JPS58223778A

JPS58223778A - 温度補償機能付き電子時計

Info

Publication number: JPS58223778A
Application number: JP10815682A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Odagiri; 小田切　博之
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は温度補償機能を備えた電子時計に関する。

近来、電子時計の高精度化の一つの手段として電子時計
に温度検出機能を持たせ、その温度情報をもとに時間基
準信号を発生する発生回路の発振周波数を補正したり、
又は、発振信号を分周する分周回路の分周比を可変した
りすることで、温度による周波数変化を補償する方法が
実用化されて来た。

この方法は、水晶振動子の温度特性を補償するには有効
な手段である。しかし、水晶振動子などのバラツキを考
えた場合、問題がある。

一般に使用される＋５°×カツト水晶振動子の温度特性
は、常温を頂点とした上に凸の二次曲線で近似される。

ここで問題となる４くラツキは主に水晶の頂点周波数温
度（以下ＴＰ　と略す）である。

このＴＰはだいたい常温たとえば２３℃を中心として±
５℃程度バラツク。しかし１回路側では温度に対応した
周波数補正量は固定であるので。

ＴＰがバラツクと補正された周波数温度特性が温度に対
して一次の傾きを持つＬうにな条。

この従来様子を第１図（ａ）と（ｂ）に示す。第１図（
ａ）は、電子回路側で周波数補正量が０に固定された温
度に対して、水晶撮動子のＴＰが低い場合である。この
場合、補償された周波数温度特性は、温度に灼して負の
傾きを持つ。

第１図（ｂ）は、電子回路側で周波数補正量がＯＫ固定
された温度に灯して、水晶撮動子のＴＰが高い場合であ
る。この場合、補償され熾周波数温度特性は、温度に対
して正の傾きを持つ。

この様に、ＴＰがバラツクとせっかく補正した周波数温
度特性が傾いてしまい高精度化が難しくなる。そこで本
発明は、このＴＰのバラツキを補正する手段を設ける事
でより高精度化が谷易な温度補償機能付き電子時開を提
供することを目的と２・　　　　　する。以下本発明の
一実施例を示し詳細に説明する。第２図に本発明のブロ
ック図を示す。

時間基準信号を発生する発振回路１で発振した基準信号
は、分周回路２で分周され、表示３で時刻として表示さ
れる。

温度を検出する感温回路４の温度出力信号は、Ａ　／　
Ｄ変換回路５でデジタル信号に変換される。

Ａ　／　Ｄ変換回路５でデジタル信号に変換された温度
情報は、外部端子６ａ、　６ｂ、　６ｃ　で制御される
温度補正回路６へ人力される。

温度補正回路６は、外部端子６ａ、６ｂ、６ｃの状態に
よｐ　Ａ　／　Ｄ変換回路５の出力データを変更した温
度データを周波数補正データＲＯＭ７へ出力する。周波
数補正データＲるＮ７には、入力される各温度データに
対応した周波数補正データが書き込まれているので、入
力される温度情報に対応した周波数補正データを周波数
制御回路８へ出力する。周波数制御回路８は、周波数補
正データＲＯＭ７のデータにＬり発振回路１の発振周波
数ど分周回路２の分周比を制御して水晶振動子の温度に
よる周波数変化を補償する関係にある。

この結果、Ａ　／　Ｄ　Ｋｍ回路５の温度出力データを
温度補正回路６で変更することで、使用する水晶撮動子
のＴ　Ｐ　（ＩＬ−、合わせた周波数補償が可能となる
。したがって、補償され念温度特性は、温度に対して傾
きの少くないフラットな特性を得ることが可能となる。

次に本発明の主たる特徴点である温度補正回路の動作を
詳細に説明する。

Ａ　／　Ｄ変換回路から温度情報がたとえば５　ｂｉｔ
のデータＢＵＳ　　で温度補正回路に送られてくるもの
とする。この場合の温度補正回路の一実施例を第３図に
示す。

