JPH0241713B2 - - Google Patents
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- JPH0241713B2 JPH0241713B2 JP13932781A JP13932781A JPH0241713B2 JP H0241713 B2 JPH0241713 B2 JP H0241713B2 JP 13932781 A JP13932781 A JP 13932781A JP 13932781 A JP13932781 A JP 13932781A JP H0241713 B2 JPH0241713 B2 JP H0241713B2
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- Japan
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- temperature
- circuit
- frequency
- signal
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- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
- G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
- G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水晶発振器の温度に対する周波数の
変化を温度測定回路のデジタル出力にて補正し、
温度に依らない計時単位信号を得る温度補償付電
子時計に関するものである。
変化を温度測定回路のデジタル出力にて補正し、
温度に依らない計時単位信号を得る温度補償付電
子時計に関するものである。
従来より、周囲温度を感知し基準発信器として
の水晶発振器の温度補償を行なう方法は数多く提
案されており、電子時計のような小型電子装置で
何種類か実用化されている。このうち、単位信号
作成回路としての分周器にパルス挿入などの補正
手段を設けたものは、例えば一般の32KHz台の発
振周波数の水晶発振回路を有する電子時計では１
秒当り１／32768秒の粗い分解能の補正となり、
分解能を上げるため数十秒当りで補正することに
なり、特別の時計用歩度測定器が必要となつてい
る。
の水晶発振器の温度補償を行なう方法は数多く提
案されており、電子時計のような小型電子装置で
何種類か実用化されている。このうち、単位信号
作成回路としての分周器にパルス挿入などの補正
手段を設けたものは、例えば一般の32KHz台の発
振周波数の水晶発振回路を有する電子時計では１
秒当り１／32768秒の粗い分解能の補正となり、
分解能を上げるため数十秒当りで補正することに
なり、特別の時計用歩度測定器が必要となつてい
る。
又水晶発振回路に発振用容量の時分割切換など
の補正手段を設けるものは補償温度範囲を広くと
るとき、前記発振用容量値の大きな変化に適応す
る設計が必要となる。すなわち従来は測定、設計
上で制約のある温度補償付電子時計であつた。
の補正手段を設けるものは補償温度範囲を広くと
るとき、前記発振用容量値の大きな変化に適応す
る設計が必要となる。すなわち従来は測定、設計
上で制約のある温度補償付電子時計であつた。
本発明の目的は上記制約を取り除き、一般の電
子時計の歩度測定器で容易に短時間で歩度測定が
でき、水晶発振器の設計が容易で、かつ補償温度
範囲の広い温度補償付電子時計を提供することに
ある。以下図面により本発明の実施例を詳述す
る。
子時計の歩度測定器で容易に短時間で歩度測定が
でき、水晶発振器の設計が容易で、かつ補償温度
範囲の広い温度補償付電子時計を提供することに
ある。以下図面により本発明の実施例を詳述す
る。
第１図は本発明の実施例における電子時計の基
本構成を示すブロツク図であり、１は発振周波数
を制御する第１の補正手段１ｃを備えた基準水晶
発振器としての水晶発振回路、２はパルス挿入動
作を行なう第２の補正手段２ｃを備えた分周回
路、３は表示機構とそれを駆動する回路などによ
る表示装置、４は温度センサを含み、温度レジス
