JPS6113191B2 - - Google Patents

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JPS6113191B2
JPS6113191B2 JP11740676A JP11740676A JPS6113191B2 JP S6113191 B2 JPS6113191 B2 JP S6113191B2 JP 11740676 A JP11740676 A JP 11740676A JP 11740676 A JP11740676 A JP 11740676A JP S6113191 B2 JPS6113191 B2 JP S6113191B2
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JP
Japan
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load
circuit
current
rotor
coil
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JP11740676A
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Japanese (ja)
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JPS5342860A (en
Inventor
Hiroshi Ishii
Minoru Hosokawa
Kiichi Kawamura
Sakiho Okazaki
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Suwa Seikosha KK
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Suwa Seikosha KK
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Publication date
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Publication of JPS5342860A publication Critical patent/JPS5342860A/en
Publication of JPS6113191B2 publication Critical patent/JPS6113191B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G17/00—Structural details; Housings
    • G04G17/02—Component assemblies
    • G04G17/04—Mounting of electronic components

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子腕時計に関し、特にその電気機械
変換機構であるステツプモーターの改良に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic wristwatch, and more particularly to an improvement of a step motor, which is an electromechanical conversion mechanism thereof.

水晶振動子を時間標準振動子としたいわゆる水
晶腕時計が実用化されて以来、数多くの技術革新
や改良により次第に生産数量の増加と低価格化に
より現在この水晶腕時計が広く普及するに至つ
た。しかしながら指針表示式のアナログ水晶腕時
計においては、水晶振動子、電子回路関係の技術
革新はめざましく、これに比し電気機械変換機構
の立ち遅れが目立つてきている。即ち性能面では
特に消費電力の殆んど大部分がこの電気機械変換
機構で消費され水晶腕時計の長寿命化、もしくは
電池の小型化による時計体の小型、薄型化の大き
なネツクとなつてきている。
Since the so-called quartz wristwatch, which uses a quartz oscillator as a time standard oscillator, was put into practical use, numerous technological innovations and improvements have gradually increased production volume and lowered prices, leading to the widespread use of quartz wristwatches today. However, in analog quartz wristwatches with pointer displays, technological innovations related to crystal oscillators and electronic circuits have been remarkable, but compared to this, electromechanical conversion mechanisms have lagged behind. In other words, in terms of performance, most of the power consumption is consumed by this electromechanical conversion mechanism, which is becoming a major factor in extending the lifespan of quartz watches or making watch bodies smaller and thinner by making batteries smaller. .

本発明はこれら上記諸欠点を改良するため電気
機械変換機構として二極ローター形ステツプモー
ターを採用し、このステツプモーターに適した駆
動方式を採用することにより低電力で安定作動を
可能にしたものであり、以下実施例につき図に従
つて詳説する。
In order to overcome these drawbacks, the present invention employs a bipolar rotor type step motor as an electromechanical conversion mechanism, and by adopting a drive system suitable for this step motor, stable operation with low power is possible. Examples are described in detail below with reference to the drawings.

第1図において1は2極に着磁された永久磁石
製のローターで、このローター1をはさんでステ
ータ2,3が対向して配置されているが、これら
のステータ2,3はそれぞれコイル4を巻いた継
鉄5に接続して1組のステータを構成している。
ステーター2,3はローター1が一定方向に回転
できる様にローター1の中心に対しステーター
2,3の円弧部2a,3aをXだけ偏心させ、ロ
ーター1の静止時の磁極(NおよびS)位置をス
テーター2,3の一方にずらしている。この種の
ステツプモーターは従来から実用化されており第
2図に示す様な回路で駆動されていた。10は水
晶振動子であり、発振回路11により駆動され、
その周波数は分周器12により分周され、波形整
形器13で適当な時間間隔で適当な時間幅の180
゜位相の異なる2つのパルスが成形される。
In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a rotor made of a permanent magnet magnetized into two poles, and stators 2 and 3 are arranged facing each other with this rotor 1 in between. 4 is connected to a wound yoke 5 to form a set of stators.
The stators 2 and 3 are arranged so that the arcuate parts 2a and 3a of the stators 2 and 3 are eccentric by an amount X with respect to the center of the rotor 1 so that the rotor 1 can rotate in a fixed direction, and the magnetic poles (N and S) of the rotor 1 are positioned at rest. is shifted to one of stators 2 and 3. This type of step motor has been in practical use for some time and was driven by a circuit as shown in FIG. 10 is a crystal resonator, which is driven by an oscillation circuit 11;
The frequency is divided by the frequency divider 12, and the waveform shaper 13 divides the frequency into 180
Two pulses with different phases are formed.

