Brevet FR2099617A1 — publié le 19720317

2Ô9Ô617 La présente invention concerne une montre électrique dans laquelle le convertisseur électro-mécanique est commandé p;t un signal constitué par des impulsions intermittentes. La présente invention concerne plus particulièrement une montre électrique dans laquelle la fréquence é-talon relativement élevée 'd'un signal, fourni par exemple par un oscillateur à quartz, est divisée, par un circuit diviseur de fréquence, pour obtenir un signal de très basse fréquence qui commande le convertisseur électro-mécanique. La mise en forme des signaux utilisés pour commander le circuit diviseur et le convertisseur est effectuée sans utiliser d'éléments résistifs ou capacitifs classiques, et la présente invention utilise des transistors à effet de champ réalisés sour forme de circuits intégrés . La présente invention se propose de réaliser un circuit de commande pour un montre-bracelet à quartz ou un appareil semblable en utilisant des circuits logiques à couplage direct. La présente invention sepropose aussi de réaliser une montre électrique comportant un circuit intégré très fiable réalisé sans difficulté suivant la technique de fabrication des transistors à effet de champ à grille isolée, utilisant l'électricité statique induite n la surface d'un corps semiconducteur à l'aide d'un élément actif, par exemple une pellicule d'oxyde (pellicule d'oxyde de silicium) et n'utilisant presque pas d'éléments passifs. Dans une montre électrique de type classique, représenté dans la figure 1, un signal d'une seconde est appliqué à une basoûle bistable FF comportant des résistances et des condensateurs, les signaux de sortie de cette bascule commandant respectivement des multivibrateurs MV^ et des résistances et des condensateurs j le signal est mis en forme de façon à posséder une largeur prédéterminée et est transmis à un transistôr de commande, et le courant est alternativement transmis aux bobines L^ et L^ du convertisseur. Lorsque les résistances et les condensateurs utilisés dans les multivibrateurs MV^ et MVg imposent une largeur correspondant à 15 us pour les impulsions de commande, l'élément négatif à incorporer, possédant une résistance et une 71 27417 2 capncité élevée, aura une résistance de 10 et une capacité d'environ 1 500 pF. Du fait de son importance cet élément est difficile à lofer dans un faible espace, par exemple le boîtier d'une montre élec troni'oue. En outre, lorsmie cet élément possè-5 de des dimensions ip'portantes, le câblage se trouve en dehors du circuit électronique et on ne peut pas obtenir une fiabilité é-levée. Si le circuit de commande de la montre électronique est réalisé en utilisant la technique d'intégration à grande ou moyenne échelle qui a fr.it de ;;rand progrès récemment, ce circuit I0 peut être réalisé uniquement sous forme de circuit intégré dans une plaquette de semiconducteur, ce qui permet d'obtenir une montre de fnibles dimensions et très fiable. En outre les opérations tic fabrication sont moins nombreuses, ce qui est avantageux pour une production en série. 15 La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une for^e de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au déssin annexé dans lequel : La figure 1 représente un circuit de comman-20 de classique d'une montre h quartz ou d'un appareil semblable. La figure 2 représente le convertisseur é-lectro-mécnnique et le circuit de commande utilisés suivant l'invention. La figure 3 représente les formes d'ondes 25 des «=ignaux de commande suivant l'invention. Les figures H et 5 représentent des formes de réalisation du circuit de connande suivant l'invention. La figure 2 représente le circuit de commande d'un moteur à impulsions. La référence 1 désigne le rotor d' 30 un moteur constitué par un aimant permanent possédant six pôles. Ces convertisseurs peuvent être de différents types. La référence 2 désigne la culasse, la référence 3 désigne la bobine d'excitation, la référence b désigne une roue transmettant le mouvement de rotation communiqué par le moteur, la référence 5 désigne 35 l'aiguille des secondes , les références 6, 7» 8 et 9 désignent des transistors de commande bipolaires de type npn et pnp. Dans ce cas on utilise des transistors bipolaires car les transistors à effet de champ à grille isolée ne pourraient pas supporter l'intensité du courant. Un signal de commande est appliqué simul-bO tanéraent aux transistors 6 et 8, le courant traverse la bobine 3 i ! » 'UD ORIGNAL 71 27417 3 2099617 dans un sens, puis le signal de commande est appliqué