Brevet FR2102085A1 — publié le 19720407

La pré-sente invention concerne un oscillateur à quartz dans lequel les variations de la fréquence d'oscillation dues aux variations de température sont compensées. L'invention concerne en particulier les oscil-5 lateurs à quartz utilisés en horlogerie. Suivant l'invention, la fréquence d'oscillation de l'oscillateur à quartz est compensée pour éliminer le dérèglement d'une montre en insérant un condensatèur en série avec le circuit oscillant à quartz de l'oscillateur, ce conden-10 sateur étant réalisé à l'aide d'un matériau tel que sa capacité varie en fonction des variations de température, la capacité du condensateur nécessaire à la compensation de température étant réglée de l'extérieur. La présente invention se propose de réaliser 15 un oscillateur à quartz très compact dans lequel il n'est pas nécessaire d'utiliser une source d'énergie électrique pour compenser les variations de température. La présente invention se propose aussi de réaliser une montre-bracelet à quartz dans laquelle l'élément 20 de compensation de température est simple et peut facilement être logé dans un espace limité, la fiabilité de cette montre étant améliorée. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est un schéma d'un oscillateur à quartz de type classique. La figure 2 est un schéma d'un oscillatèur 30 à quartz suivant l'invention. Les figures "}a. - 3d sont des schémas représentant différentes formes de réalisation du condensateur utilisé suivant l'invention. Dans un oscillateur à quartz de type classique 35 un élément de compensation Ct des variations de température est branché en série avec le circuit oscillant à quartz X, comme représenté dans la figure 1, cet élément de compensation se présentant sous la forme d'une thermistance ou d'un sondensateur variable dont la valeur varie ;en fonction de la température. Par ko conséquent, ces éléments sont indépendants des autres parties du 'BAD^QRlGlblAL 71 28859 2 2102085 circuit et se trouvent dans une enceinte étanche, aussi mis à part cet élément de compensation, la fréquence de l'oscillateur à quartz devra être régulée pour conserver une voleur fQ qui ne dérégie pas la montre. Les oscillateurs de type classique sont 5 réalisés de façon que le condensateur Cs servant à la régulation soit branché en série ou en parallèle avec l'élément Ct. La référence R d-'signe une résistance de base, la référence L désigne une inductance de charge, la référence Tr désigne un transistor et la référence B désigne une batterie. Suivant l'invention la 10 capacité de l'élement est modifiée en fonction de la variation de température et cet élément se présente sous une forme différente permettant la régulation de la fréquence f0. La figure 2 est un schéma représentant le circuit oscillant à quartz X en série avec un condensateur Cts 15 suivant l'invention qui compense les variations de température 1 çt régule le fonctionnement de la montre. Dans cette forme de réalisation, le condensateur constitué par une substance ferroélectrique, par exemple une céramique de BaTiO^ , est utilisé comme élément de compensation 20 de température. Un matériau de ce type est obtenu à l'aide d'un mélange à base de baryum ou de strontium et la modification des proportions du mélange modifie- le point de curie du matériau. Lorsque la température devient supérieure à celle du point de curie, le BaTiO-^ possède une caractéristique de température néga-25 tive. Si la température ambiante passe d'une valeur faible à la valeur du point de curie, la capacité du BaTiO^ augmente, et si la température dépasse le point de curie, la capacité diminue. Ce* caractéristiques sont décrites dans le brevet japonais n° .84 644/67. 30 . Les caractéristiques de la substance ferroélec- trique v?rie de façon étonnante lorsque la température dépasse le point de curie et il lui est difficile de retrouver ses caractéristiques initiales. Si la température augmente à partir d'une valeur faible pour atteindre une valeur élevée,puis diminue à partir de 35 la valeur élevée pour revenir à une valeur faible,la constante diélectrique du matériau ne reprend pas sa valeur initiale et il apparaît un phénomène d'hystérésis. Ceci a déjà été décrit dans différents documents connus et après différentes expériences,en particulier un test de vieillissement forcé réalisé enfaisant varier cycliquerrmt la température de fkçcn lépétée dans in domaine deux fais jûb inportant que le cbmaine 1 fcAD ORIGINAL 71 28859 3 21.02085 ^ ftogtt-Minett'ant, par 6xejtple de-2 O ° C à + 80°C, on a trouvé que la substance ferroélectrique du type mentionné peut être utilisée pour un oscillateur classique, et cette substance est en fait utilisée suivant l'invention. 