その一例は2″毎7.8secのパルスである。これを
CMOSインバーターで構成されるドライバー1
4,15に入力し、その出力をコイル4の端子4
a,4bに供給される。第3図はこのドライバー
部の詳細図であり、一方のインバータ14の入力
端子16に18なる信号を印加すると矢印19で
示す様に電流が流れ、逆に他方のインバーター1
5の入力端子17に同様の信号を印加すると矢印
19と対称的なルートに電流が流れる。即ち両イ
ンバータの入力端子16,17に交互に信号を印
加することによりコイル4に流れる電流を交互に
反転させることができ、具体的には1秒毎に交互
に反転する7.8msecの電流をコイル4に流すこと
ができる。このような駆動電流により第1図のス
テツプモーターのステーター2,3にはN極、S
極が交互に発生し、ローター1の磁極と反撥、吸
引によりローター1を180゜ずつ回転させること
ができる。そしてこのローター1の回転は中間車
6を介して4番車7に伝達され、さらに3番車
8、2番車9、さらには図示しないが筒カナ、筒
車にカレンダー機構に伝達され、時針、分針、秒
針、カレンダー等からなる指示機構を作動させ
る。
An example is a pulse of 7.8 seconds every 2″.
Driver 1 consisting of CMOS inverter
4 and 15, and the output is sent to terminal 4 of coil 4.
a, 4b. FIG. 3 is a detailed diagram of this driver section. When a signal 18 is applied to the input terminal 16 of one inverter 14, a current flows as shown by an arrow 19, and conversely, a current flows to the input terminal 16 of one inverter 14.
When a similar signal is applied to the input terminal 17 of 5, a current flows in a route symmetrical to arrow 19. That is, by alternately applying signals to the input terminals 16 and 17 of both inverters, the current flowing through the coil 4 can be alternately reversed. Specifically, a current of 7.8 msec, which is alternately reversed every second, is applied to the coil 4. It can be passed to 4. Due to this drive current, the stators 2 and 3 of the step motor shown in Fig. 1 have an N pole and an S pole.
The poles are generated alternately, and the rotor 1 can be rotated 180 degrees by repulsion and attraction with the magnetic poles of the rotor 1. The rotation of the rotor 1 is transmitted to the fourth wheel 7 via the intermediate wheel 6, and further transmitted to the third wheel 8, second wheel 9, and further to the cylinder pinion and hour wheel (not shown) to the calendar mechanism, and the hour hand. , operates an indicating mechanism consisting of a minute hand, second hand, calendar, etc.

第1図のステツプモーターは原理的には以上の
説明の如く作動するし、これを電子腕時計用の変
換機構としても用いられてきた。本発明はこのス
テツプモーターを以下に説明する駆動方式により
非常な低電力化を図つたもので以下に詳述する。
The step motor shown in FIG. 1 operates in principle as explained above, and has also been used as a conversion mechanism for electronic wristwatches. The present invention aims at extremely low power consumption of this step motor by the drive method described below, and will be described in detail below.

