JPS59182390A - 電子時計用温度検出回路 - Google Patents

電子時計用温度検出回路

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JPS59182390A
JPS59182390A JP5294884A JP5294884A JPS59182390A JP S59182390 A JPS59182390 A JP S59182390A JP 5294884 A JP5294884 A JP 5294884A JP 5294884 A JP5294884 A JP 5294884A JP S59182390 A JPS59182390 A JP S59182390A
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JP
Japan
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temperature
detection circuit
circuit
temperature detection
output
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JP5294884A
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JPS6142205B2 (ja
Inventor
Masao Akaha
赤羽 正雄
Kikuo Oguchi
小口 紀久雄
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Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/04Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
    • G04F5/06Apparatus 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)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度補漬機0ヒを備えた電子時計における孟
度検出回路に係わシ、更に詳しくは、温度係数のダ゛4
なる複数個の抵抗とCMOSインバータ+14:により
構成される電子時dt用温度検出回路番て関する。
本発明の目的は、簡便表電子時計用温度検出回路を提供
することであり、又、前記検出回路は、集積化され得る
回路構成とすることにある。
現在、電子時計の時間標準となる水晶振動子−は、ヤン
グ率の温度特性K特に依存した温度特性を待って訃り、
例えば5°×カツトの屈曲振動子の場合には、負の二次
係数(−10〜10740g )を持つ二次曲線となる
。従って水晶振動子の温度特性は、水晶式電子時計にと
って最も大きな対環境誤差原因となる。
従来より、この温度誤差を補正する為、!1μlf ’
6量変化のある磁器コンデンサを用いる方法−や、時間
標準となる水晶発振器と、もう一つ別の発:最冷とを設
け、両°者の温度−周波数特性の違い力・ら、温度検出
し、基準信号発生・原の温度−周波数特性を補正する方
法等が使用されている。
磁器コンデンサを使用する方法においては、補正精度は
言うまでもなく、水晶振動子と磁器コンデンサとの温度
特性の兼合いで決定される。従つて、精度を向上させよ
うとすれば、各々の特性の均一化、合せ込みの努力等、
極端に重荷となってく る。
父、ニー)の発振器による補正の場合、6丑器コンデン
プに用の、場合に比べて、A′a度面では多大の効果が
J舅待できる。しかし午ら、温度検出の為、基準1ゴ号
発生源の他に、もう−個の発振器が必要で心るへ1、温
度検出r(際し−C1二つの発振周波数の周θU数弗等
を検出する検出回路を始めとする付加同品が必要であり
、それに伺属する制御回路も必要となり、補正回路自体
が大規模になってくる欠点をもっている。
そこで、最も簡便で一般的な方法は、サーミスタ等の感
温素子を用いる方法であるが、サーミスタは他の回路と
同一の半導体基板上に形成することができず、外付けと
しなければならない、このため小さね時計に組み込んだ
際に困難を伴なうと共に、製造コスト、部品コストの上
昇の原因となってい几。そこで本発明は同一半導体基板
上に温1lia号の異なる二種類の信号を形成して温度
検出回路をモノリシックに形成するものでちる。第1図
は本発明の実施1+すでちシ、101はP−ch1Ao
sygT又(I′j:P N Pバイポーラトランジス
タ等によるスイッチである。102は抵抗素子、403
〜105(グ102の抵抗素子とは温度信号の異なる抵
抗素子、106〜108は温度検出用C−MOSインバ
ータである。109は前記106〜108の二値論理出
力から温度変換する為の変換回路であジ、これらは同一
半導体基板上に形成される。
102の抵抗と103〜105の抵抗の温度精度を異な
らせるには、低濃度拡散抵抗、高温度拡散抵抗、MO8
抵抗等の温度信号の異なる抵抗を用いればよい。
次に動作を説明する。t(℃)Kおける、1[]2〜線
で示している。尚第2図、第6図、第5図、第7図にお
いて、温度による、ヘルミ準位の変化等によるVtrの
温度変化は無視して書かれている。
又、106〜108の0−MOSインバータの出力値を
H(日igh出力)又uL (Low出力)のI記号で
、各温度域に対して次表に示した。
以上のように本発明によればサーミスタを使用すること
なく集積化された温度検出回路が実施できる。次に、本
発明の他の実施例を説明する。一般に?−ミスタは負の
温度係数を持ち、抵抗が正の温度特性を持つのに対し、
集積化されfC場合、温度係数は僅かに異なるが、共に
正の温度係数を持っている。その結果、集積化すること
によシ、温度変化に対する、V23 、 V34 * 
V45 等(7) C−MOSインバータへの入力値の
変化が少なくなる。その結果、105の抵抗の抵抗値を
順次、R2(t) 、 R3(t)。
R4(t) 、 Rs(t)とし、父、102と103
の接合部(NODB)’(i)V23という如< V3
4 + V45を定めよう。
すれば、R(t)−Rz (t)+ Ra (t)+R
a (t)十Rs (t)としたとき電源′電圧をVD
Dとすると、 V23−V DD (R3(t)+ R4(t) + 
Rs (t) )/R(t)V34= ’1’DD (
R4(t)+R5<t) )R(t)v45−vDD−
R5(t)/R(t)となる。
更に、t(匂のときの106〜108のC−MOSイン
バータの入力値を、Vtr(t)とする。そして以下の
