 6) du circuit oscillateur à cristal de quartz 1, de façon que la précision atteint par-là 0,2637/32 = 0,0082 sec/jour.

Ci-après, on va décrire en détail, en liaison avec les fig. 4 65 à 7, une méthode conforme à cette forme d'exécution pour compenser la marche de la montre, en considérant en particulier les exemples concrets du circuit de sélection 10, du circuit 11 de détermination de la quantité de compensa-

673 198 G

tion minimale, du circuit diviseur de temps 12, du circuit oscillateur à cristal de quartz 1, du circuit d'accordage logique 13 et du circuit 20 diviseur 1/32.

La fig. 4 montre concrètement un arrangement du circuit 10 de sélection de données. La donnée à 9 bits de compensation de caractéristique de température, délivrée par les connexions de sortie 804 à 812 de la fig. 3, est appliquée comme entrée aux connexions 1041 à 1049. Les 10 bits du circuit 90 de mémorisation de compensation de marche de pointe sont appliquées comme signaux d'entrée aux connexions 1051 à 1060. De plus, les données de compensation de marche de pointe pour le service après-vente, à 10 bits, sont délivrées du circuit 91 de mémorisation de données de compensation de marche de pointe et sont appliquées comme entrée aux connexions 1061 à 1070. Les inverseurs cadencés 1001 à 1010 sont maintenus à l'état passant sur une période de 2 sec lorsqu'un signal de commande S5 est appliqué à la connexion d'entrée 1081, avec le niveau «H», les données de compensation de caractéristique de température étant ainsi délivrées, par l'intermédiaire des inverseurs 1031 à 1040, sur les sorties 1071 à 1080. Les inverseurs cadencés 1011 à 1021 sont maintenus à l'état passant durant une période de 2 sec lorsque le signal S6, appliqué sur l'entrée 1082, est au niveau «H», les données de compensation de marche de pointe pour le fabricant étant alors délivrées par l'intermédiaire des inverseurs 1031 à 1040, sur les sorties 1071 à 1080. De plus, les inverseurs cadencés 1021 à 1030 sont maintenus à l'état passant (ou à l'état enclenché) pour l'intervalle de temps des 6 sec restantes, lorsqu'un signal de commande S7, appliqué à l'entrée 1083, est au niveau «H», la donnée de compensation de marche de pointe étant alors délivrée par les inverseurs 1031 à 1040 sur les sorties 1071 à 1080.

La fig. 5 montre un exemple de l'arrangement de circuit concret et de ses connexions. Le circuit 11, déterminateur de la largeur minimale de compensation, comprend un compteur 1101 un circuit PROM 1102 pour la mémorisation de la valeur K3, à 5 bits, de détermination de la quantité minimale de compensation, un circuit détecteur de coïncidence 1003, et une porte OU 1004. Lorsque le compteur 1101 compte K3 fois le signal à 256 Hz appliqué à la connexion d'entrée 1105, la sortie EQ du circuit 1103 de détection de coïncidence parvient au niveau «H» et le compteur 1101 est remis à zéro. Ensuite, après que le signal de commande S9 appliqué à l'entrée 1106 et venu au niveau «H» et que le compteur 1101 est à nouveau remis à zéro, une période du signal de sortie Po de la connexion EQ du circuit 1103 de détection de coïncidence vaut K3/256 (sec).

Le circuit diviseur de temps 12 comprend un circuit 1201 détecteur de coïncidence, un compteur 1202, une porte OU

