JPS6132604A - 温度補償形電子時計 - Google Patents
温度補償形電子時計Info
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- JPS6132604A JPS6132604A JP15479484A JP15479484A JPS6132604A JP S6132604 A JPS6132604 A JP S6132604A JP 15479484 A JP15479484 A JP 15479484A JP 15479484 A JP15479484 A JP 15479484A JP S6132604 A JPS6132604 A JP S6132604A
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- JP
- Japan
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- circuit
- temperature
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- primary
- correction
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- Pending
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/023—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes
- H03L1/025—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes and a memory for digitally storing correction values
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は水晶振動子の温度による周波数偏差を補正して
高精度の電子時計を実現するものであるＯ〔従来技術〕 、第１図に従来の温度補償形高精度時計回路のブロック
図を示す。温度検知回路１０３で温度に比例したアナロ
グ情報をＡ−Ｄ変換回路１０４でデジタル情報に変換す
る。その後温度検知回路は個々にバラツキを持つため、
温度情報補正回路でバラツキを補正する０時計用３２Ｋ
Ｈｚの水晶振動子は温度に対して二次の係数が支配的で
あるため、パルス巾変調回路１０６で二乗回路を構成し
て水晶発振回路の発振周波数を変化させていたＯところ
が温度情報は発振回路に帰還されて大きな容量切換を行
なうため、発振回路が不安定になり、広い温度範囲での
補償が困難であった０まだ水晶には温度に対する三次特
性が含まれ、完全に二次補正を行なったとしても、常温
±２０℃以上では周波数偏差が大きくなる。
高精度の電子時計を実現するものであるＯ〔従来技術〕 、第１図に従来の温度補償形高精度時計回路のブロック
図を示す。温度検知回路１０３で温度に比例したアナロ
グ情報をＡ−Ｄ変換回路１０４でデジタル情報に変換す
る。その後温度検知回路は個々にバラツキを持つため、
温度情報補正回路でバラツキを補正する０時計用３２Ｋ
Ｈｚの水晶振動子は温度に対して二次の係数が支配的で
あるため、パルス巾変調回路１０６で二乗回路を構成し
て水晶発振回路の発振周波数を変化させていたＯところ
が温度情報は発振回路に帰還されて大きな容量切換を行
なうため、発振回路が不安定になり、広い温度範囲での
補償が困難であった０まだ水晶には温度に対する三次特
性が含まれ、完全に二次補正を行なったとしても、常温
±２０℃以上では周波数偏差が大きくなる。
本発明はこれらの欠点を除去してより安定で広範囲の温
度！償を行なうものである０ 〔概 要〕 第２図は本発明によるブロック図である０温度検知回路
２０７からのアナログ出力はＡ−Ｄ変換回路２０６でデ
ジタル情報に変換される０この情報は温度検知回路の誤
差、Ａ、７Ｄ変換回路の誤差が加算されるため、集積回
路１チツプずつデジタルデータに補正を行なう。この補
正値は一且ＥＰＲＯＭ （Ｅｒａｓａｂｉ！、ａ Ｐｒ
ｏｆｒａｔｎｔｎａｂλｇ ＲｅａｄＯｒｌ、ｙ Ｍｅ
ｍｏｒｙ ）などで構成される記憶回路２０２に書き込
ま糺補正されたデータは一次、二次補正回路２０６で記
憶される。水晶の頂点温度に対して線対称に変換された
後、−次、二次補正を行なう。−次補正は三次補正の代
用とする０ここで得られたバイナリのデータの上位６〜
４ビツトは、そのまま分周回路２０５に導き論理緩急を
行なう。下位数ビットはパルスのｄｓｔｙに変換して、
発振回路２０４の容量、帰還抵抗などの定数の切換を行
なう。これらの温度補償システムは周波数をある時間（