ところで第3図のドライブ回路で端子中に信号
18が印加し、矢印19の如く電流を流したとき
MOSトランジスタ15のチヤンネルインピーダ
ンスによつて駆動電流に基く電圧降下が生じコイ
ルの一端4bでこの電流に相当する信号を検出す
ることができる。その電流波形は第4図の実線で
示した波形20の如くになる。この電流波形20
の大きな特徴は図でも明らかなように途中で電流
値の減少する部分(へこみ)がある点で、この様
に電流変化が激しいのは駆動されたローターの回
転によつてコイルに誘起電流が流れるためで、電
流波形のへこみはこの誘起電流の最大になる部分
であり、この条件を満すのはコイル内の磁束変化
の最大のとき、即ちローターの磁極が両ステータ
ーのスキマ(δ1、δ2部)を通過するときであ
る。
By the way, when signal 18 is applied to the terminal in the drive circuit shown in Fig. 3 and current flows as shown by arrow 19,
A voltage drop based on the drive current occurs due to the channel impedance of the MOS transistor 15, and a signal corresponding to this current can be detected at one end 4b of the coil. The current waveform becomes a waveform 20 shown by a solid line in FIG. This current waveform 20
As is clear from the diagram, the major feature of is that there is a part (indentation) where the current value decreases in the middle.The reason why the current changes so drastically is that an induced current flows in the coil due to the rotation of the driven rotor. Therefore, the dent in the current waveform is the part where this induced current is maximum, and this condition is satisfied when the magnetic flux change in the coil is maximum, that is, when the rotor's magnetic poles are in the gap between both stators (δ 1 , δ It is time to pass part 2 ).

以上はステツプモーターは無負荷状態での作動
であるが、モーターに負荷をかけると電流波形は
変化する。その状態が第4図点線で示した波形2
1であり、さらには波形22となる。負荷に耐え
るのはこの波形22が限界でこれ以上の負荷をか
けるとローターは停止する。電流波形からこの事
実を観察すると駆動パルス内に電流波形のへこみ
がある間はモーターは作動することでさらに換言
するとローターの磁極が両ステーター間のスキマ
に至るまで電流を流せばローターは作動するので
ある。従つて負荷時の波形20は負荷が加つた時
の余裕をもつているが、無負荷時には大量の無駄
な電流を流していることになる。
The above description shows that the step motor operates under no-load conditions, but when a load is applied to the motor, the current waveform changes. This state is shown in waveform 2 by the dotted line in Figure 4.
1, and furthermore, the waveform becomes 22. This waveform 22 is the limit that can withstand the load, and if more load is applied, the rotor will stop. Observing this fact from the current waveform, the motor will operate while there is a dent in the current waveform within the drive pulse.In other words, if the current flows until the rotor's magnetic pole reaches the gap between both stators, the rotor will operate. be. Therefore, although the waveform 20 under load has a margin when a load is applied, a large amount of wasted current flows when no load is applied.

本発明の駆動方式はこの欠点に着眼し、無負荷
時、負荷時にかかわらず、モーター駆動電流の波
形からローターの回転状態を検出して必要以上の
駆動電流を遮断する事により、負荷の大きさに応
じて駆動パルス幅を変化させ常に最低の消費電力
で駆動させる様にしたもので、その駆動回路の1
例を第5図に示し、そのタイムチヤートを第6図
に示す。尚、第5図中には示してないが、第2図
に示す水晶振動子10、発振回路11、分周器1
2は本発明でも同様であるので省略した。又、波
形成形回路13も同様に用いられている。
The drive method of the present invention focuses on this drawback, and detects the rotational state of the rotor from the waveform of the motor drive current regardless of whether it is under no load or under load. The drive pulse width is changed according to the drive circuit to always drive with the lowest power consumption.
An example is shown in FIG. 5, and a time chart thereof is shown in FIG. Although not shown in FIG. 5, the crystal resonator 10, oscillation circuit 11, and frequency divider 1 shown in FIG.
2 is omitted because it is the same in the present invention. Further, the waveform shaping circuit 13 is also used in the same manner.