1203 et un flip-flop RS 1204 dans lequel un signal de remise à zéro est préférentiel. Les connexions 1206 à 1210 sont branchées pour recevoir les 5 bits inférieurs (en l'occurrence les connexions 1071 à 1075 de la fig. 4) de l'information à 10 5 bits sélectionnée par le circuit sélectionneur de donnée 10. Si l'on admet que la valeur représentée par cette information à 5 bits est m, on voit que lorsque le compteur 1202 compte le signal Po jusqu'à m impulsions après avoir été remis à zéro par le signal de commande Sq appliqué à la connexion 1205, 10 la, sortie EQ du circuit détecteur de coïncidence 1201 parvient au niveau «H». Un signal de division de temps (ou signal cadenceur) Pc est établi par le signal de commande S9 appliqué à la connexion 1205. Le signal Pc est remis à zéro lorsque la sortie EQ du circuit 1201 de détection de i5 coïncidence parvient au niveau «H», ou lorsque le signal de commande Sg appliqué à la connexion d'entrée 1211 parvient au niveau «H». De ce fait, le temps durant lequel le signal de division de temps Pc se trouve au niveau «H» est K3/256-m sec. En l'occurence, il est assumé que la donnée de compen-20 sation de la caractéristique de température, représentée par les connexions 1206 à 1210 est m, la donnée de compensation de marche de pointe pour le fabricant étant m2 et la donnée de compensation de marche de pointe pour le service après-vente étant ni3, étant admis que mi est indiquée durant 25 la période des deux premières secondes de la période de compensation de 10 sec, que m2 est indiquée durant les deux secondes suivantes de cette période de 10 sec, et que, ensuite, m3 est indiquée pour les six dernières secondes de cette période. Etant donné que, durant les quatre dernières 30 secondes de cette période restante de 6 sec, le signal de division de temps Pc a été mis au niveau «L» par le signal de commande Ss, le temps durant lequel le signal de division de temps Pc est au niveau «H» est

35

+ m2 + m3 )

256

sec le temps durant lequel Pc est au niveau «L» étant

40

10-

K3(ml m.

* n3>)

256

"J

sec

45 Le circuit oscillateur à cristal de quartz 1 oscille avec une marche de (y+Ay) sec/jour lorsque le signal de division de temps Pc est au niveau «H» et il oscille avec la marche de y sec/jour lorsque Pc est au niveau «L». Ainsi, la marche compensée par le signal de division de temps Pc est donnée 50 par l'équation suivante

K-(m +m_+m?)

(y+AY) x 256 + y x (10

K3(rnl+m2+m3) 256

- y

10

K3(m1+m2+m3)

2560

& y sec/jour

(8)

De l'équation (8) on peut tirer la quantité de compensation minimale C, par l'équation suivante:

K3

C 2560 ' Ay (9)

Cette forme d'exécution vise à obtenir la quantité de compensation minimale C valant 0,2637/32 sec/jour. Ainsi il

673 198 G

8

est préférable que soit inscrite dans le circuit PROM 1102 la valeur Q3 obtenue par l'équation suivante:

K = O? 00824 x 2560 (]_0)

3 A Y

La fig. 6 représente la schéma concret du circuit oscillateur à cristal de quartz 1. Celui-ci comprend un vibreur à cristal de quartz 101, du type à diapason, coupé selon un angle de + 5° par rapport à l'axe X, un amplificateur inverseur d'oscillation 102, une résistance «ballast» 103, une résistance de rétroaction négative 104, un condensateur de porte 106, un inverseur 109 pour la mise en forme de l'onde de sortie, un commutateur 107 et un condensateur commu-table 108 qui peut être commuté «EN» et «HORS» par le commutateur 107. Deux fréquences légèrement différentes sont obtenues par la commutation en l'état «EN» et en l'état «HORS» du commutateur 107. Lorsque le signal de division de temps Pc appliqué à l'entrée 111 est au niveau «L», l'oscillateur oscille avec la plus petite marche y, en sec/jour. Par contre, lorsque Pc est au niveau «H», l'oscillation est " réalisée avec une marche (ou une période) plus grande (y+Ay) sec/jour. La capacité du condensateur de commutation 108 est déterminée de façon telle que la valeur de Ày est nécessairement supérieure à 0,2637 x 10/2 = 1,3185 sec/jour étant donné que la compensation pour chaque donnée est accomplie durant 2 sec parmi 10 sec.

La fig. 7 représente concrètement la constitution du circuit 20, diviseur 1/32, et du circuit d'accordage logique 13.

