Brevet FR2103449A1 — publié le 19720414

La présente invention concerne un circuit comportant deux transistors complémentaires destinés à entraîner dés oscillateurs électromécaniques (balanciers, diapasons, pendules, etc...) à l'aide d'une simple bobine et d'un système d'aimant qui sont déplacés l'un par rapport à l'autre. La bobine 5 est montée dans la branche collecteur d'un transistor (transistor d'entraînement) ; la base de l'autre transistor (transistor de commande) est couplée au collecteur du transistor d'entraînement, et la base du transistor d'entraînement est couplée en courant continu au collecteur du transistor de commande. Pour entraîner des oscillateurs électromécaniques qui sont utilisés, 10 par exemple, dans des montres ou des horloges comme balanciers, diapasons, pendules, etc..., il est bien connu d'utiliser des circuits électroniques à transistor. Ces circuits peuvent être divisés en deux classes, c'est-à-dire ceux pour maintenir l'oscillation mécanique à l'aide de deux bobines (une bobine de commande et une bobine d'entraînement) et ceux nécessitant seule-15 ment une bobine unique (d'entraînement). Ces circuits à simple bobine destinés à entraîner les horloges ou les montres, comportent habituellement deux transistors qui sont complémentaires l'un de l'autre, c'est-à-dire un transistor d'entraînement dans la branche collecteur duquel est connectée la bobine (d'entraînement), et un transistor 20 de commande dont la base, par l'intermédiaire d'éléments de circuits appropriés, est reliée au collecteur du transistor d'entraînement, et dont le collecteur, si nécessaire, par l'intermédiaire d'autres éléments de circuits, est relié à la base du transistor d'entraînement. A l'aide de ces types de circuits on obtient certains avantages quand 25 le couplage entre les deux transistors est effectué en courant continu. Un circuit de ce type est décrit dans le brevet allemand N° 1 Ul+8 3^8. Ce circuit offre l'avantage de démarrer automatiquement dans un temps court. Il présente toutefois un grand inconvénient puisque . deux sources de tension d'alimentation doivent être utilisées. 30 Ce circuit classique est représenté sur la figure 1 du dessin. Les deux sources de tension d'alimentation U et U _ sont montées en série, une -Di iid extrémité de la bobine L étant reliée à leur point commun, tandis que l'autre extrémité de la bobine est reliée au collecteur du transistor d'entraînement T1. De plus, le collecteur du transistor d'entraînement T1 est couplé à la 35 base du transistor de commande complémentaire T2 par l'intermédiaire de la combinaison parallèle de la résistance P1 et du condensateur C1. Le collecteur du transistor de commande T2 est relié à la base du transistor d'entraînement T1. L'émetteur du transistor de commande T2 est couplé au pôle négatif de la source de tension d'alimentation U par l'intermédiaire de la combinai- DC. Uo son parallèle de la résistance P2 et du condensateur C2. L'émetteur du transistor 71 30418 2103449 d'entraînement T1 est relié à la terre du circuit qui est identique au pôle positif de la source de tension d'alimentation U . B ! La bobine coopère avec un système d'aimant (non représenté) de tout type arbitraire qui permet d'induire des tensions dans la bobine et est,en retour, 5 actionné par le champ magnétique engendré par la bobine, afin d'entraîner l'oscillateur mécanique dans les cas où la bobine et le système d'aimant sont déplacés l'un par rapport à l'autre. La présente invention a pour objet de proposer un circuit qui soit capable de fonctionner avec une seule source de tension d'alimentation. 10 Selon l'invention ceci est obtenu quand, en série avec la bobine, on monte une diode qui est polarisée dans la direction directe du courant collecteur du transistor d'entraînement et quand on prévoit seulement une source de tension d'alimentation. Dans ce but, la diode peut être montée entre l'extrémité de la bobine qui est éloignée du collecteur et de la source de 15 tension d'alimentation ou bien entre le collecteur du transistor d'entraînement et la bobine. Selon une autre caractéristique de la présente invention : - le trajet émetteur-collecteur d'un transistor additionnel ou auxiliaire est monté en parallèle avec la diode ; 20 - le collecteur du transistor auxiliaire est relié au point de connexion de la diode avec la bobine ; - la base du transistor auxiliaire est couplée en courant continu à l'autre extrémité de la bobine. Dans ces circuits, il est souhaitable de relier l'émetteur du transistor 25 de commande à la source de tension d'alimentation en courant continu et en courant alternatif. D'autre part,ces exemples de réalisation du circuit selon l'invention dans lequel une extrémité de la bobine est reliée à la source de tension d'alimentation, peuvent encore être améliorés quand l'émetteur du transistor de commande, en courant alternatif, est couplé à la source de 30 tension d'alimentation et, en courant continu, est couplé au point de jonction de la bobine et de la diode. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien .entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. 35 La figure 1 représente un exemple de circuit classique. La figure 2 représente un exemple de réalisation d'un circuit selon l'invention. La figure 3 représente un autre exemple de réalisation d'un circuit selon l'invention. 1+0 La figure 1+ représente un exemple de réalisation avantageux du circuit 71 30418 3 210-3449 de la figure 2. La figure 5 représente un autre exemple avantageux de réalisation du circuit de la figure 3. Dans l'exemple de réalisation selon l'invention représenté sur la figure 5 2, la diode D et la bobine L sont montées en série d'une manière telle que la diode D est reliée à la source de tension d'alimentation U et que la B bobine L est reliée au collecteur du transistor d'entraînement T1. Dans ce cas, il peut être approprié de relier au point de jonction de la diode D et de la bobine L, une extrémité de la résistance R3, l'autre extrémité de la résis-10 tance R3 étant reliée à la terre du circuit- A l'aide de cette résistance et au moyen de la diode. D, on règle un courant de préconduction, de telle sorte qu'à la diode il se produit une chute de tension qui est largement indépendante des courants de fuites du transistor. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3» d'un circuit 15 selon l'invention, la bobine L et la diode D sont montées.en série d'une manière telle que la bobine L est reliée à la source de tension d'alimentation U_ et que la diode D est reliée au collecteur du transistor d'entraîne— fî ment T1. De même,dans ce type de circuit, il peut être souhaitable de prévoir la 20 résistance R3 qui, dans, l'exemple de réalisation de la figure 3,est montée entre la_terre_du circuit et_la borne de la diode D, elle—même reliée au collecteur du transistor d'entraînement T1. On doit encore mentionner que, naturellement, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, la résistance peut être montée 25 entre le collecteur du transistor d'entraînement T1 et la terre du circuit. Le courant de préconduction de la diode D traverse ensuite la bobine L juste de la même manière que dans le circuit représenté sur la figure 3. Dans certains cas, toutefois, ceci peut être défavorable, de telle sorte que dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, on préfère la variante 30 qui a été décrite ci-dessus, selon laquelle la résistance est reliée au point de jonction de la diode D et de la bobine L. L'effet de la diode D, comme prévu selon l'invention, réside dans le fait que le transistor de commande T2, par suite de la caractéristique d'écoulement de la diode D qui est adaptée à sa caractéristique d'entrée, tire un 35 courant permanent bien défini qui est largement stabilisé par rapport aux variations de température. De cette manière, on préserve 1'autodémarrage fiable de l'oscillateur électromécanique. Sur les figures 1* et 5 on a représenté d'autres exemples de réalisation d'un circuit selon l'invention, destiné à réduire la chute de tension de la 1|0 diode D dans les cas où le transistor d'entraînement T1 est entraîné en 71 30418 u .2103449 satters&ïffla et tjeur lesquels,. «p-tanni en utilise des composants au silicium,, la chute de tension' à tfawrs la dfecte s'élève à environ 0,7 volt et est ainsi seulement épale à la moitié de la tension d'alimentation habituellement utilisée d'environ 1,35 volt . Dans ce cas, la diode D est shuntée par le 5 trajet collecteur-émetteur du transistor auxiliaire T3 ou T4-, respectivement qui est connecté de manière à être entraîner automatiquement en saturation en même temps que le transistor d'entraînement T1. Selon la figure U, il est prévu dans cette connexion, que le transistor- auxiliaire T3 soit complémentaire du transistor d'entraînement T1. Le collee- 10 teur du transistor auxiliaire T3 est relié au point de jonction de la diode D et de la bobine L, tandis que l'émetteur est relié â la source de tension d'alimentation U . Le signal entraînant le transistor auxiliaire T3 en B saturation dans le même sens que le transistor d'entraînement T1, est appliqué à la base du transistor auxiliaire T3 à travers la résistance RU, son extré-15 mité éloignée de la base étant reliée à l'extrémité côté collecteur de la bobine L. Dans l'autre exemple de réalisation représenté sur la figure 5, le transistor auxiliaire TU et le transistor d'entraînement T1 sont du même type de conductivité, le collecteur du transistor auxiliaire TU étant de nouveau 20 relié au point de jonction de la bobine L etr de la diode D. L'émetteur du transistor auxiliaire TU est relié au collecteur du transistor