Brevet FR2237238A1 — publié le 19750207

La présente invention concerne un circuit pour I'aUto-démarrage et la stabilisation de l'amplitude de montres électroniques dans lequel un système magnétique monté sur un oscillateur tournant coopère avec un système stationaire de bobines, comprenant une bobine d'excitation et une bobine decommande, d'un amplificateur ou multivibrateur à transistor. On a déjà proposé des circuits de stabilisation de l'amplltude de montres électroniques. La forme la plus simple d'un tel circuit comprend une diode, plus particulièrement une diode Zener, connectée en parallèle à la bobine de commande ou plusieurs diodes connectées en-série. Ceci maintient la tension de commande constante, mais il faut accepter une plus grande consommation de courant, qui n'est cependant pas tolorée pour des réveille-matin de voyage ou des montres bracelets. Dans un second circuit de stabilisation connu, on limite la tension de base du transistor par des diodes connectées en série.Ce circuit ne cause pas d'augmentation de la consommation de courant, mais, dû à la caractéristique des diodes, une stabilisation parfaite n'est atteinte que jusqu'à une tension d'apprQximativement 1,3 volts; pour des tensions comprises entre 1,3 et 1,1 volts on obtient seulement une amélioration vis-à-vis de l'état non-stabilisé. Sous les meilleures conditions la déviation des amplitudes est toujours egale-à 200 Comme troisième solution citons encore les circuits de régulation à transistor dans lesquels la limite de stabilisation se trouve aussi à environ 1,25 volts, au-dessous de laquelle seulement une diminution de l'échappement des amplitudes est possible.Pour des horloges qui sont équipés de batteries normales, ceci est complètement suffisant, cependant pour des réveillesmatin de voyage , et plus particulièrement pour des montres- bracelets, qui sont équipés de batteries au mercure, cette stabilisation n'est pas suffisante. Un circuit de régulation à transistor d'un genre particulier est décrit dans la demande de brevet allemande pub- liée No. 1.947.467. Ce circuit, qui est auto-excitant et qui élimine automatiquement des changements de tension et de température, n'a pas de bobines d'excitation, mais deux bobines de commande et deux transistors dont le premier est stabilisé à l'aide d'une résistance de série et de diodes, de sorte que seulement un courant constant peut circuler dans le premier transistor ,ce qui cause un courant constant dans le second tran sistor, le courant de commande circulant dans les deux bobines de commande étant utilisé pour la commande.Ce circuit connu se distingue en effet par une consommation de courant extrèmement faible, mais ne peut être utilise que dans des montres bracelets à cause de la dépense plus élevée pour le second transistor. L'objet de l'invention est de fournir un circuit de stabilisation le plus simple possible pour un usage généralisé, en particulier pour des montres à batteries, dans lesquelles la tension doit pouvoir être utilisée, jusqu'à ce qu'elle soit tombée sur une valeur finale très petite, et pour des montres qui sont équipées de batteries au mercure. Dans un circuit du-genre cité plus haut, ce but est réalisé selon l'invention en ce que le collecteur d'un transistor connecté à un poule de la batterie est relié par un circuit comprenant en série une première résistance, une seconde résistance et la bobine d'éxcitation, à la base du transistor, qu'un premier condensateur est arrangé entre l'émetteur du transistor connecté par la bobine de commande à l'autre pôle de la batterie et la jonction des deux résistances, que ce premier condensateur et la bobine de commande sont shun-tés par une combinaison de diodes comprenant au moins deux diodesconnectées en série, que la première résistance et le premier condensateur sont choisis tels que le condensateur est chargé entre deux impulsions de commande tout au plus à la tension de base du transistor et que la deuxième résistance est choisie telle qu'au plus tôt à la tension de batterie la plus petite permise, l'impulsion d'excitation totale est transmise pour la commande du transistor. La qualité de stabilisation du circuit selon l'invention est inférieure à 1% (en comparaison à environ 10% pour des circuits comparables connus). La consommation de courant additionnelle requise pour l'effet de stabilisation est inférieure à 5% de la consommation nominale, de sorte que le circuit selon l'invention peut avantageusement être utilisé dans des montres bracelets, dans lesquelles la déviation de l'amplitude entre 1,45 volts (batteries fraiches) et 1,1 volts (batteries épuisées) est alors environ 1 à 20. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réa-lisation préféré de l'invention représenté dans le dessin unique ci-joint. Ce circuit représente un général un amplificateur à transistor dans lequel le collecteur du transistor npn T est connecté au le positif de la batterie, B tandis- que l'metteur est connecté par l'intermédiaire de la bobine de commande A au pôle négatif de la batterie B et que la bobine d'excitation E est reliée à la base du transistor. L'amplificateur à transistor contient additionnellement entre le collecteur et la bobine d'excitation E deux résistances R1 et R2 connectées en série, un premier condensateur-l connecté entre 11 émetteur Eet la jonction V de: deux résistances R1 et R2, ainsi qu'une combinaison de diodes D, comprenant au moins deux diodes connectées en série qui shuntent le premier condensateur C1 et la bobine de-commande A.Un second condensateur C2 est mis en parallèle à la premièresistance R1 pour atténuer les oscillations. Le fonctionnement du circuit est le suivant: Le premier condensateur CI est chargé par l'intermédiaire de la résistance R1 jusqu'à ce que la tension de déblocage du transistor T soit atteinte et que celui-ci devienne conducteur. Alors un courant circule de I'émetteur vers le pale négatif de la batterie B; ce courant renverse la charge du condensateur C1 et produit en même temps une impulsion de conmande dans la bobine de commande A qui dévie l'oscillateur