DE2011367B2 - Schaltungsanordnung fuer den elektrisch angetriebenen schwinger von elektronischen zeitgebern - Google Patents

Description

40 Frequenz besitzt. Die induzierte Steuerspannung ist

zudem proportional zu den Schwingungsamplituden des Schwingers, so daß nach eine; Möglichkeit für

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung eine Amplitudenstabilisierung in einem sehr großen für den elektrisch angetriebenen Schwinger von elek- Spannungsbereich bei geringem Leistungsverlust uctronischen Zeitgebern mit elektrostriktiven Antriebs- 45 sucht werden muß. Dabei kann davon ausgegangen und Steuerelementen und einem in den elektrischen werden, daß bei soldi cn elektromagnetischen An-Kreis dieser beiden Elemente geschalteten Antriebs- triebssy>temen die in der Steuerspule induzierte transistor, dessen Basis ein Vorspannungswiderstand Sttjerspannung bei kleiner Schwingungsamplitude zugeordnet und dessen Kollektor über eine Umfor- gleichfalls klein ist, so daß zur Vergrößerung dieser merspule mit der Batterie verbunden ist. 50 Schwingungsamplitude ein großer Impulsstrom durch

Pei bekannten Schaltungsanordnungen dieser Art die Antiiebsspule geschickt werden muß. Die Schwinwird die Antriebsenergie für den Schwinger durch die gungsamplitude bestimmt direkt den Strom, welcher Spannung bereitgestellt, welche durch Umwandlung an den Steuereingang des Transistorverstärkers gelieder meistens von einer Trockenbatterie gelieferten fert wird, und damit den Antriebsstrom in der An-Stromimpulse gewonnen wird. Zur Erzielung einer 55 triebsspule. Die Amplitudenstabilisierung wird bei ausreichenden Ganggenauigkeit ist es dabei er- dieser Anordnung dadurch erreicht, daß der Steuerwünscht, diese Antriebsspannung bei kleiner Schwin- spule ein durch die Amplitude des Schwingers steuergungsamplitude des Schwingers hoch und bei großer barer Widerstand parallel geschaltet wird, wobei die Schwingungsamplitude niedrig zu halten. Selbstvei- bekannte Schaltungsanordnung hinsichtlich dieses ständlich muß dabei diese Antriebsspannung von der 60 steuerbaren Widerstandes einen von einer HilfsSpannung der Stromquelle unabhängig sein, was die steuerspule gesteuerten Regeltransistor mit der Maß-Bereitstellung von Stromimpulsen konstanter Größe gäbe vorsieht, daß diese Hilfssteuerspule in ihren voraussetzt. Es gibt bis heute keine Stromquellen, elektrischen Parametern von der Steuerspule wesentdie Stromimpulse konstanter Größe liefern, so daß Hch abweichend bemessen ist oder der Regeltransimit den bekannten Schaltungsanordnungen keine 65 stör eine gegenüber dem Haupttransistor wesentlich ausreichende Amplitudenstabilisierung des Schwin- abweichende Charakteristik hat. Alternativ ist vorgers erzielbar ist. Weitere Störgrößen sind äußere gesehen, daß der steuerbare Widerstand aus einer Stoivvirkungen auf den Schwinger, welche die Ampli- zur Steuerspule parallel geschalteten Diode besteht,

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welche einen möglichst steilen Abfall des Durchlaß- mit angeschlossenem Spannungsteiler 11, 12 und der

Widerstandes oberhalb einer Spannung aufweist, die G'eichrichterdiode 9 ist von folgenden Gegebenhei-

größer ist als der Eingangsschwellwert des Transistors. ten auszugehen. Wenn die an dem elektrostriktiveri

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen HilfsSteuerelement 10 abgenommene, zu der Schwin-

Schaltungsanordnung sind mit ihrem jeweiligen S geramplitude proportionale Steuerspannung infolge