例えば１０秒）の平均値として観測したとき、広い温度
範囲にわたって高い精度を保つ〇 〔実施例〕 第３図に本発明の実施例を示す。ブロック３０１は第２
図でのブロック２０１に対応し温度情報補正回路である
。以下それぞれ第２図に対応し３０２（＝２０２）は記
憶回路、３０３（＝２０３）は水晶振動子−次、二次補
正回路、３０４ （＝２０４）は発振回路、５０５ （
＝２０５ ）は分周回路である。Ａ−Ｄ変換器からの出
力は第４図に示したように周期が温度に比例している。
度！償を行なうものである０ 〔概 要〕 第２図は本発明によるブロック図である０温度検知回路
２０７からのアナログ出力はＡ−Ｄ変換回路２０６でデ
ジタル情報に変換される０この情報は温度検知回路の誤
差、Ａ、７Ｄ変換回路の誤差が加算されるため、集積回
路１チツプずつデジタルデータに補正を行なう。この補
正値は一且ＥＰＲＯＭ （Ｅｒａｓａｂｉ！、ａ Ｐｒ
ｏｆｒａｔｎｔｎａｂλｇ ＲｅａｄＯｒｌ、ｙ Ｍｅ
ｍｏｒｙ ）などで構成される記憶回路２０２に書き込
ま糺補正されたデータは一次、二次補正回路２０６で記
憶される。水晶の頂点温度に対して線対称に変換された
後、−次、二次補正を行なう。−次補正は三次補正の代
用とする０ここで得られたバイナリのデータの上位６〜
４ビツトは、そのまま分周回路２０５に導き論理緩急を
行なう。下位数ビットはパルスのｄｓｔｙに変換して、
発振回路２０４の容量、帰還抵抗などの定数の切換を行
なう。これらの温度補償システムは周波数をある時間（
例えば１０秒）の平均値として観測したとき、広い温度
範囲にわたって高い精度を保つ〇 〔実施例〕 第３図に本発明の実施例を示す。ブロック３０１は第２
図でのブロック２０１に対応し温度情報補正回路である
。以下それぞれ第２図に対応し３０２（＝２０２）は記
憶回路、３０３（＝２０３）は水晶振動子−次、二次補
正回路、３０４ （＝２０４）は発振回路、５０５ （
＝２０５ ）は分周回路である。Ａ−Ｄ変換器からの出
力は第４図に示したように周期が温度に比例している。
この出力をプリセッタブル・ダウンカウンタ３０６，３
０７に入力すルト、ＩＰＲＯＭ＝３１２で設定した数値
コードに比例したパルス巾を持つ信号が得られる。ここ
では数値コードを変化させることにより温度に対する傾
きを可変することができる０ＡＮＤゲート６０８で１６
ＫＩ（ｚの信号と（温釦Ｘ（数値フード）のパルス巾の
信号は加算され、温度情報は１６ＫＨｚのパルス数に変
換される。
０７に入力すルト、ＩＰＲＯＭ＝３１２で設定した数値
コードに比例したパルス巾を持つ信号が得られる。ここ
では数値コードを変化させることにより温度に対する傾
きを可変することができる０ＡＮＤゲート６０８で１６
ＫＩ（ｚの信号と（温釦Ｘ（数値フード）のパルス巾の
信号は加算され、温度情報は１６ＫＨｚのパルス数に変
換される。
この信号は更に３０９〜３１１で構成されるプリセッタ
ブル・ダウンカウンタに導かれてパルス数のカウントを
行なう。
ブル・ダウンカウンタに導かれてパルス数のカウントを
行なう。
ここでダウンカウントを行なう際、頂点温度（水晶のも
つ二次特性の頂点の温度）のときパルス数が０となるよ
うな調整をＥ’ＰＲＯＭ５１２で行なう。更に第５図に
示すように頂点流度に対して同じ温度だけ離れると同一
温度情報となるような調整°も行なう。
つ二次特性の頂点の温度）のときパルス数が０となるよ
うな調整をＥ’ＰＲＯＭ５１２で行なう。更に第５図に
示すように頂点流度に対して同じ温度だけ離れると同一
温度情報となるような調整°も行なう。
次にこの情報を九とすると水晶振動子−次二次補正回路
３０３において、以下に述べるように頂点温度より高い
温度ではｓ（ｎ十＆）、頂点温度より低い温度ではｎ（
ｎ−’＆）に変換される。
３０３において、以下に述べるように頂点温度より高い
温度ではｓ（ｎ十＆）、頂点温度より低い温度ではｎ（
ｎ−’＆）に変換される。
３１５．３１６はプログラム分周回路である。温度情報
がｎの場合はｎ分周回路として働く。３１９はカウンタ
３１１の出力に従ってんの加算および、減算を行なう。
がｎの場合はｎ分周回路として働く。３１９はカウンタ
３１１の出力に従ってんの加算および、減算を行なう。
従って３１７，３１８は（ｎ十ｋ）（ｓ−ｋ）の分周回
路として動作し・総合的にみると九（％十ｋ）１％（ｎ
−”、 ｋ ）の演算を行なったことになる。この演
算では二乗処理をするため、元のデータを常ビットとす
ると２ｍビットの長さになってしまう。このため下位前
ビットを切り捨て、上位筑ビットを取り出すようにＡ’
ＮＤゲート６２０を設ける。最終データは第６図のよう
になりバイナリコードでアップカウンタ３２１〜３２４
に蓄積される。これらのデータ中下位数ビットは水晶発
振回路３０４の帰還抵抗３２５．３２６を制御してゲイ