ように102〜106の抵抗の値を設定する。
t<t、    vtrr(t)> V23 (t)>
 V34(t) > v45(t)t1≦t<t2■2
3(t)≧Vtr (t) > V34(t)>V4s
(t)t2≦t < t3V23 (t) > V34
 (t)≧Vtr (t) > V4 s (”)t3
≦t    v23(t) > ■34 (”) > 
V45(t)≧vtr(t)第2図に、この様に設定さ
れた場合の温度変化に対する、Vtr l V23 、
 v341 ’V45 (7)変化117)[略を直1
05の抵抗の抵抗値を順次、R2(t) 、 R3(t
) 、 R4(t) 。
R5(t)とし、又、102と103の接合部(NoD
Fl:)をV23という如< V34 、 V45を定
めよう。
すれば、R(t) = R2(1;) + Ra (t
)十R4(t)十R5(t)としたとき、電源電圧をV
DDとすると、 V23  =  VDD  (R3(t)十R4(t)
十Rs(t)  )/R(をンVa4 = VDD <
 R4(t)十R5(t) > R(t)V45−VD
D・Fts (t)/R(t)となる。
更に、t(匂のときの、106〜108のC−MOSイ
ンバータの入力閾値を、V t r (t)とする。
ここでVtr(t)は0−MOSインバータの出力が反
転する時の入力電圧であり、たとえばvz3(t)がV
tr(t)より大きくなるとインバータ106の出力は
HからLK反転する。そして以下のよう(て106〜1
06の抵抗の値を設定する。
t; < tl    vtr(t)>Vz3(t)>
Va4(t)> V45(t)t1≦t<t2v23(
t)≧vtr(t)>Va、t(t)>V4s(t)t
2≦t<t3  V23(t)>Va4(t)、、=V
tr(t)>V45(t)t3 ≦tV23(t)> 
va4ft)>V4s(t)gVtr(t)第2図に、
この様に設定された場合の温度変化に対する、”” ■
23 r Va4 + v45の変化の概略を直102
〜105の抵抗値の決定に余裕がなくなることがある。
第5図の実施例では温度上昇に対して、0−MOSイン
バータの閾値を順次、変化してゆく様に制御するもので
ある。
第5図に於いて、402〜405は拡散抵抗又はMOS
抵抗であって、例えば402全高磯度−拡散抵抗、40
6〜405を低濃度−拡散抵抗で作製したとすれば、v
23 + Va4 * V45  は、温度上昇と共に
増加する特性全書ることが出来る。一方、409〜41
4も集積化された抵抗であって、例えば409=、41
1及び413を低濃度−拡散抵抗41 tl 、 41
2及び414を高濃度−拡散抵抗で作製したとすれば0
−MOSインバータ406〜408のP c h 1l
llソ一ス電位は、温度上昇と共に減少する特性を得る
。その結果、温度検出用0−MOSインバータの入力閾
値電圧は温度上昇と共に減少する事(てなり、入力電圧
V23 、 Va4 、 V45の増加とによシ相乗効
果を持たせる事が出来る。
第4図は、第6図の回路を使用したときの第2図面等図
である。
第4図及び第6図において、VDD 、 vss 、 
Vtrのカッコ内の添字は各々第3図及び第5図のC−
MOE+インバータに関するP−ch、ンース屯圧n 
−Ohソース電圧、入力閾値IE圧である。
第5図は、第3図の回路に615〜620の抵抗を加え
第2の分圧回路を4成することによシ、温IW検出用の
C−MOSインバータのn −cり側、ソース電位をも
温度上昇と共に減少させ、第3図の場合以上に入力閾値
電圧の温度変化を大きくした本発明の実施例である。
第6図(は、箒5図の回路を使用した場合の第1区間等
図である。第5図の実施列の方が、素子数が多くなる不
利を有するが、効果は第5図の実施・列に比べて太きい
。又、n−を基板とする通常のC−MOSにおいてはn
ch狽1jのサブストレートの分離には工程増加となる
が、5os(シリコンオンサファイア)(+−用いれば
6易r(なる。
以上の如く、本発明は、従米果債化の要求を待ちながら
も、サーミスタを使用していた温度検出回路ケ温1更信
号の異なる2種類の抵抗金回−半導体基板上に形成する
ことにより、完全集積化温度検出回路を実現し良もので
、これにより小型化への要求の晶い電子時計に装、・u
を可能にし、高精度電子時計の提供に貝1吠することか
できた。
【図面の簡単な説明】
第1図(は、本発明の温度検出回路の一実施例である。 第2図は、第1図の回路の温度−電圧!特性である。 第3図は、本発明の他の実施例となる温度検出回路であ
る。 第4図は、第3図の回路のa度−゛電圧特性である。 第5図は、本発明の他の実施例である。 化6図は、第5図の回路の温度−電圧特性である。。 以   上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士最上  務

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (]1 温度検出回路からの出力毎号に基づいて、基準
    ・、′8号発生源の温度−周波数特性?補償する電子’
    I′i’ tl’ l’ζおいて、前記温度ノ次出回路
    ケよ、異なる温ly係故全もつ抵抗群よりなり複数の分
    圧点を有する1j71の分圧回路、前記第1の分圧回路
    の複数の分圧点かLり〆0出力をゲート入力とする醸成
    のC−MOSインバータ及び前3Q O”’ M OS
    インバータの出力を温変信号Vζ変換する変換112+
    届よりなることを特徴とする電子時計用温度検出回路。
JP5294884A 1984-03-19 1984-03-19 電子時計用温度検出回路 Granted JPS59182390A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49110391A (ja) * 1973-02-20 1974-10-21
JPS5162964A (ja) * 1974-11-29 1976-05-31 Citizen Watch Co Ltd Ondohoshosuishohatsushinkairo

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JPS49110391A (ja) * 1973-02-20 1974-10-21
JPS5162964A (ja) * 1974-11-29 1976-05-31 Citizen Watch Co Ltd Ondohoshosuishohatsushinkairo

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