タ４ｒを備えた温度測定回路。５は前記温度レジ
スタ４ｒの信号に基づいて、前記第１の補正手段
１ｃと第２の補正手段２ｃの温度補償のための周
波数補正信号Pc，Piを発生する補正信号合成回
路である。
本構成を示すブロツク図であり、１は発振周波数
を制御する第１の補正手段１ｃを備えた基準水晶
発振器としての水晶発振回路、２はパルス挿入動
作を行なう第２の補正手段２ｃを備えた分周回
路、３は表示機構とそれを駆動する回路などによ
る表示装置、４は温度センサを含み、温度レジス
タ４ｒを備えた温度測定回路。５は前記温度レジ
スタ４ｒの信号に基づいて、前記第１の補正手段
１ｃと第２の補正手段２ｃの温度補償のための周
波数補正信号Pc，Piを発生する補正信号合成回
路である。
第２図は上記構成を詳しく示す回路ブロツク図
であり、水晶発振回路１は32768Hzの水晶振動子
１ａ、発振インバータ１ｂ、安定化抵抗R1、帰
還抵抗R2、入力側容量Cio、出力側容量Cputとに
よる周知の構成と、第１の補正手段を構成するス
イツチ１ｃとこれによつて切換えられるスイツン
グ容量CSWにより構成される。このスイツチ１ｃ
は後述する時系列パルス信号Pcの論理“１”、論
理“０”によりオフ、オンし、これに対する水晶
発振回路１の発振周波数をそれぞれFH、FLとす
るとき、発振インバータ１ｂの出力容量はスイツ
チ１ｃがオフのとき出力側容量Cputとなり、スイ
ツチ１ｃがオンのとき出力側容量Cputプラススイ
ツチング容量CSWとなり、このことによりFH＞FL
となる。ここで FSW＝FH−FL とおき、本願では通常使用範囲を考えるためFSW
は一定として扱う。
であり、水晶発振回路１は32768Hzの水晶振動子
１ａ、発振インバータ１ｂ、安定化抵抗R1、帰
還抵抗R2、入力側容量Cio、出力側容量Cputとに
よる周知の構成と、第１の補正手段を構成するス
イツチ１ｃとこれによつて切換えられるスイツン
グ容量CSWにより構成される。このスイツチ１ｃ
は後述する時系列パルス信号Pcの論理“１”、論
理“０”によりオフ、オンし、これに対する水晶
発振回路１の発振周波数をそれぞれFH、FLとす
るとき、発振インバータ１ｂの出力容量はスイツ
チ１ｃがオフのとき出力側容量Cputとなり、スイ
ツチ１ｃがオンのとき出力側容量Cputプラススイ
ツチング容量CSWとなり、このことによりFH＞FL
となる。ここで FSW＝FH−FL とおき、本願では通常使用範囲を考えるためFSW
は一定として扱う。
分周回路２は初段分周回路１１、それに続く第
１分周回路１２、さらにそれに続く第２分周回路
１３の周知の構成と、第２の補正手段を構成する
排他的論理和回路２ｃにより構成される。この排
他的論理和回路２ｃは後述する割込パルス信号Pi
を計時単位信号作成回路２に割込ませる公知の手
段を構成している。
１分周回路１２、さらにそれに続く第２分周回路
１３の周知の構成と、第２の補正手段を構成する
排他的論理和回路２ｃにより構成される。この排
他的論理和回路２ｃは後述する割込パルス信号Pi
を計時単位信号作成回路２に割込ませる公知の手
段を構成している。
すなわち、第１の補正手段１ｃ、第２の補正手
段２ｃを除くと、水晶発振回路１、分周回路２、
表示装置３で通常の水晶電子時計を構成している
ことになる。
段２ｃを除くと、水晶発振回路１、分周回路２、
表示装置３で通常の水晶電子時計を構成している
ことになる。
温度測定回路４は内部に温度センサを有し温度
情報を温度に対して線形のデジタル値で出力する
もので、一般のデジタル温度計と同様のものであ
る。ただし、温度情報値は温度の絶対値ではなく
後述の如く水晶発振回路１の設定条件により適当
な関数値として温度レジスタ４ｒにセツトされ、
この温度レジスタ４ｒはT0，T1……T9の10ビツ
トの温度情報信号Ｔを出力する。
情報を温度に対して線形のデジタル値で出力する
もので、一般のデジタル温度計と同様のものであ
る。ただし、温度情報値は温度の絶対値ではなく
後述の如く水晶発振回路１の設定条件により適当
な関数値として温度レジスタ４ｒにセツトされ、
この温度レジスタ４ｒはT0，T1……T9の10ビツ
トの温度情報信号Ｔを出力する。