端子23,24は第2図の従来の回路図の端子
16,17に相当し、第6図A,Bなる信号を印
加する。即ち夫々位相は180゜異るが2秒毎に7.8
msecのパルスが印加される。今端子23がLOW
からHIGHになるとNANDゲート25の出力は第
6図Dに示すHIGHからLOWに変化する。他方の
NANDゲート26の出力はHIGHであるからコイ
ル4には端子4aから4bへ電流が流れ、前述の
様にMOSトランジスタのチヤンネルインピーダ
ンスによつて第6図Cに示す様にコイルに流れる
電流波形が観測される。この電流波形をトランス
ミツシヨンゲートで構成したアナログスイツチに
より4a端子と4b端子を交互に選択しコンデン
サ29を介してCMOS増幅器30により増幅す
る。コンデンサ29は、4C結合コンデンサであ
つて検出すべき4a或は4bの信号レベルを
CMOSインバータ増幅器の動作レベルまでシフト
する。抵抗37はCMOSインバータ30を増幅器
として使用する為の帰還抵抗であり、且つ前記コ
ンデンサ29と共に入力信号に対して2微分回路
を形成している。コンデンサ29並びに抵抗37
の値は従つて入力信号及び増幅器30の特性によ
つて定められるが、本発明において例として述べ
ている回路5図及び波形4図に対しては、コンデ
ンサ29は数百PF、抵抗37は数十MΩが得ら
れた。以下増幅器30の動作を説明する。第8図
Iは4a及び4bに交互に生ずる電位の変化であ
つて駆動電流波形に相当する。この信号は、トラ
ンスミツシヨンゲート27,28によつて選択さ
れ、コンデンサ29の入力端子に供給される。第
8図Jは増幅器30の出力であつて、待機状態に
おける出力レベルはJに示す如く中間値にあり、
論理レベは取らない。この時増幅器30の出力を
入力とするインバータバツフア38の出力は第8
図Kに示す如く論理レベルLOWの状態にある。
コンデンサ29を通じて、第8図Iに示す電流波
形信号が供給されると、コンデンサ29と抵抗3
7によつて微分され、増幅器30で位相が反転し
てJの微分信号が得られる。ゲート38は、前述
した如く待機状態でLOWである。増幅器30の
微分出力信号が待機レベル及び待機レベル以上の
時、バツフア38の出力はHIGHとなる。
Terminals 23 and 24 correspond to terminals 16 and 17 in the conventional circuit diagram of FIG. 2, and apply signals A and B in FIG. 6. In other words, the phase differs by 180 degrees, but every 2 seconds 7.8
A pulse of msec is applied. Now terminal 23 is LOW
When the output goes from HIGH to HIGH, the output of the NAND gate 25 changes from HIGH to LOW as shown in FIG. 6D. the other
Since the output of the NAND gate 26 is HIGH, current flows in the coil 4 from terminal 4a to terminal 4b, and as described above, the waveform of the current flowing in the coil as shown in Figure 6C is observed due to the channel impedance of the MOS transistor. be done. This current waveform is alternately selected between terminals 4a and 4b by an analog switch constituted by a transmission gate, and is amplified by a CMOS amplifier 30 via a capacitor 29. Capacitor 29 is a 4C coupling capacitor that detects the signal level of 4a or 4b to be detected.
Shift to the operating level of the CMOS inverter amplifier. The resistor 37 is a feedback resistor for using the CMOS inverter 30 as an amplifier, and together with the capacitor 29 forms a two-differential circuit for the input signal. Capacitor 29 and resistor 37
Therefore, the value of is determined by the input signal and the characteristics of the amplifier 30, but for the circuit diagram 5 and the waveform diagram 4 described as examples in the present invention, the capacitor 29 is several hundred PF, and the resistor 37 is several hundred PF. 10 MΩ was obtained. The operation of the amplifier 30 will be explained below. FIG. 8I shows changes in potential that occur alternately at 4a and 4b, and corresponds to the drive current waveform. This signal is selected by transmission gates 27, 28 and applied to the input terminal of capacitor 29. J in FIG. 8 is the output of the amplifier 30, and the output level in the standby state is at an intermediate value as shown in J,
The logic level is not taken. At this time, the output of the inverter buffer 38 which receives the output of the amplifier 30 is the eighth
As shown in FIG. K, the logic level is LOW.
When the current waveform signal shown in FIG. 8I is supplied through the capacitor 29, the capacitor 29 and the resistor 3
7, and the phase is inverted by an amplifier 30 to obtain a differential signal of J. Gate 38 is LOW in the standby state as described above. When the differential output signal of amplifier 30 is at the standby level and above the standby level, the output of buffer 38 becomes HIGH.

