Brevet FR2033216A1 — publié le 19701204

i. 2033216 La présente invention a pour objet un dispositif pour montre électronique, comportant un système oscillant et des moyens électroniques pour varier au moins une composante réactive du systeme oscillant. 5 On connaît des dispositifs permettant d'obtenir une variation de capacité importante, en "branchant aux bornes du système oscillant une capacité fixe C en série avec une résistance électroni- S que variable R . Toutefois, si l'on étudie l'impédance parallèle équivalente de ce circuit, on trouve en plus de la capacité variait) ble Cp, une résistance parallèle Rp. CL Cp = 2 2 2 w Cg % +1 15 Rp = -5—5 + Rs w Cs Rs Cette résistance parallèle détruit le facteur de qualité du ! système oscillant et consomme de 1 énergie. Or, dans une montre électronique, on ne dispose que de peu 20 d'énergie, et l'on ne peut pratiquement pas utiliser un tel système. la présente invention a pour objet un dispositif, qui permet d'obtenir une capacité variable importante, ayant un facteur de qualité théoriquement infini, c'est-à-dire ne consommant pas d'éner-25 gie. Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une capacité en série avec un interrupteur électronique bidirectionnel, ainsi qu'un circuit de commande pour commander périodiquement la fermeture "dudit interrupteur pendant une durée qui 30 peut être variée pour modifier la valeur moyenne apparente de ladite capacité et par là la fréquence de résonance du système oscillant . On voit que si l'interrupteur est ouvert, le courant dans l'interrupteur est pratiquement nul; s'il est fermé, la tension à 35 ses bornes est pratiquement nulle. Dans les deux cas, la puissance dissipée dans l'interrupteur 69 4515.1 2. 2033216 est nulle, contrairement à ce qui se passe si l'on utilise le principe de la résistance variable. On arrive donc à varier la fréquence propre d'un système oscillant, par exemple un circuit oscillant parallèle, sans affecter son facteur de qualité. 5 le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est le schéma électrique de cette forme d'exécution et la fig. 2 représente des signaux en différents points du cir- 10 cuit. Le circuit comporte un circuit oscillant parallèle composé de la bobine L1 et de la capacité Cl. Ce circuit oscillant est accouplé par un condensateur C2 à un interrupteur bi-directionnel formé par des transistors Ï1 et T2, montés en parallèle et en polarités 15 opposées des circuits émetteur-collecteur. La base du transistor T2 est maintenue à un potentiel positif continu au moyen d'une résistance RI et d'un condensateur C3. Au moyen d'un condensateur C4, le circuit oscillant Ll, Cl est accouplé à l'entrée d'un amplificateur en classe C formé par un 20 transistor T3 et des résistances R2 et R3- Cet amplificateur est suivi d'un temporisateur C5, R4, T4 et R5. Ce temporisateur agit sur la base du transistor T1 de l'interrupteur bi-directionnel. La fig. 2 représente les tensions caractéristiques en différents points du circuit. La tension sinusoïdale selon fig. 2 A ap-25 paraît au point A, c'est-à-dire aux bornes du circuit oscillant Ll, Cl. Par les pointes des alternances négatives de cette tension, le transistor T3 est déclenché pour une durée relativement courte, de sorte que les impulsions représentées en B sur la fig. 2 chargent le condensateur C5 par la base du transistor T4* Suivant la valeur 30 ajustée du potentiomètre R4, le transistor T4 est maintenu ensuite en condition de non-conduction pour un intervalle plus ou moins long et produit ainsi une impulsion de commande positive de durée réglable selon le temps de décharge de C5 dans R4 (diagramme C de la fig. 2). Pendant la durée des impulsions positives à la base du 35 transistor Tl, ce transistor se trouve en état de conduction. Du fait que le transistor T2 reste toujours en état de conduction, le potentiel au point D ne peut pas devenir négatif. Par con 69 45151 3. 2033216 séquent, l'interrupteur se ferme automatiquement lorsque la tension à ses bornes passe par zéro vers une tension négative, ce qui est le cas pendant les impulsions de courant négatives (diagramme I de la fig. 2). D'autre part, la durée de fermeture pendant l'alternance 5 positive de la tension aux bornes de l'interrupteur, dépend de la durée des impulsions de commande appliquées à la base du transistor Tl de l'interrupteur. Ces alternances positives commencent lorsque la tension aux bornes du circuit 11, Cl passe par son maximum négatif, c'est-à-dire par le maximum de la polarité de conduction du 10 transistor T2. En même temps, le transistor T1 devient conducteur par une impulsion (C) au moment où la tension à ses bornes passe par zéro. On voit que de ce fait, l'interrupteur reste fermé pendant un temps correspondant à deux fois la durée de l'impulsion de commande à la base de Tl. Ce temps de fermeture est réparti symé-15 triquement par rapport à l'impulsion fournie par T3- La durée des impulsions de commande peut être augmentée jusqu'à ce que le transistor Tl reste fermé pendant toute l'alternance. D'autre part, la durée des impulsions de commande peut être raccourcie de façon que le transistor Tl reste toujours coupé, c'est-à-dire que l'interrup-20 teur reste toujours ouvert pendant toute l'alternance de la tension sinusoïdale. Il est ainsi possible de varier le rapport fermeture-ouverture de l'interrupteur de 0 à co en modifiant la constante du temporisateur. La capacité apparente de la capacité C2, en parallèle à la capacité Cl du circuit oscillant, peut ainsi être variée 25 entre zéro et la valeur C2. Suivant la valeur de cette capacité C2 par rapport à la capacité Cl, une variation plus ou moint importante de la fréquence propre du circuit oscillant peut être obtenue. Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, on a admis que la durée des impulsions de commande pour l'interrupteur peut être ajustée 30 manuellement au moyen d'un potentiomètre R4. Pourtant, cette variation peut aussi bien être obtenue par des moyens purement électroniques, par exemple par un transistor approprié, commandé par n'importe quel signal. On obtient ainsi une commande automatique de la fréquence du circuit oscillant par n'importe quel signal de comman-35 de. De préférence, la séquence de communication, respectivement le rapport fermeture-ouverture de l'interrupteur, peut être commandé par un système qui fait partie d'une boucle d'asservissement. Le 69 45151 4. 2u 3 3 216 circuit peut être réalisé sous certaines formes par la technique des circuits intégrés. Il trouve des applications particulièrement intéressantes dans l'horlogerie, où. la fréquence d'un oscillateur à basse fréquence ou à fréquence sonore peut être commandée par 5 n'importe quel système de commande. Par exemple, la fréquence de l'oscillateur peut être commandée suivant le décalage entre l'oscillation de cet oscillateur et une oscillation-pilote, par exemple l'oscillation d'un quartz. L'invention n'est pas limitée à des systèmes purement électri-10 ques, tels que représentés sur la fig. 1, mais le système oscillant peut être combiné, mécanique et électrique ou même uniquement un système mécanique. Il suffit d'accoupler n'importe quel résonateur mécanique, par exemple un diapason, à la réactance variable au moyen d'un transducteur électro-mécanique. Comme les valeurs méca-15 niques du résonateur peuvent être représentées par des valeurs électriques analogues, la fréquence propre d'un- système combiné comportant un résonateur mécanique peut être variée dans le même sens que la fréquence d'un système purement électrique selon fig. 1. Au lieu de l'interrupteur représenté sur la fig. 1, on peut 20 utiliser n'importe quel autre interrupteur et circuit de commande pour celui-ci qui présente les caractéristiques voulues pour le dispositif selon l'invention. Au lieu de régler la fréquence d'un circuit oscillant LC ou d'un résonateur mécanique, on peut aussi bien régler la fréquence 25 d'un système oscillant RC ou de n'importe quel système, oscillant formé de différents éléments électriques et/ou mécaniques.. Le dispositif selon l'invention peut être employé dans toute autre application horlogère. 69 4515î 5. 2U33216 REVENDICATIONS: l) Dispositif pour pièce d'horlogerie électronique, comportant un système oscillant et des moyens électroniques pour varier au moins une composante réactive du système oscillant, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une capacité en série avec un 5 interrupteur électronique bi-directionnel, ainsi qu'un circuit de commande pour commander périodiquement la fermeture dudit interrupteur pendant une durée qui peut être variée pour modifier la valeur moyenne apparente de ladite capacité et par là la fréquence de résonance du système oscillant. 10 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un in terrupteur ccnçu de telle façon qu'il ne se ferme que lorsque la tension à ses bornes passe par zéro environ. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit interrupteur comporte deux éléments semiconducteurs dont 15 l'un court-circuite constamment les tensions d'une première polarité et l'autre court-circuite les tensions de l'autre polarité lorsqu'il reçoit un signal de commande délivré par ledit circuit à partir du moment où la tension aux bornes du système oscillant passe par le maximum d'une impulsion de ladite première polarité, la du- 20 rée dudit signal étant variable. 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport fermeture-ouverture de l'interrupteur est commandé par un temporisateur dudit circuit de commande déclanché par des impulsions synchronisées par l'oscillation du système oscillant. 25 5) Dispositif selon l'une des revendications 1-4, caractéri sé par des moyens pour varier la durée de fermeture dudit interrupteur manuellement ou automatiquement, par exemple un potentiomètre ou un transistor commandé automatiquement. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que 30 la durée de fermeture est commandés par un système qui fait partie d'une boucle d'asservissement. 7) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par des moyens susceptibles de commander la durée de fermeture eh fonction du décalage entre l'oscillation dudit système oscillant et une os- 35 cillation-pilote, par exemple l'oscillation d'un quartz. 69 45151 6. 2033216 8) Dispositif" selon l'une risé en ce qu'il est constitué intégrés. 9) Dispositif selon l'une 5 risé en ce que ladite capacité lant comportant un résonateur tro-mécanique. des revendications 1-7» caracté-au moins en partie par des circuits des revendications 1-8, caracté-est accouplée à un système oscil-mécanique par un transducteur élec-