補正信号合成回路５は時系列パルス作成回路１
８と割込パルス作成回路１７により構成される。
時系列パルス作成回路１８は第１比較器１５、第
２比較器１４、パルス合成回路１６よりなり、前
記温度情報信号Ｔのうち下８ビツトの信号より前
記水晶発振回路１の第１の補正手段であるスイツ
チ１ｃのオンオフを時系列的に制御する時系列パ
ルス信号Pcを作成する。
８と割込パルス作成回路１７により構成される。
時系列パルス作成回路１８は第１比較器１５、第
２比較器１４、パルス合成回路１６よりなり、前
記温度情報信号Ｔのうち下８ビツトの信号より前
記水晶発振回路１の第１の補正手段であるスイツ
チ１ｃのオンオフを時系列的に制御する時系列パ
ルス信号Pcを作成する。
割込パルス作成回路１７は前記温度情報信号Ｔ
より前記分周回路２の第２の補正手段である排他
的論理和回路２ｃに入力する割込パルス信号Piを
作成する。
より前記分周回路２の第２の補正手段である排他
的論理和回路２ｃに入力する割込パルス信号Piを
作成する。
前記補正信号合成回路５に於ける、時系列パル
ス作成回路１８と割込パルス作成回路１７は、そ
れぞれ第１，第２の補正手段を制御する信号を作
成する回路であり、第１の補正手段は水晶発振回
路１の発振周波数を直接制御するものであり、第
２の補正手段は計時単位信号作成回路２における
パルス数を制御するものであるので、各々の回路
は全く独立して論ずることができる。
ス作成回路１８と割込パルス作成回路１７は、そ
れぞれ第１，第２の補正手段を制御する信号を作
成する回路であり、第１の補正手段は水晶発振回
路１の発振周波数を直接制御するものであり、第
２の補正手段は計時単位信号作成回路２における
パルス数を制御するものであるので、各々の回路
は全く独立して論ずることができる。
次に時系列パルス作成回路１８と割込パルス作
成回路１７を順に説明する。
成回路１７を順に説明する。
第３図は時系列パルス作成回路１８を詳しく説
明するための回路ブロツク図である。
明するための回路ブロツク図である。
初段分周器１１は２個のフリツプフロツプ（以
降FFと略す）から成り、第１及び第２分周器１
２、１３は７個のFFから成つており、第１、第
２の各分周器のFFからの出力は各々第１比較器
１５及び第２比較器１４に接続されている。第１
比較器１５は分周器側の入力信号７ビツトF0〜
F6のうちF6のネガテイブエツジによりトリガー
されて立下がるFF１５ｂと温度情報信号Ｔのう
ち下７ビツトT0〜T6と前記分周器側の入力信号
を比較して一致信号を出力し、前記FF１５ｂを
リセツトする一致回路１５ａにより構成されてお
り、第２比較器１４もFF１４ｂと一致回路１４
ａにより全く同じ構成となつている。パルス合成
部１６は温度情報信号ＴのうちのT7と第１比較
器１５及び第２の比較器１４の出力パルスP1及
びP2とを入力信号とするANDゲート１６ｂ及び
NORゲート１６ｃ、前記両ゲートの信号を入力
信号とするORゲート１６ａにより構成されてい
る。
降FFと略す）から成り、第１及び第２分周器１
２、１３は７個のFFから成つており、第１、第
２の各分周器のFFからの出力は各々第１比較器
１５及び第２比較器１４に接続されている。第１
比較器１５は分周器側の入力信号７ビツトF0〜
F6のうちF6のネガテイブエツジによりトリガー
されて立下がるFF１５ｂと温度情報信号Ｔのう
ち下７ビツトT0〜T6と前記分周器側の入力信号
を比較して一致信号を出力し、前記FF１５ｂを
リセツトする一致回路１５ａにより構成されてお
り、第２比較器１４もFF１４ｂと一致回路１４
ａにより全く同じ構成となつている。パルス合成
部１６は温度情報信号ＴのうちのT7と第１比較
器１５及び第２の比較器１４の出力パルスP1及
びP2とを入力信号とするANDゲート１６ｂ及び
NORゲート１６ｃ、前記両ゲートの信号を入力
信号とするORゲート１６ａにより構成されてい
る。
次に上記構成を有する時系列パルス作成回路１
８の動作を説明する。温度情報信号Ｔのうち下７
ビツトT0〜T6が示す値をｎとし第１分周器１２
のF0の信号周期を１としたときの両比較器１５，
１４の出力パルスP1，P2の周期は、それぞれ
128、16384であり、信号波形のデユーテイすなわ