第8図K及び第6図Eはバツフア38の出力を
示す。
8K and 6E show the output of buffer 38. FIG.

第8図Kの波形は、1回のモータ駆動に対し
て、2発のパルスが発生する事を表わしているが
最初のパルスの立下り位置は、モータ駆動電流が
減少した位置即ち、ローターの磁極がステーター
のスキマ部分を通過する位置にほぼ対応している
ことがわかる。ローターの磁極がスキマ部を通過
した後は、ローターは自身の慣性或は磁力等によ
つて一秒の歩道が達成されると見てほぼさしつか
えないから概略最初のパルスの立下り以降の電流
は無用な電流と見なせる。第8図Iの波形はモー
タの負荷状態に応じて変化する事は前述した通り
であるから各負荷状態に対して検出される信号波
形に対しKの最初のパルスの立下り位置で駆動電
流を遮断してやれば負荷に応じた効率の良いモー
タ駆動が行なえる事になる。実際にはパルスの立
下り位置に対し、増幅回路の特性或は、モータの
負荷等に応じて駆動電流の遮断位置を多少遅延さ
せる事も可能である。第5図にあつては遅延回路
は省略してあるが、この種の回路は極く一般的で
あるから省く。第5図31はフリツプフロツプで
あり、バツフア38の出力に従つて、パルス幅を
制御した駆動信号を発生する回路である。このフ
リツプフロツプ31の出力は第6図Fとなりこれ
をインバータ33で反転した信号NANDゲート2
5を遮断し、第6図Gにその出力を示す様に元の
印加パルス幅(7.8msec)より短いパルス駆動さ
れる。ローターに負荷がかかりローターの動きが
遅くなれば当然それに従つてパルス幅は拡大され
る。
The waveform in Figure 8K shows that two pulses are generated for one motor drive, but the falling position of the first pulse is the position where the motor drive current decreases, that is, the rotor It can be seen that the magnetic pole approximately corresponds to the position where it passes through the gap in the stator. After the magnetic poles of the rotor pass through the gap, it is safe to assume that the rotor achieves a one-second walk due to its own inertia or magnetic force, so the current after the fall of the first pulse is approximately It can be considered as unnecessary current. As mentioned above, the waveform in Figure 8 I changes depending on the motor load condition, so the drive current is determined at the falling position of the first pulse of K for the signal waveform detected for each load condition. If it is shut off, the motor can be driven efficiently according to the load. In reality, it is possible to delay the cut-off position of the drive current to some extent with respect to the falling position of the pulse depending on the characteristics of the amplifier circuit, the load of the motor, etc. Although the delay circuit is omitted in FIG. 5, this type of circuit is extremely common and is therefore omitted. FIG. 5 31 shows a flip-flop, which is a circuit that generates a drive signal whose pulse width is controlled according to the output of the buffer 38. The output of this flip-flop 31 becomes the signal F shown in FIG.
5 is cut off, and as shown in FIG. 6G, the pulse is driven with a pulse width shorter than the original applied pulse width (7.8 msec). If the rotor is loaded and its movement slows down, the pulse width will naturally expand accordingly.