tournant et fait que celuici oscille. En service, c'est-à-dire quand l'amplitude normale est atteinte, le condensateur C1 n'est plus que partiellement chargée et il sert de générateur de tension auxiliaire pour la tension d'excitation fournie par la bobine d'excitation E.La largeur de l'impulsion est indépendante de la durée des impulsions d'excitation, un courant circulant pendant l'impulsion à travers le circuit fermé suivant: Bobine d'excication E - base - émetteur premier condensateur C1 - seconde résistance R2; la géométrie de la bobine et le nombre de spires de la bobine et la grandeur du champ magnétique déterminent la-durée de l'impulsion. La seconde résistance R2 change une constante du ciccuit dans le sens d'une prolongation, c' est-à-dire, le courant circule plus longtemps et l'amplitude devient plus grande. La combinaison de diodes, qui comprend trois diodes pour un transistor en silicium et deux diodes pour un transistor en germanium, devie, aumoment de la commutation du transistor une partie de la tension présénte au point V ters le pôle négatif de la batterie B. Une tension y est produite qui correspond à la somme de la tension de déblocage du transistor T et de la tension émetteur, c'est-à-dire 0,6 V + 1,45 V ou 1,1 V (selon l'état de la batterie), si on admet que la tension d'une batterie fraîche est de 1,45 V, tel qu'il est le cas pour des batteries au mercure).Comme la résistance différentielle des diodes au-dessus de la tension de déblocage est très petite (quelques ohms seulement), 11 impulsion émise par l'émetteur pour le condensateur C1 est déviée directement par la combinaison de diodes D vers le pôle négatif de la batterie, c'est-à-dire le condensateur, dont le temps de renversement de la charge est défini par la résistance de la bobine et sa capacité, change de charge pendant un temps beaucoup plus court (le temps de renversement de la charge est d'autant plus court que la proportion du courant circulant à travers la combinaison de diodes est grande). Ceci réduit considérablement la longueur de l'impulsion. Si la tension de la batterie diminue, alors seulement une partie est encore déviée et le temps de renversement i la charge est ainsi augmenté. Afin d'obtenir encore dans la zone limite du pouvoir de stabilisation de ladite combinaison de diodes un croissement de l'impulsion de commande, la résistance R2 est choisie telle que seulement à la tension de service la plus petite permise de la batterie B, l'impulsion totale produite par la bobine d'excitation est fournie. A l'aide de la grandeur de cette résistance on peut même réaliser une augmentation de l'amplitude avec une tension décroissante. Ceci n'a cependant pas de sens en vue de la stabilisation, mais pourrait cependant être utile pour autant que l'on peut changer par cela la réponse à la température. Tous les circuits de stabilisation connus ont un coefficient de température négatif prononcé qui est ajustable dans le circuit selon l'invention, au moyen de la résistance R2 et qui peut même être rendu positif suivant le coefficient de température qui résulte de la coopération des pièces mécaniques de la montre. La tension de déblocage des diodes change avec la température de sorte que le temps de renversement de la charge du condensateur C1 change, et donc aussi la durée de l'impulsion de commande. A l'aide de la résistance R2, on peut maintenant fixer la constante du circuit, tel qu'une surrégulation se produit. La résistance R2 sert à fixer le temps requis pour le renversement de la charge à la tension de service de la batterie la plus petite permise de sorte que ce Smpscolncide avec l'impulsion d'excitation, ou il est plus grand que l'impulsion d'excitation à cette tension, ce qui cause une surrégulation qui se fait remarquer en même temps avec un changement du coefficient de la température. Au lieu d'employer un transistor npn, tel qu'il a été fait dans le circuit décrit, on peut-naturellement aussi employer un transistor pnp, ce qui necessite seulement un changement de la polarité de la batterie et des diodes. REVENDICATIONS 1. Circuit pour l'auto-démarrage et la stabilisation de l'amplitude de montres électroniques dans lequel un système magnétique fixé à un oscillateur tournant coopère avec un système de bobines, comprenant une bobine d'excitation et une bobine de commande, d'un amplificateur ou multivibrateur à transistor, carac térisé en ce que le collecteur du transistor connecté à un pôle de la batterie est relié à la base du transistor par un circuit comprenant en série une première résistance, une seconde résistance et la bobine d'excitation, qu'un premier condensateur est connecté entre l'émetteur du transistor relié par la bobine de commande à l'autre pôle de la batterie et la jonction entre les deux résistances, que ce premier condensateur et la bobine de commande sont shuntés par une combinaison de diodes comprenant au moins deux diodes connectées en série, que la première résistance et le premier condensateur sont choisis tels que le condensateur est chargé entre deux impulsions de commande tout au plus jusqu'à la tension de base du transistor et que la seconde résistance est choisie telle qu'au plutôt à la tension de batterie la plus petite permise, l'impulsion d'excitation totale est transmise pour la commande du transistor. 2. Circuit selon la revendication 1, comprenant un transistor au silicium, caractérisé en ce que la combinaison de diodes comprend trois diodes. 3. Circuit selon la revendication 1, comprenant un transistor au germanium, caractérisé en ce que la combinaison de diodes comprend deux diodes. 4. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un second condensateur est mis en parallèle à la première résistance pour atténuer les oscillations. 5. Circuli selon la revendication 4, pour des réveillematin de voyage, caractérisé en ce que la grandeur de la seconde résistance est comprise entre 100 ohms et 1 kohm. 6. Circuit selon la revendication 4, pour des montres bracelets, caractérisé en ce que la grandeur de la seconde résistance est comprise entre 1 kohm et 100 ohms.