aux transistors 7 et 9 et la bobine 3 est traversée par un courant de sens contraire. Dans cette forme de réalisation, une impulsion possédant une dur'e t com ande l'aiguille des secondes toutes ^ m 5 les secondes. La figure 3 représente les formes d'ondes des ^ignaux d'entrée des transistors de commande de la figure 2. Les entrées 1 et 2 sont toujours positives et ne deviennent nulles nue l'orsqu'il apparaît une impulsion de commande de durée t . Les entrées 3 et k reçoivent des signaux de forme opposée. m Les fones d'ondes des entrées 1 . et 2 sont décalées d'une seconde par rapport à celle des entrées 2 et 4. Les signaux d'entrée 1, 2, 3 et k sont appliquas au circuit de commande avec un retard t^,- dans le cas le y.lun défavorable, par rapport au signal •5 de remise à zéro provenant de moyens extérieurs de remise à zéro (ce retard t, est décrit plus en détail en se référant à la fi-d gure k). Dans la figure k, un signal étalon provenant d'une source est divisé en signaux d'une seconde par un 20 circuit diviseur à bascules ,,,, F ) et est transmis à des circuits conformâteurs A, B, C qui fournissent les signaux d'entrée 1, 2, 3 et k représentés dans la figure 3. Le circuit uonformateur A sert à retarder son signal d'entrée d'une durée correspondant à la largeur 25 d'une impulsion d'un autre signal d'entrée F^. Le signal F^ est inversé toutes les deux secondes et constitue un signal de sortie du circuit à bascules, sa période étant égale à deux secondes. Le signal F^ est un signal de sortie du circuit à bascules poss^'dpnt une fréquence de 6k Hz. Par conséquent, la forme d'on-30 de du signal F^ possédant une période de deux secondes est retar dée de 1/6k seconde par rapport au signal initial. Les circuits conformateurs B et C nui sont respectivement des circuits ET et NI reçoivent le signal de -ortie du circuit A et respectivement le -ignal F^ possédant une période de deux secondes et le si-35 gnal F^ nui est en opposition de phase avec le signal F , pour fournir les signaux représentés dans la figure 3. Dans ln figure 5» les rectangles en pointil lés correspondent aux circuits A, B et C de la figure 4. Dans le circuit B la moitié gauche représente un circuit ET et la moitié kO droite représente un circuit inverseur. Dans le circuit C la moi 71 27417 k 2099617 tié gauche représente un circuit OU et la moitié droite un circuit inverseur. Comme on l'a vu ci-dessus, suivant l'invention, spns utiliser de résistances ou de condensateurs comme é-5 lépients passifs, on peut obtenir des impulsions de largeur quelconque en déphasant le signal (figure k) pour obtenir des signaux Fn - 1 et Pn "+ 1 . En outre on obtient des impulsions alternées de très basse fréquence en transmettant ces signaux à un circuit de commande co"Stitué par quatre transistors comme représen-10 té dans la figure 2. Le convertisseur constitué par le moteur à impulsions à n pôles représenté dans la figure 2 peut alors être comnandé de façon très avantageuse pour la montre-bracelet à quartz qui est commandée par des signaux de faible durée et qui est de bon'e qualité. L'invention concerne aussi le procédé de 15 commande simple et fiable d'une montre électrique en utilisant la technique des circuits intégrés à semiconducteurs. 71 27417 5 2099617 REVENDICATIONS 1) Montre électrique à quartz, caractérisée par le f*>it nu'elle comporte un oscillateur à quartz fournissant Hes sigraux de fréquence relativement élev'e, un diviseur de fréquence constitué par des transistors à effet de champ à grille isolée et destiné à diviser la fréquence du signal de sortie de l'oscillateur pour fournir un signal de fréquence faible, et un moteur pas à pas commandé par le signal provenant du diviseur de fréquence. 2) Montre électrique à circuit intégré, caractérisée par le fait qu'il comporte un convertisseur électromécanique, qui est commandé par un signal obtenu à l'aide d'un circuit diviseur divisant la fréquence d'un signal étalon fourni par un oscillateur de fréquence relativement élevée, et un circuit conformateur pour la mise en forme du signal de commande du convertisseur électro-mécanique, le signal périodique commandant ledit convertisseur étant retardé d'une durée quelconque à l'aide d'un signal provenant d'un étage quelconque du circuit diviseur. 3) Montre électrique suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que l'on peut obtenir un train d'impulsions de fréquence constante et de largeur quelconque en prélevant un signal en un point quelconque du circuit diviseur et en utilisant ce signal pour commander le convertisseur.