ち周期に対する論理“１”の時間割合は共にｎ／128 である。パルス合成部１６は温度情報信号Ｔのう
ちT7が論理“１”のときはNORゲート１６ｃの
出力を論理“０”に固定し、ANDゲート１６ｂ
からP1とP2の論理積信号P1.P2を出力し、ORゲ
ートを通過して時系列パルス信号Pcとなる。よ
つてこの信号Pcが16384の期間中に論理“１”で
ある時間はn2であり時間割合（以後、補正率と
いう）は次のようになる。
８の動作を説明する。温度情報信号Ｔのうち下７
ビツトT0〜T6が示す値をｎとし第１分周器１２
のF0の信号周期を１としたときの両比較器１５，
１４の出力パルスP1，P2の周期は、それぞれ
128、16384であり、信号波形のデユーテイすなわ
ち周期に対する論理“１”の時間割合は共にｎ／128 である。パルス合成部１６は温度情報信号Ｔのう
ちT7が論理“１”のときはNORゲート１６ｃの
出力を論理“０”に固定し、ANDゲート１６ｂ
からP1とP2の論理積信号P1.P2を出力し、ORゲ
ートを通過して時系列パルス信号Pcとなる。よ
つてこの信号Pcが16384の期間中に論理“１”で
ある時間はn2であり時間割合（以後、補正率と
いう）は次のようになる。
＝n2／16384
一方T7が論理“０”のときは、ANDゲート１
６ｂの出力を論理“０”に固定し、NORゲート
１６ｃからはP1の反転信号1とP2の反転信号2
との論理積信号1・2を出力し、ORゲート１
６ａを通つて時系列パルス信号Pcとなる。よつ
てこの信号Pcは論理“１”である時間が（128−
ｎ）2となる。以上より、前記ｎは温度情報信号Ｔ
のうち下８ビツトである８ビツト温度情報信号
Tcと次の関係にある。
６ｂの出力を論理“０”に固定し、NORゲート
１６ｃからはP1の反転信号1とP2の反転信号2
との論理積信号1・2を出力し、ORゲート１
６ａを通つて時系列パルス信号Pcとなる。よつ
てこの信号Pcは論理“１”である時間が（128−
ｎ）2となる。以上より、前記ｎは温度情報信号Ｔ
のうち下８ビツトである８ビツト温度情報信号
Tcと次の関係にある。
ｎ＝Tc（０≦Tc＜128）
ｎ＝Tc−128（128≧Tc≦255）
従つて補正率は次のようになる。
＝（Tc−128）2／16384（０≦Tc≦255）
このようにして、本発明の電子時計における時系
列パルス作成回路１８は温度情報であるTcを２
次関数に変換している。
列パルス作成回路１８は温度情報であるTcを２
次関数に変換している。
第４図の本発明の電子時計の温度特性図で、第
４図ａは水晶発振回路１と計時単位信号の温度特
性、第４図ｂは、時系列パルス信号Pcの論理
“１”をとる時間割合、すなわち補正率の温度
特性、第４図ｃは温度情報信号Ｔの温度特性を示
している。なお、横軸θは温度をあらわすが第４
図ａに示す周波数偏差の関係から相対的に決めら
れる相対温度になる。
４図ａは水晶発振回路１と計時単位信号の温度特
性、第４図ｂは、時系列パルス信号Pcの論理
“１”をとる時間割合、すなわち補正率の温度
特性、第４図ｃは温度情報信号Ｔの温度特性を示
している。なお、横軸θは温度をあらわすが第４
図ａに示す周波数偏差の関係から相対的に決めら
れる相対温度になる。
第４図ａは縦軸を周波数の相対偏差にとつたも
ので、水晶発振回路１はスイツチングにより時系
列パルス信号Pcの論理“１”、論理“０”に対し
発振周波数FH、FLをとりその差をFSWとすること
はすでに説明したが、FLは頂点温度ZTにおいて
時計の進み遅れのない周波数になつている、すな
わち偏差ゼロに調整されており、各周波数の偏差
を頂点温度ZTにおけるFLの周波数、すなわち基
準周波数F0に対して次式によりあらわす。
ので、水晶発振回路１はスイツチングにより時系
列パルス信号Pcの論理“１”、論理“０”に対し
発振周波数FH、FLをとりその差をFSWとすること
はすでに説明したが、FLは頂点温度ZTにおいて
時計の進み遅れのない周波数になつている、すな
わち偏差ゼロに調整されており、各周波数の偏差
を頂点温度ZTにおけるFLの周波数、すなわち基
準周波数F0に対して次式によりあらわす。
fL＝FL／F0＝ａ×（θ−ZT）2
fH＝FH／F0＝ａ×（θ−ZT）2＋fSW