しかし最大の駆動パルス幅は端子23,24に
印加されるパルス幅(この場合7.8msec)であ
る。これはモーターの出力トルクはこの程度のパ
ルス幅で十分であり、これ以上のパルス幅まで許
すと逆にローターが完全に止まつたときなど電流
の増加につながり益が少ないからである。
However, the maximum driving pulse width is the pulse width applied to the terminals 23 and 24 (7.8 msec in this case). This is because a pulse width of this level is sufficient for the output torque of the motor, and if a pulse width greater than this is allowed, the current will increase when the rotor comes to a complete stop, resulting in little benefit.

なおCMOS増幅器30はクロツクドゲート
CMOSインバータで構成され、図に示す様にステ
ツプモーターの駆動時のみ作動する様に構成し、
無駄な電流ををカツトしている。
Note that the CMOS amplifier 30 is a clocked gate.
It is composed of a CMOS inverter, and as shown in the figure, it is configured to operate only when the step motor is driven.
Cuts out unnecessary current.

即ち本実施例によれば、第5図に明記されるよ
うに、コイル4の端部4a,4bに接続されるコ
ンデンサ29、増幅器30、インバータ38、フ
リツプフロツプ31、インバータ33がロータ負
荷検出回路を形成しており、前述した如くインバ
ータ33から検出信号Fを出力する。またゲート
26と25はパルス幅制御回路と駆動回路を形成
している。即ち端子23,24の一方に入力信号
A,Bが印加されるとゲートの一方の出力端子が
Lとなりコイルに駆動電流が流れ、コイルに所定
の誘起電流が発生すると検出回路の出力インバー
タ33の出力がLとなりゲート25,26を遮断
し、駆動電流を停止させる。これにより駆動電流
は常に変動し又必要量のみ供給させることにな
る。尚、パルス幅制御回路は第2図に提示する波
形成形回路13と組合せて用いられており、端子
23,24に入力される信号A,Bは波形成形回
路13の出力16,17が兼用される。又、上述
した負荷検出回路中、コンデンサにより誘起電流
成分を微分した出力を増幅する増幅器30はクロ
ツクドゲートタイプのCMOSインバータを用いて
おり、そのクロツクとしてオアゲート45を介し
て入力信号A,Bが用いられている。これにより
増幅器30は誘起電流成分の検出期間のみ作動す
るので、余分な消費電力を消費しないメリツトを
有する。
That is, according to this embodiment, as clearly shown in FIG. 5, the capacitor 29, amplifier 30, inverter 38, flip-flop 31, and inverter 33 connected to the ends 4a and 4b of the coil 4 function as a rotor load detection circuit. The detection signal F is output from the inverter 33 as described above. Gates 26 and 25 also form a pulse width control circuit and a drive circuit. That is, when input signals A and B are applied to one of the terminals 23 and 24, one output terminal of the gate becomes L, and a drive current flows through the coil, and when a predetermined induced current is generated in the coil, the output inverter 33 of the detection circuit changes. The output becomes L, cutting off the gates 25 and 26 and stopping the drive current. This causes the drive current to constantly vary and only the required amount to be supplied. Note that the pulse width control circuit is used in combination with the waveform shaping circuit 13 shown in FIG. Ru. Furthermore, in the load detection circuit described above, the amplifier 30 that amplifies the output obtained by differentiating the induced current component by the capacitor uses a clocked gate type CMOS inverter, and the input signals A and B are used as the clock via the OR gate 45. is used. As a result, the amplifier 30 operates only during the detection period of the induced current component, so there is an advantage that no extra power is consumed.

ところで第7図は本駆動回路で駆動したときの
電流波形を示したもので、波形34は無負荷時の
電流波形35,36は負荷時の電流波形で、波形
36で示した以上の負荷をかけるとモーターは作
動しなくなる。これを第4図と比較したときモー
ターの出力トルクには変化はないが、低電流変化
がはかられているのは明らかであろう。
By the way, FIG. 7 shows the current waveforms when driven by this drive circuit. Waveform 34 is the current waveform when there is no load, and 35 and 36 are the current waveforms when the load is on. If you do, the motor will stop working. Comparing this with Figure 4, it is clear that although there is no change in the output torque of the motor, a small change in current is being measured.