ンを変え、出力周波数の調整を行なう。また上位３〜４
ビツトは分周回路３０５に導き論理緩急を行なう。
路として動作し・総合的にみると九（％十ｋ）１％（ｎ
−”、 ｋ ）の演算を行なったことになる。この演
算では二乗処理をするため、元のデータを常ビットとす
ると２ｍビットの長さになってしまう。このため下位前
ビットを切り捨て、上位筑ビットを取り出すようにＡ’
ＮＤゲート６２０を設ける。最終データは第６図のよう
になりバイナリコードでアップカウンタ３２１〜３２４
に蓄積される。これらのデータ中下位数ビットは水晶発
振回路３０４の帰還抵抗３２５．３２６を制御してゲイ
ンを変え、出力周波数の調整を行なう。また上位３〜４
ビツトは分周回路３０５に導き論理緩急を行なう。
本温度補償システムによる周波数一温度特性は次の式で
与えられる。
与えられる。
ｆ＝β（Ｔ−θｗｈｘ ）２＋ｒ （Ｔ−θＭＡＩ）３
Ａここで、 β：水晶振動子二次温度係数 γ：三 ＮＩ：最終捕正値の上位ビット値 Ｎ２： の下位ｍビット値 θＭＡＷ ：頂点温度 〔効 果〕 本システムの効果としては次のようなことが掲げられる
。一つは記憶回路を積極的に使用したことにより、＊ｕ
ｓｖ法を使用することに対して面積の増加がないことで
ある。ＥｉＦＲＯＭとしてＸｉ Ａ Ｍ ＯＳ （Ｆｌ
ｌｏａｔｉｎｔ−２ａｔｅ Ａｖａλａｎｃｈｅｔｎｊ
ｔｒｃｔｉｏｎ Ｍｅｔαｎ ０ｘｉｄｅ Ｅ３ｅｍｉ
ｃｏｎｄｓｃｔｏｒ）を使い１これらのアドレスをアク
セスするものとして内部の分周回路を利用した。このた
めＦＡＭＯ３にデータを書き込む場合、アドレス設定は
ラスト端子を兼用すると、高電圧印加端子１個でよｌ／
）。
Ａここで、 β：水晶振動子二次温度係数 γ：三 ＮＩ：最終捕正値の上位ビット値 Ｎ２： の下位ｍビット値 θＭＡＷ ：頂点温度 〔効 果〕 本システムの効果としては次のようなことが掲げられる
。一つは記憶回路を積極的に使用したことにより、＊ｕ
ｓｖ法を使用することに対して面積の増加がないことで
ある。ＥｉＦＲＯＭとしてＸｉ Ａ Ｍ ＯＳ （Ｆｌ
ｌｏａｔｉｎｔ−２ａｔｅ Ａｖａλａｎｃｈｅｔｎｊ
ｔｒｃｔｉｏｎ Ｍｅｔαｎ ０ｘｉｄｅ Ｅ３ｅｍｉ
ｃｏｎｄｓｃｔｏｒ）を使い１これらのアドレスをアク
セスするものとして内部の分周回路を利用した。このた
めＦＡＭＯ３にデータを書き込む場合、アドレス設定は
ラスト端子を兼用すると、高電圧印加端子１個でよｌ／
）。
二つめは水晶振動子の三次温度係数を一次によって簡易
補正を行なうことである。ｏＭＡＸ±１０℃ぐらいの温
度範囲では特に三次係数は問題とならないが、θＭＡＸ
±２０℃を越えると急激に三次係数による周波数偏差が
大きくなる。本システムは広範囲の温度でも高精度を保
つ。
補正を行なうことである。ｏＭＡＸ±１０℃ぐらいの温
度範囲では特に三次係数は問題とならないが、θＭＡＸ
±２０℃を越えると急激に三次係数による周波数偏差が
大きくなる。本システムは広範囲の温度でも高精度を保
つ。
三つめは周波数の補正を水晶発振回路と分周回路で行な
うことである。水晶発振回路のみで周波数補正を行なう
と、大きな容量切換が必要で、発振回路の消費電流の増
加、切換ノイズの混入など回路が不安定となる。また分
局部だけで論理緩急による周波数補正を行なうと、補正
タイミングが２〜５分以上となり、時計体とした場合通
常のクォーツテスタが使用できな、い。本システムは両
方に補正をかけることにより、より安定な発振回路、広
温度範囲にわたる高精度化、さらに簡単なメインテナン
スを実現している。
うことである。水晶発振回路のみで周波数補正を行なう
と、大きな容量切換が必要で、発振回路の消費電流の増
加、切換ノイズの混入など回路が不安定となる。また分
局部だけで論理緩急による周波数補正を行なうと、補正
タイミングが２〜５分以上となり、時計体とした場合通
常のクォーツテスタが使用できな、い。本システムは両
方に補正をかけることにより、より安定な発振回路、広
温度範囲にわたる高精度化、さらに簡単なメインテナン
スを実現している。
第１図：従来の高精度電子時計回路のブロック図
第２図：本発明によるブロック図
第３図：本発明による実施例を示す回路図第４図：温度
センサの特性を示す同 第５図二温度情報補正回路出力特性を示す同第６叉：水
晶振動子の一次、二次補正回路の出力特性を示す図 １０１．２０４，３０４・・・水晶発振回路１０２．２
０５，５０５・・・分周回路１０３．２’０７・・・温
度検知回路 １０４．２０６・・・Ａ−Ｄ変換回路 １０５．２０１．３０１・・・温度情報補正回路１０６
・・・パαス巾変調回路 ２０２．５０２・・・記憶回路 ２０３．３０３・・・水晶振動子−次二次補正回路３０
６．３０７．３０９７３１１，３１３゜３１４〜３１８
，３２１〜３２４．３３０．３３１・・・・・・・・・