Le circuit d'accordage logique 13 comprend des portes ET 1301 à 1305. Par ailleurs, le circuit 20, diviseur 1/32 comprend des circuits diviseurs 1/2 201 à 204 avec des connexions d'entrée de mise à l'état de travail (S) et un circuit diviseur 1/2 205 avec une connexion d'entrée de mise à l'état de repos (R). Au moment où un signal de commande Sio, appliqué à la connexion d'entrée 1311, parvient au niveau «H», le circuit 20 diviseur 1/32 est mis dans l'état s d'avance ou de retard déterminé par l'information d'entrée sur les connexions 1306 à 1310 du circuit d'accordage logique. L'information des 5 bits supérieurs parmi ces informations sortant du circuit 10 de sélection de données sont appliquées aux entrées 1306 à 1310. La compensation io selon chaque donnée est réalisée une fois toutes les dix secondes. De ce fait, en admettant que l'information de compensation de caractéristique de température indiquée par les niveaux sur les connexions 1306 à 1309 est ki, l'information de compensation de marche de pointe pour le 15 fabricant, indiquée sur les connexions 1306 à 1309 est ko, tandis que la donnée pour la compensation de la marche de pointe pour le service après-vente, indiquée sur les connexions 1306 à 1309, est k3, la donnée de compensation de marche de pointe pour le fabricant, indiquée sur la con-20 nexion 1310 étant h et la donnée de compensation de marche de pointe pour le service après-vente, représentée sur la connexion 1310, étant 13, tandis que la quantité de compensation pour l'accordage logique est donnée par l'équation suivante:

25

0,2637 x {(kj+ki+ka) — 32 x (I2+I3)} (sec/jour) (11)

Des équations ci-dessus (8) à (11) on déduit que la 30 quantité de compensation de marche selon la méthode de compensation de cette forme d'exécution se trouve indiquée par l'équation suivante:

°' 3237 X [<m1+m2+m3) + 32 x (kl+k2+k3)

- 1024 x

(V

^35 }

(sec/jour

(12)

On va maintenant expliquer la méthode d'ajustage conforme à cette forme d'exécution.

En vue d'obtenir les valeurs a', NT et b dans l'équation (3), valeurs qui sont nécessaires pour l'ajustement de la caractéristique de température et pour la marche de pointe dans le cas de cette forme d'exécution, la marche (ou le pas) Y!, Y2 et Y3, aux trois valeurs particulières de température 9i, 02 et 03, de même que les valeurs de température Ni, N2 et N3, sont mesurées, et les équations simultanées suivantes sont résolues:

Y, = —a'-(Ni - Nt)2 + b Y2 = — a'-(N2 - Nt)2 + b

>10

V- L2±u - M-

40 Y3 = —a'-(N3 - Nt)2 + b (13)

Dans ce calcul, la donnée de température 0 n'est pas requise, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de connaître la température exacte et donc d'ajuster exactement la température d'environnement. De plus, puisque la différence de 45 marche (ou de pas) Ay requise 3 fois pour l'ajustement de la quantité de compensation minimum est la plupart du temps égale dans tous les domaines de température, la mesure ci-dessus de 0i, 02 et 03 peut être effectuée à toute température quelconque. En se basant sur les valeurs de a', NT, b et 50 Ay, qui peuvent être obtenues par les mesures susmentionnées, les calculs suivants sont effectués:

K2 = [128

x fi~ryrn

V O -J

*/, =L

0,00824 x 2560~j

Ay

K,

Les valeurs obtenues sont inscrites respectivement dans PROM 701, PROM 720, PROM 1102 et dans le circuit de mémorisation de données de compensation de marche de pointe 90, de par quoi sont achevés les ajustements de la caractéristique de température, de la quantité minimale de compensation et de l'ajustement de marche de pointe. Les mesures et ajustements susmentionnés sont réalisés électriquement et leur automation est aisée de sorte que le coût de l'ajustement est faible.