尚コンデンサ29は数十PFから数千PFの容量
を必要とするため、ICに構成することがむずか
しく、従来の実装方法は第9図に示す如く回路基
板に半田付けされていた。しかしこの方法では実
装面積が広く、又半田付個所がふえる等の欠点が
あつた。本発明においては実装方法に改良を加え
これらの欠点を克服している。すなわち第10図
に示す如く、ICパーケージ内にチツプ型のコン
デンサ29を内蔵し、ICチツプのボンデイング
と同時に配線を行なう。
Since the capacitor 29 requires a capacity of several tens of PF to several thousand PF, it is difficult to incorporate it into an IC, and the conventional mounting method is to solder it to a circuit board as shown in FIG. However, this method has drawbacks such as a large mounting area and an increase in the number of soldering points. The present invention overcomes these drawbacks by improving the mounting method. That is, as shown in FIG. 10, a chip-type capacitor 29 is built into the IC package, and wiring is performed simultaneously with bonding of the IC chip.

上述の如く、本発明はステツプモーターに無駄
な電流を遮断することにより低電力化をはかると
ともに、駆動用MOSトランジスタの内部ドロツ
プを利用してモーターに流れる電流を検出するた
め電流検出用素子(たとえば抵抗)を必要とする
ことなく、また抵抗を挿入したときの損失もない
し、さらに制御回路内の増幅器もCMOSで構成す
るとともに必要なときのみ増幅器が作動するよう
に制御回路部での合理化、低電力化をはかつたも
のである。
As described above, the present invention aims to reduce power consumption by cutting off unnecessary current to the step motor, and also uses a current detection element (for example, There is no need for a resistor (resistance), and there is no loss when inserting a resistor.Furthermore, the amplifier in the control circuit is also configured with CMOS, and the control circuit is streamlined and low-cost so that the amplifier operates only when necessary. It is intended to be electrified.

以上本発明の実施例につき詳述したが、本駆動
回路は駆動パルスが遮断された後、コイルの両端
は電気的には短絡された状態になる。コイルの両
端を短絡すると、その後のローターの動きに応じ
た誘起電流をコイル内で吸収するため、ローター
にブレーキが動き、ローターの作動後のふらつき
を防止し、作動の安定化がはかれる。しかし駆動
パルス遮断直後から短絡せず、遮断後数msec後
に短絡すれば上記効果が発揮されるとともに、無
駄なブレーキをかけず逆に出力アツプをはかるこ
とができる。この様な回路に変更することは素子
が多少増加するが第5図の回路を若干変更するこ
とにより簡単に実現できる。
The embodiments of the present invention have been described in detail above, and in this drive circuit, after the drive pulse is cut off, both ends of the coil are electrically short-circuited. When both ends of the coil are shorted, the coil absorbs the induced current generated by the subsequent movement of the rotor, which applies a brake to the rotor, which prevents the rotor from wobbling after operation and stabilizes its operation. However, if the short-circuit does not occur immediately after the driving pulse is cut off, but rather is short-circuited several milliseconds after the cut-off, the above effect can be achieved, and the output can be increased without unnecessary braking. Although changing to such a circuit requires a slight increase in the number of elements, it can be easily realized by slightly changing the circuit shown in FIG. 5.

本発明の構成によれば、コイルに発生する誘起
電流を負荷として検出し、パルス信号のパルス幅
を変化させる負荷検出回路を有し、その負荷検出
回路はコイル端部に接続されるとともに、誘起電
流成分を増幅するための増幅器が誘起電流検出期
間のみ作動し、ひきつづいて非作動状態となる期
間を有するよう制御するもので、次の効果を有す
る。
According to the configuration of the present invention, there is provided a load detection circuit that detects the induced current generated in the coil as a load and changes the pulse width of the pulse signal, and the load detection circuit is connected to the end of the coil and This control is performed so that the amplifier for amplifying the current component operates only during the induced current detection period, and then has a period in which it remains inactive, and has the following effects.