フリップフロップ３０８．３２０・・・ＡＮＤ回路 ６１２・・・ＦＡＭＯ５ ３２５，３２６−ＭＯＳ ト５ンジスタ３２７・・・イ
ンバータ ６２８・・・水晶振動子 ３２９・・・抵抗 以上
センサの特性を示す同 第５図二温度情報補正回路出力特性を示す同第６叉：水
晶振動子の一次、二次補正回路の出力特性を示す図 １０１．２０４，３０４・・・水晶発振回路１０２．２
０５，５０５・・・分周回路１０３．２’０７・・・温
度検知回路 １０４．２０６・・・Ａ−Ｄ変換回路 １０５．２０１．３０１・・・温度情報補正回路１０６
・・・パαス巾変調回路 ２０２．５０２・・・記憶回路 ２０３．３０３・・・水晶振動子−次二次補正回路３０
６．３０７．３０９７３１１，３１３゜３１４〜３１８
，３２１〜３２４．３３０．３３１・・・・・・・・・
フリップフロップ３０８．３２０・・・ＡＮＤ回路 ６１２・・・ＦＡＭＯ５ ３２５，３２６−ＭＯＳ ト５ンジスタ３２７・・・イ
ンバータ ６２８・・・水晶振動子 ３２９・・・抵抗 以上
Claims (1)
- 温度検知回路、アナログ温度情報をデジタルに変換する
Ａ−Ｄコンバータ、デジタル情報のバラツキを補正する
ための温度情報補正で構成される高精度電子時計におい
て、前記温度情報補正回路に対し補正値を与える記憶回
路と前記温度情報補正回路の出力データを温度に対する
一次、二次などの係数を発生させる論理回路と、前記論
理回路の出力のデータに従って周波数が変化する発振回
路と、前記論理回路の別なデータに従って論理緩急を行
なう分周回路とで構成されたことを特徴とする温度補償
形電子時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479484A JPS6132604A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 温度補償形電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479484A JPS6132604A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 温度補償形電子時計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132604A true JPS6132604A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15592036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15479484A Pending JPS6132604A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 温度補償形電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132604A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10128854B2 (en) | 2015-08-28 | 2018-11-13 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, electronic apparatus, and moving object |
| US10135391B2 (en) | 2015-08-28 | 2018-11-20 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, electronic apparatus, and moving object |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15479484A patent/JPS6132604A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10128854B2 (en) | 2015-08-28 | 2018-11-13 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, electronic apparatus, and moving object |
| US10135391B2 (en) | 2015-08-28 | 2018-11-20 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, electronic apparatus, and moving object |
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