但しfSW＝FSW／F0
なお、θは温度、ａは２次温度係数、ZTは頂
点温度であり、又前述の如くFSW一定によりFSW
も一定となる。また図中のfcは時系列パルス信号
Pcにより温度補償された結果の平均周波数であ
り、第２分周器１３の最上位ビツトの周期内で平
均した、すなわち本実施例においては２秒間での
周波数偏差に等しい。なお、fWについては後述す
る。
点温度であり、又前述の如くFSW一定によりFSW
も一定となる。また図中のfcは時系列パルス信号
Pcにより温度補償された結果の平均周波数であ
り、第２分周器１３の最上位ビツトの周期内で平
均した、すなわち本実施例においては２秒間での
周波数偏差に等しい。なお、fWについては後述す
る。
補正率はfHで発振する時間割合と考えてよ
く、すでに説明の如く第４図ｂのような２次関数
となる。
く、すでに説明の如く第４図ｂのような２次関数
となる。
このとき平均周波数偏差fcを式であらわすと、
fc＝fL×（１−）＋fH×
となる。さらに書き直すと、
fc＝ａ×（θ−ZT）2＋fSW×（Tc−128）2／16384
となり、これがゼロとなることが理想であるか
ら、そのためのＴの条件を考えると となつたときfc＝０となることがわかる。Ｔはこ
の式よりθの一次関数によつて設定される必要の
あるもので、これについてはすでに説明の如く一
般の周知手法によつて設定される。
ら、そのためのＴの条件を考えると となつたときfc＝０となることがわかる。Ｔはこ
の式よりθの一次関数によつて設定される必要の
あるもので、これについてはすでに説明の如く一
般の周知手法によつて設定される。
第４図ｃは、10ビツトの温度情報信号Ｔの厳密
には階段状となるデジタル値を実直線で示し、こ
の温度情報信号Ｔの下位８ビツトよりなる８ビツ
ト温度情報値Tcを同様に破線で示してある。こ
こで温度情報信号Ｔの上位２ビツト（T8，T9）
が（１、１）、（０、０）、（０、１）となる領域を
左領域、中領域、右領域とし、この範囲での温度
補償について以下説明する。
には階段状となるデジタル値を実直線で示し、こ
の温度情報信号Ｔの下位８ビツトよりなる８ビツ
ト温度情報値Tcを同様に破線で示してある。こ
こで温度情報信号Ｔの上位２ビツト（T8，T9）
が（１、１）、（０、０）、（０、１）となる領域を
左領域、中領域、右領域とし、この範囲での温度
補償について以下説明する。
第４図ａにおいて周波数偏差ゼロがfHとfLの間
にある中領域が周波数偏差ゼロに温度補償でき、
このとき８ビツト温度情報信号Tcは第４図ｃに
示す如く０〜255の間の値をとるように設定され
る。左右領域においても同様に温度補償されるた
め、第４図ａに示す如く２次特性分が補償され、
温度に対して一次の特性を示すことになる。次に
説明する割込パルス信号Piは左右領域でのこの一
次特性を温度補償し第４図ａに示す如く最終の計
時用単位信号の平均周波数偏差すなわち時計歩度
fWを得るものである。
にある中領域が周波数偏差ゼロに温度補償でき、
このとき８ビツト温度情報信号Tcは第４図ｃに
示す如く０〜255の間の値をとるように設定され
る。左右領域においても同様に温度補償されるた
め、第４図ａに示す如く２次特性分が補償され、
温度に対して一次の特性を示すことになる。次に
説明する割込パルス信号Piは左右領域でのこの一
次特性を温度補償し第４図ａに示す如く最終の計
時用単位信号の平均周波数偏差すなわち時計歩度
fWを得るものである。
第５図は割込パルス作成回路１７を詳しく説明
するための回路ブロツク図である。
するための回路ブロツク図である。
７１はタイマーであり、ある一定周期TM毎に
パルス信号をアツプダウンカウンタ７２のプリセ
ツトネーブル入力端子PEと、セツトリセツトFF
７３のセツト入力端子Ｓに供給する。アツプダウ
ンカウンタ７２は温度情報信号のうち最上位ビツ
トT9をアツプダウンモード入力端子UDより入力
し、すなわちT9の論理“１”、論理“０”に対し
アツプダウンカウンタ７２はそれぞれアツプカウ
ンタ、ダウンカウンタとして動作するもので、プ
リセツトイネーブル端子PEからの入力信号で前
記８ビツト温度情報信号TcすなわちT0〜T7に初
期セツトされ、入力端INからの入力信号でアツ