６ａ、　６ｂ、　６ｃは温度補正回路を制御する外部端
である。６ｅＬ、　６ｅ、　６ｆけ、Ａ／Ｄ変換回路（
図示せず）からの温度データ５　ｂｉｔの自答を＋１又
は−１する±１回路である。内部回路は６ｄたけ記入、
６ｅ、６ｆは６ｆと同じである。６Ｒゲ一ト６ｇは、±
１回路６ｄの０Ｎ１０ＦＦ　　を制御する。

万Ｒゲート６ｈは、ＡＮＤゲー）６１とで±１回路６θ
のＯＮ１０　Ｆ　Ｆｆ：制御する。Ａ　Ｎ　Ｄゲート６
には、ＯＲグー）６１とで±１回路６ｆを制御する。各
±１回路６ｒｌ、　６ｅ、　６ｆのＵ　Ｐ　／　Ｄ　Ｏ
Ｗ　Ｎを制御するＵ　／　Ｄ端子には、それぞれ入力端
子６ａが接続される関係にある。Ａ　／　Ｄ変換回路（
図示せず）からの温度データ５ｂｉｔ−ｊ７ｚわち３２
状態はそれぞれ５℃〜５４℃の１℃おきの温度に対応し
ているものとする。すなわち、ｂ、　＝’Ｑ、、　ｂ、
　＝Ｘ、　ｂ３＝’ｇ、　ｂ、　＝Ｘの場合、温度は５
℃であり、ｂｔ＝ｌ。

ｂ、　＝１．　ｂ３　＝ｌ、　ｂ４＝１．　ｂｓ＝１　
　の場合、温度は６４℃であるとする。

そこで、各温度に対応した周波数補正データが書き込ま
れた周波数補正データＲＯＭは２３℃で周波数補正量が
０で、２３℃を中心として温度が上下すると水晶撮動子
の温度特性に合わせて周波数を進み側に補正するデータ
が■き込まれているものとする。この場合、ＴＰ２３℃
の水晶振動子が実装すれば良いが、水晶撮動子のＴＰが
２３℃からずれると、周波数補正デ〜りＩ’（ＯＭのデ
ータで補正された周波数温度特性は傾いてしまう。

この周波数温度特性の温度に対する一次の傾きを防止す
るには、水晶撮動子のＴＰと商路の周波数補正量の０点
源度を合わせる心安がある。

たとえば今、ＴＰ＝２２℃の水晶撮動子が実装されたと
するど回路の周波数補正駿０点の温度は２３℃であるの
で、補正された周波数温度特性は温度に対して正の傾き
を持つ。これを温度に対してフラットな特性とするには
、水晶撮動子のＴＰＩに回路の周波数補正音Ｏ点の温度
を合わせれば良い。この場合、第３図の実施例において
は、Ａ／Ｄ変換回路からの温度データを、温度補正回路
で＋１℃して周波数補正データＲＯＭへ人力すれば良い
。

又、ＴＰ＝２４℃の水晶撮動子が実装された場合、温度
補正回路では一１℃の処理をして周波数補正データＲ？
５Ｍへ人力すれば良い。

この様に、自晶儂動子のＴＰのバラツキを温度補正回路
で吸収してやれば温度に対してフラットな周波数温度特
性が得られる。

第５　［Ｑ＋の実施例においては、外部端子６ａ、　６
ｂ。

６Ｃの組合せで＋３℃の温度補正が行なえるよう−にな
っている。

第４図に外部端子６ａ、　６ｂ、　６Ｑの組み合わせに
対する温度補正量を示す。

ＴＰ＝２５℃の水晶撮動子が実装された場晶、外部端子
６ａ、　６ｂ、　６ｃｋＪ、　’１１．．　Ｘ、　’８
．．、このときＡ／Ｄ変換回路からの温度データはその
まま周波数補正′データＲＯＭへ人力される。