Schaltbild in den beiden F i g. 1 und 2 der Zeich- einer übermäßigen Ampütudenerhöhung einen vor-

nung gezeigt. gegebenen Eckwert übersteigt, beispielsweise den

Bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 be- negativen Scheitelwert von 0,7 V, dann hat dies unter zeichnet 1 den als Stimmgabelschwinger ausgebilde- der Wirkung der Gleichrichterdiode 9 eine Aufladung ten Schwinger, der in bekannter Weise in einen io der elektrostatischen Kapazität des Hilfssteuerelee!ektronischen Zeitgeber, z.B. eine Armbanduhr, ein- mentslO zur Folge. Damit erhält der Regeltransigebaut ist und von einer Batterie 2 elektrisch ange- stör 8 ein von der Gleichrichterdiode 9 geliefertes trieben wird. Der von der Batterie 2 gelieferte Strom Richtsignal, welches je nach seiner Höhe eine mehr wird über eine Umformerspult 3 einem elektrostrik- oder minder wirksame Überbrückung der Basistiven Antriebselement 4 zugeleitet, welches mit einem is Lmitter-Strecke des Antriebstransistors 6 auslöst, elektrostriktiven Steuerelement S zusammenwirkt. In Hierdurch wird die Antriebsspannung am elektroden elektrischen Kreis dieser beiden elektrostriktiven striktiven Antriebselement 4 entsprechend vermin-Elcmente4, 5 ist ein Antriebstransistor 6 geschaltet, dcit. wodurch ein weiterer Amplitudenans;ieg ve; an dessen Basis ein Vorspannungswiderstand 7 an- hindert wird. Sollte du Schwingeramplitude aul gelegt und dessen Kollektor über die Umformer- ²⁰ Grund äußerer Stoßeinwirku.igen abfallen, dann i . spule 3 mit der Batterie 2 verbunden ist. Die bis umgekehrt für den Regeltransistor 8 davon auszuhierher beschriebene Schaltungsanordnung entspricht gehen, daß er weniger stark leitend vjrd. Als Folg. dem Stand der Technik, auf welchem die vorliegende davon wird dann der Antriebstransistor 6 an der Erfindung aufbaut. Es ist für diese Schaltungsanord- Basis positiver, so daß dem elektrostriktiven Annung zu bemerken, daß sie keine befriedigende ²5 triebselement 4 eine erhöhte Antriebsspannung zu-Amplitudenstabilisierung des Schwingers 1 erreichen geführt wird, was eine Erhöhung der Schwingerampli-Iäßt, weil der von der Batterie 2 dem elektrostriktiven tude auslöst. In beiden Fä"en wird damit eine bc-Antriebselement 4 zugeführte Strom keine konstante friedigende Amplitudenstabilisierung ermöglicht. Größe darstellt und deshalb auch keine Schwin- Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 untergungsamplitude konstanter Größe erreicht werden 3o scheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 einmal kann. Die an das elektrostriktive Antriebselement 4 darin, daß in die Verbindung zwischen dem elektroangelieferte Antriebsspannung wird in ihrer Größe striktiven Steuerelement 5 und der Basis des Anaußer durch die Größe der Batteriespannung auch triebstransistors 6 ein Kondensator 13 geschaltet ist. beeinflußt \\>n Stoßeinwirkungen auf den Zeitgeber. Weiterhin ist die Gleichrichterdiode 9 direkt in den

Für diese Schaltungsanordnung ist nur dann eine 35 Ausgang des elektrostriktiven Steuerelements 5 gebefriedigende Amplitudenstabilisierung erreichbar, schaltet, es ist also kein besonderes Hilfssteuerelewenn in den Steuerkreis der beiden elektrostriktiven ment vorgesehen. Die Anordnung des Regeltransi-Elemente 4, 5 am Eingang des Antriebstransistors 6 stors8 mit zugeordnetem Spannungsteiler 11, 12 entein von Richtsignalen gesteuertes Regelorgan ge- spricht derjenigen bei der Schaltungsanordnung geschaltet wird. Dieses Regelorgan ist im Falle der ⁴° maß Fig. 1. Der zusätzlich vorgesehene Konden-Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 ein in die Basis- sator 13 sorgt dafür, daß die maximale Antriebs-Emitter-Strecke des Antriebstransistors 6 geschalte- spannung zum Zeitpunkt der maximalen Schwinter Regeltran^istor 8, der seine Richtsignale von einer gungsauslenkung des Schwingers 1 bereitgestellt wird. Diode 9 erhält, die in den Ausgang eines unabhän- Im übrigen entspricht die Funktionsweise dieser gigen elektrostriktiven HilfsSteuerelements 10 geschal- ⁴⁵ Schaltungsanordnung derjenigen gemäß Fig. 1, d.h. tet ist. Dieses ist ^;:.ber zwei Widerstände 11 und 12, die strichpunktiert eingerahmten Schaltungselemente die als Spannungsteiler wirken, in den Eingang des ermöglichen in vorstehend beschriebener Art eine Regeltransistors 8 geschaltet. befriedigende Amplitudenstabilisierung d:s Schwin-

Hmsichtlich der Wirkung des Regeltransistors 8 gers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. tudenstabilisierung weiterhin nachteilig beeinflos-

   Patentanspriiche: sen. .

   Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine

   κ Schaltungsanordnung für den elektrisch an- Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu getriebenen Schwinger von elektronischen Zeit- 5 schaffen, welche eine weitgehende Amphtudenstabihgebern mit je einem elektrostriktiven Antriebs- sierung des Schwingers ermöglicht
   und Steuerelement und einem in den elektrischen Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch geKreis dieser beiden Elemente geschalteten An- löst, daß in den Steuerkreis am Eingang des Annebstriebstransistor, dessen Basis ein Vorspannungs- transistors ein Regelorgan geschaltet ist, das von widerstand zugeordnet und dessen Kollektor über io Richtsignalen gesteuert wird, die von einer in den eine Umformerspule mit der Batterie verbunden Ausgang des elektrostnktiven Steuerelements oder ist,dadurchgekennze!chnet, daß in den eines zusätzlichen ekktrostnktiven Hflfssteuerele-Steuerkreis am Eingang des Antriebstransistors rents geschalteten Gleichrichterdiode geliefert wer-(6) ein Regelorgan (8) geschaltet ist, das von den. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Richtsignalen gesteuert wird, die von einer in den 15 den Unteransprüchen zu entnehmen.
   Ausgang des elektrostriktiven Steuerelements (5) Insbesondere ist es vorteilhaft, m die \ erbmdung oder eines zusätzlichen elektrostriktiven Hilfs- zwischen dem dektrostriktiven Steuerelement und Steuerelements (10) geschalteten Gleichrichter- der Basis des Antriebsiransistors einen Kondenv >r diode (9) geliefert werden (Fig. 2 bzw. Fig. 1). zu schalten; diese Maßnahme dient dazu, die ir.axi-
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 20 male Antriebsspannung dann bereitzustellen, w.-nn durch gekennzeichnet, daß das Regelorgan ein !:. der Schwinger seine maximale Schwingungsau'' τι-die Basis-Emitter-Streckt des Antriebstransistors kung besitzt. Damit ist dann die AmphtudenstuMi-(6) geschalteter Regeltransistor (8) ist. sierung des Schwingers noch wirksamer und damit
3. 3. Schaltungsanordnung naen Anspruch 2, da- eine hohe Ganggenauigkeit des elektronischen Z Itdurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterdiode 35 t,ebers gewährleistet.

   (9) zwischen das elektrostnktive Steuerelement Nach der deutschen Auslegeschnft 1209 9M i>t

   (5) bzw. HilfsSteuerelement (10) und den Emitter noch eine Schaltungsanordnung für den elektrisch

   des Regeltran-istor; (8) geschaltet ist (Fig. 2 angetriebenen Schwinger von elektronischen 7.·.-\\-

   bzw. Fig. 1). gebern bekannt, bei welcher ein Transistorverstüiker
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der An- 30 durch eine durch die Relativbewegung Zwisten Sprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem Magnetsystem und einer Steuerspule ei/cuate in den Eingang des Regeltransistors (8) ein Span- Spannung gesteuert wird. Bei einem solchen, mit dem nungsteiler (11,12) geschaltet ist. anmeldungsgemäß angesprochenen elektrostriktiv cn
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der An- Antriebssystem nicht vergleichbaren elektromagnuisprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein 35 sehen Antriebssystem für den meistens als Stirnm-Kondensator (13) in die Verbindung zwischen gabelsciiwinger ausgebildeten Schwinger erzeugt der dem elektrostriktiven Steuerelement (5) und der an diesem befestigte Dauermagnet in der Steuerspule Basis des Antriebstransistors (6) geschaltet ist. induktiv die Steuerspannung, die ihren Maximalwert

   dann annimmt, w;nn der Schwinger seine höchste