d'entraînement T1, de telle sorte que le transistor auxiliaire TU est commandé à l'émetteur. La base du transistor auxiliaire TU est reliée par l'intermédiaire de la résistance R5, à la source de tension d'alimentation U et est ainsi B 25 portée à un potentiel fixe. Dans les exemples de réalisation selon les figures U et 5, on voit ainsi que la base du transistor auxiliaire est relié à travers une résistance à l'extrémité de la bobine L qui n'est pas connectée à la diode D. En utilisant le transistor auxiliaire T3 ou TU, dans le cas d'un transis- 30 tor d'entraînement de mise en service (de là également quand le transistor auxiliaire est mis en service), la chute de tension de la diode diminue d'environ 0,7 volt jusqu'à la tension de saturation collecteur-émetteur du transistor auxiliaire T3 ou TU respectivement. Dans tous les exemples de réalisation explicités ci-dessus, l'émetteur 35 du transistor de commande T2 est connecté, en courant alternatif et en courant continu, à la source de tension d'alimentation U par l'intermédiaire B du circuit P.C parallèle formé par R2 et €2, Dans les exemples de réalisation représentés sur les figures 3 et 5, il est, toutefois particulièrement approprié de coupler l'émetteur du. transistor de commande T2, en courant continu, UQ noix à la source de tension d'alimentation U_ mais à l'extrémité particulière B 71 30418 5 210-3449 de la bobine L qui n'est nas reliée à la source de tension d'alimentation U . Sur les figures 3 et ^, en conséquence, l'émetteur du transistor de commande T2, au lieu d'être relié à la source de tension d'alimentation U , à travers la résistance R2, peut être connecté à cette extrémité particulière de la bo— 5 bine L qui r.'est pas située en rerard de la tension d'alimentation, à travers la résistance R2' comme cela est indiqué par les traits interrompus. De cette manière, on évite que,même dans le cas d'un dimensionnement défavorable des composants individuels, il ne se produise un état selon lequel les deux transistors complémentaires T1 et T2 soient mis en service en 10 permanence (entraînés en saturation). Cette disposition est particulièrement avantageuse dans les cas où le circuit selon l'invention est réalisé selon les techniques connues d'intégration monolithique, parce que,de cette manière, il devient possible de réduire sensiblement les effets, qui se produisent au cours de l'intégration, des grandes tolérances des caractéristiques des 15 composants individuels sur lé circuit. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement a titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. 71 30418 6 2103449 REVENDICATIONS 1°) Circuit destiné à entraîner un oscillateur électromécanique, l'oscillateur comportant un système d'aimant et une seule bobine couplée magnétiquement, une seule source de tension d'alimentation, un transistor d'entraînement, 5 un transistor de commande de type de conductivité complémentaire à celui du transistor d'entraînement, la bobine étant couplée au collecteur du transistor d'entraînement, la base du transistor de commande étant couplée au collecteur du transistor d'entraînement, la base du transistor d'entraînement étant couplée au collecteur du transistor de commande, circuit caractérisé en ce 10 qu'il comporte une diode montée en série avec la bobine, la diode étant polarisée dans la direction directe du courant collecteur du transistor d'entraî-ment. 2°) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diode est montée entre la bobine et la source de tension d'alimentation. 15 3°) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diode est montée entre le collecteur du transistor d'entraînement et la bobine. U°) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un transistor additionnel dont le collecteur est relié au point de jonction entre une extrémité de la bobine et une extrémité de la diode, dont 20 l'émetteur est relié à l'autre extrémité de la diode et dont la base est reliée à l'autre extrémité de la bobine. 5°) Circuit selon la revendication U, caractérisé en ce que le transistor additionnel est complémentaire du transistor d'entraînement. 6°) Circuit selon la revendication U, caractérisé en ce que le transis-25 tor additionnel est complémentaire du transistor de commande. 7°) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur du transistor de commande est couplé en courant continu et en courant alternatif à la source de tension d'alimentation. 8°) Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'émetteur 30 du transistor de commande est couplé en courant alternatif à la source de tension d'alimentation et en courant continu à la connexion commune entre la bobine et la diode. 9°) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus une résistance à l'aide de laquelle l'anode de la diode est couplée 35 à la terre du circuit.