プ又はダウンカウント動作し、カウンタの内容が
ゼロとなつたときゼロ検出出力端子Ｚよりゼロ検
出信号を出力する公知の仕様よりなるものであ
る。
パルス信号をアツプダウンカウンタ７２のプリセ
ツトネーブル入力端子PEと、セツトリセツトFF
７３のセツト入力端子Ｓに供給する。アツプダウ
ンカウンタ７２は温度情報信号のうち最上位ビツ
トT9をアツプダウンモード入力端子UDより入力
し、すなわちT9の論理“１”、論理“０”に対し
アツプダウンカウンタ７２はそれぞれアツプカウ
ンタ、ダウンカウンタとして動作するもので、プ
リセツトイネーブル端子PEからの入力信号で前
記８ビツト温度情報信号TcすなわちT0〜T7に初
期セツトされ、入力端INからの入力信号でアツ
プ又はダウンカウント動作し、カウンタの内容が
ゼロとなつたときゼロ検出出力端子Ｚよりゼロ検
出信号を出力する公知の仕様よりなるものであ
る。
セツトリセツトFF７３はセツト入力端子には
前記タイマー７１よりパルス信号が供給され、リ
セツト入力端子Ｒには前記アツプダウンカウンタ
７２よりゼロ検出信号が供給される。ANDゲー
ト７４はこのセツトリセツトFF７３の出力端子
Ｑからの信号と温度情報信号Ｔのうち上位２ビツ
トT8，T9を入力とするORゲート７５の出力信号
と、同期信号として8KHzの信号が入力されてお
り、出力信号は前記アツプダウンカウンタ７２の
入力端子INに供給されるとともに、公知の遅延
回路７６を通つて割込パルス信号Piとなる。な
お、この遅延回路７６と排他的論理和回路１０に
よるパルス割込手段はすでに公知のものである。
前記タイマー７１よりパルス信号が供給され、リ
セツト入力端子Ｒには前記アツプダウンカウンタ
７２よりゼロ検出信号が供給される。ANDゲー
ト７４はこのセツトリセツトFF７３の出力端子
Ｑからの信号と温度情報信号Ｔのうち上位２ビツ
トT8，T9を入力とするORゲート７５の出力信号
と、同期信号として8KHzの信号が入力されてお
り、出力信号は前記アツプダウンカウンタ７２の
入力端子INに供給されるとともに、公知の遅延
回路７６を通つて割込パルス信号Piとなる。な
お、この遅延回路７６と排他的論理和回路１０に
よるパルス割込手段はすでに公知のものである。
次に上記構成を有する割込パルス作成回路１７
の動作を説明する。
の動作を説明する。
T8，T9とも論理“０”、すなわち中領域のとき
は、ORゲート７５は論理“０”出力となりAND
ゲート７４は閉じられ割込パルス信号Piは出力さ
れない。T8，T9が各々論理“１”、論理“０”、
すなわち右領域のときは、アツプダウンカウンタ
７２はダウンカウンタとして動作し、このダウン
カウンタはタイマー７１により時間TM毎に８ビ
ツト温度情報信号Tcの値にプリセツトされる。
ANDゲートはこのカウンタの内容がゼロになる
まで同期信号を通過させ、このカウンタをダウン
カウントするとともに、前記同期信号を遅延回路
７６を通して割込パルス信号Piとする。
は、ORゲート７５は論理“０”出力となりAND
ゲート７４は閉じられ割込パルス信号Piは出力さ
れない。T8，T9が各々論理“１”、論理“０”、
すなわち右領域のときは、アツプダウンカウンタ
７２はダウンカウンタとして動作し、このダウン
カウンタはタイマー７１により時間TM毎に８ビ
ツト温度情報信号Tcの値にプリセツトされる。
ANDゲートはこのカウンタの内容がゼロになる
まで同期信号を通過させ、このカウンタをダウン
カウントするとともに、前記同期信号を遅延回路
７６を通して割込パルス信号Piとする。
これにより割込パルス信号Piによる平均周波数
偏差f右を時間TMでの平均として考えると次式
であらわされる。
偏差f右を時間TMでの平均として考えると次式
であらわされる。
f右＝Tc／F0×TM
T8，T9とも論理“１”、すなわち左領域のとき
は、アツプダウンカウンタ７３がアツプカウンタ
として動作する他は前述の右領域と同様の動作と
なる。この左領域での割込パルス信号Piによる平
均周波数偏差f左は同様に次式であらわされる。
は、アツプダウンカウンタ７３がアツプカウンタ
として動作する他は前述の右領域と同様の動作と
なる。この左領域での割込パルス信号Piによる平