(a) コイルに発生する誘起電流はパルス信号が印
加されたときだけでなく、衝撃等によりロータ
が急激な振動を発生したときにも生じる。
(a) The induced current generated in the coil occurs not only when a pulse signal is applied, but also when the rotor undergoes rapid vibration due to an impact or the like.

本発明は負荷検出回路を構成する増幅器が誘
起電流の検出期間のみ作動状態となるものなの
で、かかる外部衝撃等によつて無駄な消費電流
を防止できるものである。
In the present invention, the amplifier constituting the load detection circuit is activated only during the induced current detection period, so that unnecessary current consumption due to such external shocks can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例を示すステツプモータ
ー、輪列を示す図である。第2図は従来の電子腕
時計の電子回路ブロツク図である。第3図は第2
図のドライバーの詳細図である。第4図はその電
流波形図、第5図は本発明の一実施例を示す駆動
回路、第6図はそのタイムチヤート、第7図はそ
の電流波形図である。第8図は第6図の回路波形
図である。第9図は従来の方法によるコンデンサ
の実装方法を示す略図である。第10図は本発明
によるコンデンサの実装方法を示す略図である。 1……ローター、2,3……ステータ、4……
コイル、10……水晶振動子、25,26……
NANDゲート、30……増幅器、34,35,3
6……電流波形、39……回路基板、40……
I、Cパーケージ、41……半田、42……リー
ド、43……I、Cチツプ、44……ボンデイン
グワイヤー。
FIG. 1 is a diagram showing a step motor and a wheel train according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an electronic circuit of a conventional electronic wristwatch. Figure 3 is the second
FIG. 3 is a detailed view of the driver shown in FIG. FIG. 4 is a current waveform diagram thereof, FIG. 5 is a drive circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a time chart thereof, and FIG. 7 is a current waveform diagram thereof. FIG. 8 is a circuit waveform diagram of FIG. 6. FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional method of mounting a capacitor. FIG. 10 is a schematic diagram showing a method of mounting a capacitor according to the present invention. 1... Rotor, 2, 3... Stator, 4...
Coil, 10... Crystal oscillator, 25, 26...
NAND gate, 30...amplifier, 34, 35, 3
6...Current waveform, 39...Circuit board, 40...
I, C package, 41...solder, 42...lead, 43...I, C chip, 44...bonding wire.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 発振器、前記発振器の出力を分周する分周
器、前記分周器の出力により作動する駆動回路、
コイル、ステータ、永久磁石ロータとからなり前
記駆動回路により駆動されるステツプモータを備
えた電子時計において、前記コイル端部に接続さ
れ前記ロータの駆動により前記コイルに発生する
誘起電流からロータ負荷を検出する負荷検出回
路、前記分周器と前記駆動回路の間に接続される
とともに前記負荷検出回路の出力により重負荷時
にパルス幅の大きな駆動パルスを形成するパルス
幅制御回路を有し、前記負荷検出回路は前記コイ
ル端部から入力される電流を増幅するとともに前
記駆動パルスに同期したパルス信号により制御さ
れ負荷検出後は非作動状態となる増幅器を備えた
ことを特徴とする電子腕時計。
1. an oscillator, a frequency divider that divides the output of the oscillator, a drive circuit operated by the output of the frequency divider,
In an electronic watch equipped with a step motor consisting of a coil, a stator, and a permanent magnet rotor and driven by the drive circuit, the rotor load is detected from the induced current connected to the end of the coil and generated in the coil by driving the rotor. a load detection circuit for detecting the load, a pulse width control circuit connected between the frequency divider and the drive circuit, and forming a drive pulse with a large pulse width when the load is heavy based on the output of the load detection circuit; An electronic wristwatch characterized in that the circuit includes an amplifier that amplifies the current input from the end of the coil, is controlled by a pulse signal synchronized with the drive pulse, and becomes inactive after detecting a load.
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