60 Comme on l'a noté ci-dessus, dans une montre électronique avec fonction de compensation de température, selon la présente forme d'exécution, on obtient, en se basant sur le fait que la marche (ou le pas) y' est représentée par l'équation (3) relativement à la valeur de température N, que 65 N' = |N — NtI soit obtenue par le circuit d'ajustage de décentrement 70, et que n = [128/K2-N'] soit fournie par le circuit d'ajustage d'inclinaison 71. De ce fait, la donnée de compensation de caractéristique de température Dn =

9

673 198 G

[a'j/c'n2], qui est inscrite dans l'adresse n du masque ROM 801, vient à égalité avec le nombre de pas de compensation Y donné par l'équation (4), ce qui permet la réalisation d'une caractéristique de température plate.

Par ailleurs, le circuit 11 de détermination de la quantité de compensation minimale établit la quantité de compensation minimale C à la valeur de 1/25 de 0,2637 sec/jour comme étant la quantité de compensation minimale par accordage logique, cette valeur se trouvant effectivement établie à 0,00824 sec/jour. Ainsi, la marche de pointe (ou marche à la température à laquelle la caractéristique présente sa pointe) est suffisamment compensée pour la précision requise quant à la qualité de la marche annuelle. En outre, l'amplitude de la caractéristique de température après compensation est beaucoup plus faible que celle que l'on obtiendrait uniquement par accordage logique. De plus en correspondance avec la forme d'exécution décrite, lorsque l'ajustement de la marche de pointe est nécessaire, par exemple par suite du vieillissement ou par suite d'un choc, une coupe pratiquée dans la configuration du circuit mémorisateur de données de compensation de marche de pointe pour le service après-vente, 91, permet un ajustage rapide et précis, effectué de la même manière qu'un accordage logique, même entre les mains d'un horloger de qualification générale.

Dans cette forme d'exécution, on emploie une méthode telle que la compensation de chaque donnée est accomplie indépendamment, à différents instants du cadencement. Il est également possible d'employer une méthode dans laquelle chaque donnée est calculée par addition, à l'aide d'une machine calculatrice.

Dans une pièce d'horlogerie, typiquement une montre-bracelet, électronique, avec fonction de compensation de température, conforme à cette invention, les variations dans les domaines décentrés et à la valeur de pointe de la courbe de température d'un vibreur à cristal de quartz peuvent être ajustées par des moyens d'ajustage en décentrement et les . variations quant à l'inclinaison des valeurs de la courbe de température, et quant aux coefficients de température du s deuxième degré d'un vibreur à cristal de quartz peuvent être ajustées par des moyens d'ajustage d'inclinaison. De plus, cette invention fournit à un masque ROM à grande intégration la capacité de produire des données de compensation de caractéristique de température adéquates pour la caractéris-îo tique de marche et de température de chaque pièce, sans qu'il soit nécessaire d'avoir un vibreur à cristal de quartz spécialement divisé ou choisi en fonction de la température de pointe et du coefficient de température secondaire (du deuxième degré). Il en résulte que des montres de faible prix, de faibles i5 dimensions et de haute précision, peuvent être réalisées.

En outre, comme précédemment mentionné, dans une montre électronique de haute précision conforme à cette invention, sont prévus des premiers moyens de compensation qui commandent l'oscillateur en fonction des M bits 20 inférieurs des données et qui compensent l'ajustement de la marche, et des seconds moyens de compensation qui commandent le circuit diviseur pour les bits restant parmi ceux de la donnée de compensation de marche, ces moyens compensant donc la marche. En outre, des moyens sont 25 prévus par lesquels la quantité de compensation minimale des premiers moyens de compensation est établie à 1/2M de la quantité de compensation minimale des seconds moyens de compensation. De ce fait, si la valeur de la donnée de compensation de marche représentée par une donnée à D 30 bits est d, la valeur représentée par les M bits inférieurs de la donnée à D bits est m, et la valeur représentée par les K bits restants est k, la quantité minimale de compensation des seconds moyens de compensation étant de g sec/jour, alors que la quantité de compensation est représentée par

(M m+g'k'

.M

(m+2 k) = ^ sec/]our 2

de sorte qu'un accordage digital ayant une résolution g/2M sec/jour et ayant une largeur d'ajustage de (g/2M • 2D) = g-2k) sec/jour.