均周波数偏差f左は同様に次式であらわされる。
f左＝256−Tc／F0×TM
この割込パルス信号Piによる平均周波数偏差が
右領域、左領域でそれぞれTc、256−Tcに比例
することと、第４図ａ，ｃのfcとTcの関係より、
タイマー７１の周期TMを適当に選べば第４図ａ
に示す如き時計歩度fWを実現できることがわか
る。このタイマー７１の周期は次式で求められ
る。
右領域、左領域でそれぞれTc、256−Tcに比例
することと、第４図ａ，ｃのfcとTcの関係より、
タイマー７１の周期TMを適当に選べば第４図ａ
に示す如き時計歩度fWを実現できることがわか
る。このタイマー７１の周期は次式で求められ
る。
TM＝−256／８×９×ZT2×F0
例えばａ＝−0.035ppm／℃2、ZT＝25゜、F0＝
32768HzではTMは約44.6秒となる。なお、この
タイマー周期TMの設定については、外部端子に
よる設定や、ROMによる方法なども考えられる
が実用上、量産的に安定するとき、例えば前記数
値例でTM＝45秒というように固定して扱うこと
ができる。
32768HzではTMは約44.6秒となる。なお、この
タイマー周期TMの設定については、外部端子に
よる設定や、ROMによる方法なども考えられる
が実用上、量産的に安定するとき、例えば前記数
値例でTM＝45秒というように固定して扱うこと
ができる。
次に本実施例について具体的な数値を加えて説
明をする。第４図ａでZTを25℃とし相対温度θ
を絶対温度と一致させた場合を考える。
明をする。第４図ａでZTを25℃とし相対温度θ
を絶対温度と一致させた場合を考える。
これは二次温度係数ａ＝−0.035のとき
fSW＝｜ａ×（θ−ZT）2｜
よりfSW21.875ppmとなり容量切換で容易に実現
される値である。このとき中領域は０〜50℃とな
り電子時計の通常の周囲温度と歩度測定温度はカ
バーされる。この中領域では本実施例は２秒単位
での歩度測定ができる。よつて左右領域は電子時
計の積算の進み遅れのみが問題となり、本実施例
はこれを周期TM毎のパルス割込により補正する
ものである。
される値である。このとき中領域は０〜50℃とな
り電子時計の通常の周囲温度と歩度測定温度はカ
バーされる。この中領域では本実施例は２秒単位
での歩度測定ができる。よつて左右領域は電子時
計の積算の進み遅れのみが問題となり、本実施例
はこれを周期TM毎のパルス割込により補正する
ものである。
上記のごとく本発明によれば、水晶発振回路の
発振周波数を補正する第１の補正手段と、分周回
路の分周比を補正する第２の補正手段とを併用す
る構成としたことにより、従来の単一補正手段に
よる方式に比べて水晶発振回路の周波数温度特性
の２次カーブを広い温度領域に渡つて高精度に補
正することが可能となり、しかも通常時計歩度測
定が行なわれる常温、すなわち零温度係数温度
ZTの近くにおいては第１の補正手段である発振
周波数の変化のみによる補正のため、短時間での
時計の歩度測定が可能となつたため、水晶電子時
計の高精度化に寄与するとともに、製造及び市場
サービスの迅速化を可能にするものである。
発振周波数を補正する第１の補正手段と、分周回
路の分周比を補正する第２の補正手段とを併用す
る構成としたことにより、従来の単一補正手段に
よる方式に比べて水晶発振回路の周波数温度特性
の２次カーブを広い温度領域に渡つて高精度に補
正することが可能となり、しかも通常時計歩度測
定が行なわれる常温、すなわち零温度係数温度
ZTの近くにおいては第１の補正手段である発振
周波数の変化のみによる補正のため、短時間での
時計の歩度測定が可能となつたため、水晶電子時
計の高精度化に寄与するとともに、製造及び市場
サービスの迅速化を可能にするものである。
第１図は本発明の電子時計のブロツク図、第２
図は第１図を詳しく説明するための回路ブロツク
図、第３図、第５図は第２図におけるそれぞれ時
系列パルス作成回路と割込パルス作成回路を詳し
く説明するための回路ブロツク図、第４図は第１
図の電子時計による温度特性を説明するための温
度特性図である。 １……水晶発振回路、２……分周回路、１ｃ…
…第１の補正手段、２ｃ……第２の補正手段、４
ｒ……温度レジスタ、５……補正信号合成回路、
