Генератор электронных часов

 

(()794603

О П И С А Й И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

И

К АВТОР(ЖОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. б 04б 3/ОО//

//Н ОЗВ б/32 (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2635015/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет (53) УДК 681.11 (.088.8) (43) Опубликовано 07.01.8!. Бюллетень № 1. (45) Дата опубликования описания 07.01.81 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Колешко, А. В. Гулай и Е. И. Лапицкий

Институт электроники АН Белорусской ССт-. (71) Заявитель (54) ГEHEPATOP ЭЛЕКТРОННЫХ ЧАСОВ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении высокоточных электронных часов, Известен кварцевый автогенератор с резонатором в цепи положительной обратной 5 связи (1). а

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является прецизионный кварцевый генератор, содержащий усилитель с колебательным LC-контуром на вы- 1() ходе и кварцевый резонатор в цепи обратной связи (2).

1-1естабильность частоты автогенератора обусловлена зависимостью параметров кварцевого резонатора от температуры, ам- 15 плитуды колебаний, а также старением резонатора.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты автогенератора и точности хода электронных часов. 20

Это достигается тем, что резонатор цепи положительной обратной связи содержит катушки индуктивности на входе и выходе, кольцевые магнитопроводы и резонирующий стержень, длина которого кратна поло- 25 вине длины волны ультразвуковых колебаний в нем, причем кольцевые магнитопроводы, в которых размещены катушки индуктивности, соосно охватывают у торцов резонирующий стержень, укрепленный в кор- 30 пусе резонатора на тонких нерастяжимых нитях. Катушки индуктивности резонатора могут состоять из согласно соединенных секций, размещенных эквидистантно на радиальных полюсных наконечниках кольцевого магнитопровода, чередующихся с радиальными постоянными магнитами, причем торцы полюсных наконечников и постоянных магнитов выполнены по форме поперечного сечения резонирующего стержня.

На фиг. 1 представлена структурная схема электронных часов; на фиг. 2 — простейшая принципиальная схема автогенератора; на фиг. 3 и 4 †. варианты исполнения резонатора. ,Основными элементами электронных часов являются электронная схема автогенерагора 1,,охваченная цепью положительнрй обратной связи с резонатором 2, делитель частоты 3, блок 4 управления индикатором и индикатор 5. Резонатор 2 включен в цепь обратной связи автогенератора. Состоит резонатор из катушек индуктивности 6 на входе и на выходе, кольцевых магнитопроводов 7 и резонирующего стержня 8, длина которого кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний в нем. Кольцевые магнитопроводы 7, в которых размещены цилиндрические катушки индуктивности

794603

30

50

6, охватывают концы резонирующего стержня 8. Последний укреплен в корпусе резонатора 9 на тонких нерастяжимых нитях

10. Катушки индуктивности 7 могут состоять из согласно соединенных секций; размещенных на радиальных полюсных наконечниках 11 кольцевого магнитопровода

7, чередующихся с радиальными постоянными магнитами 12. Торцы полюсных наконечников 11 и постоянных магнитов 12 выполнены по форме поперечного сечения резонирующего стержня 8.

В схеме автогенератора конденсаторы

С1 — разделительный, С2 — фильтровый, СЗ вЂ” шунтирующий резистор R, резистор

R — для подачи автоматического смещения на базу транзистора T.

При работе электронных часов сигнал с выхода автогенератора поступает на делитель частоты 3. С выхода делителя 3 напряжение подается на вход блока 4, с помощью которого происходит управление цифровым индикатором часов 5.

Автогенератор электронных часов работает следующим образом.

В выходной цепи электронной схемы автогенератора включен колебательный контур, состоящий из конденсатора С и катушки индуктивности 6 на входе резонатора

2. С помощью последнего положительная обратная связь заведена на базу транзистора Т. Пои возникновении колебаний в резонансном контуре на торце стержня 8 индуцируются вихревые токи. В результате взаимодействия этих токов с постоянным магнитным полем бариевого кольцевого магнитопровода 7, намагниченного в направлении образующей, на стержень действует осевая сила, вызывающая его продольные колебания. Амплитуда колебаний стержня максимальна на его резонансной частоте, т. е. при условии, что f=nC /2t, где

1 — длина стержня, Ci — скорость распространения продольных ультразвуковых колебаний в стержне, f — частота электрических колебаний в контуре. На втором торце стержня, колеблющемся в постоянном магнитном поле, возникает аналогичная система вихревых токов, которая возбуждает

ЭДС в катушке индуктивности на выходе резонатора. Последняя подключена к базе транзистора Т. Стержень 8 представляет собой колебательную систему с высокой добротностью. Даже если частота электрических колебаний в контуре по каким-либо причинам изменяется, в стержне преобладают ультразвуковые колебания на его резонансной частоте, которые, будучи преобразованы.на выходе резонатора в электрические, позволяют стабилизировать частоту автогенератора.

При эквидистантном размещении согласно соединенных секций катушек индуктивности 6 на полюсных наконечниках 11 кольцевого магнитопровода 7 взаимодействие вихревых токов с магнитным полем постоянных магнитов 12 возбуждает крутящий момент, вызывающий в стержне крутильные колебания. Стержень в данном случае резонирует на частоте f=nC,/2l, где

С, — скорость распространения крутильных колебаний в стержне.

Крепление резонирующего стержня 8 к корпусу резонатора 9 с помощью тонких нерастяжимых нитей 10 позволяет устранить такой дестабилизирующий фактор, как влияние зажимов резонатора, и тем самым повысить точность хода электронных часов. Стержень 8 резонатора 2 с катушками индуктивности 6, полюсными наконечниками 11 и постоянными магнитами 12 контакта не имеет.

Формула изобретения

1. Генератор электронных часов с резонатором в цепи положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты генерации и точности хода электронных часов, резонатор выполнен в виде стержня, длина которого кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний в нем, укрепленного в корпусе резонатора на тонких нерастяжимых нитях, и кольцевых магнитопроводов с катушками индуктивности, охватывающих концы стержня.

2. Генератор электронных часов по и. 1, отличающийся тем, что катушки индуктивности выполнены в виде согласно соединенных секций, размещенных на полюсных наконечниках кольцевого магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 420080, кл. Н ОЗВ 5/32, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 418955, кл. Н ОЗВ 5/32, 1974.

794603

Фиг. I

Составитель Г. Виноградова

Техред А, Камышникова Корректор А. Галахова

Редактор Т. Клюкина

Заказ 204/12 Изд. № 159 Тираж 409 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2