Comme montré dans les formes d'exécution, dans le cas où les dits premier et second moyens de compensation sont commandés par des informations à cinq bits, et où la largeur de compensation minimale des seconds moyens de compensation est de 0,2637 sec/jour, la méthode d'accordage digital ayant la résolution de 0,2637/25 = 0,00824 sec/jour, équivalente à celle d'un condensateur trimmer se trouve réalisée,

40 avec une grande largeur d'ajustage possible, de 0,2637 x 25 = 8,4384 sec/jour.

Ainsi, avec l'objet de la présente invention, l'ajustement de la marche est réalisé avec une haute précision de marche, d'une façon rapide et précise. De plus, puisqu'aucun conden-45 sateur trimmer n'est utilisé, il n'y a pas de modification de la marche du fait d'un éventuel choc, d'un changement d'humidité, etc. ceci permettant également la réalisation d'une montre électronique de petites dimensions.

55

60

65

7 feuilles dessins

Claims

3 673 198 G REVENDICATIONS

1. Pièce d'horlogerie électronique comprenant un circuit générateur (1) engendrant un signal avec une certaine caractéristique de température, un circuit diviseur (2) qui divise la fréquence de ce signal de façon à fournir des signaux cadencés pour la conservation du temps, et un groupe de circuit (6 — 10) servant à ajuster et maintenir précise la marche des dits signaux cadencés en dépit des tendances aux écarts de fréquence du fait de la dite caractéristique de température, ce groupe de circuits étant agencé pour mémoriser au moins une donnée de correction, détecter une donnée de température, traiter cette donnée de température, et produire une donnée de compensation fonction des dites données de correction et de température, caractérisée en ce qu'elle comprend:

— des moyens d'accès à l'oscillateur (12) connectés au dit circuit générateur (1) et aptes à influencer la fréquence du signal engendré par ce générateur,

— et des moyens d'accès au diviseur (13) connectés au dit circuit diviseur de fréquence (2) et aptes à influencer la fonction de division de fréquence de ce diviseur, la dite donnée de compensation sous forme digitale, qui comprend un nombre de bits supérieur à un certain nombre M, étant partagée en un premier groupe de M bits formant un premier signal qui est appliqué aux dits moyens d'accès à l'oscillateur (12) de façon à fournir un premier effet de compensation, et en un second groupe comprenant les bits de rang supérieur à M pour former un second signal qui est appliqué aux dits moyens d'accès au diviseur (13) de façon à fournir un second effet de compensation,

— les moyens d'accès à l'oscillateur (12), avec des moyens quantificateurs (11) associés, étant agencés de façon que la compensation minimale, ou quantum de compensation, possible par effet de compensation sur le circuit générateur (12,1) se trouve, relativement à la compensation minimale, ou quantum de compensation, possible par effet de compensation sur le circuit diviseur (13,20), dans le rapport (llz)M-

2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dit groupe de circuits comprend:

— un moyen d'ajustage de décentrement (70) servant à ajuster la donnée de compensation en fonction du décentrement de température (N—Nt) et comprenant une mémoire PROM (701),

— un moyen d'ajustage d'inclinaison (71) servant à ajuster la donnée de compensation en fonction de l'inclinaison de courbe de température

(\F7ïv comprenant une mémoire PROM (720),

— et un moyen de délivrance de donnée de compensation (8) comprenant une mémoire ROM (801),

— ces moyens étant agencés de façon que la dite donnée de compensation soit fournie sous forme digitale, sous dépendance de deux circuits distincts (70, 71), respectivement pour le décentrement et pour l'inclinaison, avec conditionnement de délivrance (8).