１７……割込パルス作成回路、１８……時系列パ
ルス作成回路。
図は第１図を詳しく説明するための回路ブロツク
図、第３図、第５図は第２図におけるそれぞれ時
系列パルス作成回路と割込パルス作成回路を詳し
く説明するための回路ブロツク図、第４図は第１
図の電子時計による温度特性を説明するための温
度特性図である。 １……水晶発振回路、２……分周回路、１ｃ…
…第１の補正手段、２ｃ……第２の補正手段、４
ｒ……温度レジスタ、５……補正信号合成回路、
１７……割込パルス作成回路、１８……時系列パ
ルス作成回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 周波数温度特性が２次カーブとなる水晶発振
器と、該水晶発振器出力から計時単位信号を作成
する分周回路と、温度測定回路とを備えた温度補
償付電子時計に於いて、 前記温度測定回路は周囲温度を検出し、前記水
晶発振器に於ける２次カーブの零温度系数領域を
含む中領域情報と、該中領域情報より低温側の左
領域情報と、前記中領域より高温側の右領域情報
とを発生するよう構成されるとともに、 前記水晶発振器の発振周波数を制御する第１の
補正手段と、前記分周回路の動作を制御する第２
の補正手段とを設け、前記温度測定回路からの中
領域情報に従つて前記第１の補正手段を動作させ
て水晶発振器を制御し、又前記左領域情報と右領
域情報とに従つて前記第２の補正手段を動作させ
て前記分周回路を制御することにより、発振周波
数制御と分周比制御とを組合わせて広帯域な温度
補償を行うことを特徴とした温度補償付電子時
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13932781A JPS5841379A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度補償付電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13932781A JPS5841379A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度補償付電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841379A JPS5841379A (ja) | 1983-03-10 |
| JPH0241713B2 true JPH0241713B2 (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=15242727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13932781A Granted JPS5841379A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度補償付電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841379A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6686329B2 (ja) | 2015-08-28 | 2020-04-22 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、電子機器及び移動体 |
| JP6728598B2 (ja) | 2015-08-28 | 2020-07-22 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、電子機器及び移動体 |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP13932781A patent/JPS5841379A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5841379A (ja) | 1983-03-10 |
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