5 En général, la courbe caractéristique de tem pérature d'un oscillateur à quartz se présente sous lp forme d'une parabole et au voisinage de la température correspondant au sommet de la parabole, la variation de fréquence est minimale de sorte que le sommet de la caractéristique de température est 10 fixé à 20°C. Par conséquent, le point de curie de l'élément de compensation de température est aussi fixé de façon a être égal à 20°C. Un matériau possédant un point de curie voisin de la température normale peut conserver ses caractéristiques initiales même si dans un domaine de température supérieur au point de 15 curie et aucune difficulté n'apparaît pour l'utilisation pratique- La présente invention utilise les propriétés mentionnées ci-dessus. Les figures 3a - 3d représentent des formes de réalisation d'un condensateur variable servant aussi de condensateur de compensation de température dont la capacité varie en fonction de la température. Dans la figure 3a» des électrodes en argent 1a,1b,1c,1d et 1e sont soudées à chaud siir une plaque (2) de BaTiO^,. les aires de ces électrodes étant différentes. La référence 3 désigne une borne permettant de choisir-1'électrode 25 mise en circuit. Dans la figure 3b, des électrodes en argent 4a,4b... en forme de secteur sont soudées sur une plaque (2) de BaTiO^ et les bornes de ces électrodes sont eourt-circuitées tour à tour à partir de la borne extrême suivant la rotation 30 d'un connecteur tournant 5» Le condensateur dans lequel on utilise un matériau tel que le BaTiO^ comme diélectrique ne peut pas avoir la capacité souhaitée si le matériau constituant les électrodes n'est pas soudé sur la plaque de BaTiO-j Par conséquent, la capacité ne se modifie pas de façon continue et 3> on obtient un condensateur dont la capacité varie par échelons et la subdivision minimale des électrodes peut être choisie très - faible de sorte que les échelons de variation de la capacité en réponse à la rotation du connecteur peuvent être tr-^i faibles. Dans Ip- figure 3c, la référence 1 désigne une 4 G plaque de BaTiO^ et la référence 2 désigne un secteur métal- r|JAD QRlGlMAL 71 28859 k 2102085 lique tournant,, La figure 3d est une vue en coupe de lr> figure 3c. La référence 3 désigne une électrode arrière et la variation de capacité apparaît entre le secteur 2 et 1'électrode-3• Si on fait tourner le secteur 2 on obtient une variation continue de 5 la capacité. Si la forme de la plaque 1 e=;t modifiée, l'allure de l'augmentation de capacité peut être choisie arbitrairement en fonction de l'angle de rotation. L'invention est trè-; efficace lorsque des '10 éléments possédant des caractéristiques différentes sont logés dans un espace limité, ppr exemple le boitier d'une montre -bracelet à quartz trë- compact dans lequel les variations de fréquence dues aux variations de température sont compensées. \ 3AD ORIGINAL 71 28859 5 2102085 REVENDICATIONS 1. Oscillateur à quartz dans lequel les variations de la fréquence d'oscillation dues à la température sont compensées, caractérisé par le fait qu'il comporte un condensateur dont le diélectrique est constitué par du BaTiO^ „ et dont la capacité varie avec un coefficient positif ou négatif suivant la température. 2. Oscillateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit condensateur est branché en série ou suivant un montage série équivalent avec le circuit oscillant à quartz dudit oscillateur à quartz, le réglage de la valeur de ce condensateur permettant de compenser une variation de la fréquence d'oscillation dudit circuit oscillant et de réguler la fréquence de l'oscillateur. 3. Oscillateur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la capacité dudit condensateur est modifiée de façon continue grâce à des moyens à position variable. k. Oscillateur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la capacité dudit condensateur est modifiée de façon discrète à l'aide de moyens de sélection. BAD ORIGINAL