ＴＰ＝２２℃の水晶撮動子が実装さり、た場合、外部端
子６ａ、　６ｂ、　６ｃは＼、Ｘ、１、このとき±１回
路６ｄは、Ｕ／　Ｄ　Ｉ　＝　Ｑ、Ｎ　Ｆ’　１　＝　
１であるので、Ａ／Ｄ変換回路からの５ｂｉｔ　　の温
度データに＋１する。次段の±１回路６ｅ、　６ｆのＮ
Ｆ２、ＮＦ６は、この場合Ｘ、　Ｘであるので±１回路
６ｄの出力データはそのまま±１回路６ｅ、６ｆを抜け
る。

この結果、Ａ　／　Ｄ変換回路の出力すなわち５ｂｉｔ
の温間データは、＋１されて周波数補正データＲＯＭ　
　へ人力される。次に’ｌ’　Ｐ　＝　２１１）の水晶
撮動子が実装された場合を説明−ｊ゛る。

このときは、外部端子６ａ、６ｂ、６ａを’Ｑ、＋１＋
象とする。すると、±１回路６ｅＬ、６ｅのＮＦｌ、Ｎ
Ｆ２が１となる。この結果、Ａ　／　Ｄ変換回路の７ヒ
カする５　ｂｉｔ　　の温度データは、±１回路６ｄで
＋１され、更に±１回路６ｅで＋１される関係になる。

±１回路６ｆはこのときＮＦ３　がぺであるので±１回
路６ｄ、６ｅで＋２された温度データを通過する。この
結果、Ａ　／　Ｄ変換回路の出カフる温度データけ１２
されて周波数補正データＲＯＭへ人力される。

次にＴＰ＝２０℃の水晶振動子が実装された場合を説明
する。このとき外部端子６ｔｈ、　６ｂ、　６ｃはＤ＊
　　１ｅ’とする。この結果、ｐ、’　／　Ｄ変換回路
からの５　ｂｉｔ　の温度データは、±１回路６ｄ、６
ｅ、６ｆ　のＮＦｌ、　Ｎ’ＥＴ’２．　ＮＦ３が１で
かつＵ／Ｄ１、Ｕ／Ｄ２．Ｕ／Ｄ３　　がＸであること
から、それぞれの±１回路で＋１さり、る。この結果、
Ａ　／　Ｄ変換回路からの５　ｂｉｔ　　の温度データ
は、＋３されて周波数補正データＲＯＭへ人力される。

次にＴＰ＝２４℃の水晶撮動子が実装された場合を説明
する。このとき外部端子６ａ、　６ｂ、　６Ｃｔｒｉｌ
、箋、＼とする。この結果、±１回路６ｄは、Ｕ／Ｄ１
＝１、ＮＦ１＝１　となること□から、Ａ／Ｄ変便変格
回路の５　ｂｉｔ　　の温度データは−１される。

次段の±１回路６ｅ、６ｆは、それぞれ１１１Ｆ’２゜
ＮＦ３がＸであることから、±１回路６ｄで−１された
温度データを通過させる。

したがって、Ａ　／　Ｄ変換回路の温度データを−１し
て周波数補正データＲＯＭへ人力する関係にる。同様１
ｃ、ＴＰ＝２５℃の水晶振動子が実装された場合、外部
端子６ａ、６ｂ、６ｃ　は１．Ｘ、２とすると、Ａ　／
　Ｄ変換回路の出力温度データは−２されて周波数補正
データＲδＭへ人力される。

又、ＴＰ＝２６℃の水晶振動子が実装された場合、外部
端子６ａ、　６ｂ、　６ｃ　　を１．１．Ｘ、又は、１
．２．１とすると、Ａ／Ｄ変換回路の出力温度データは
−３されて周波数補正データＲＯ＋、Ｑへ人力される関
係にある。

このようにすることで、水晶撮動子のＴＰのバラツキを
補正することが可能となる。

以上述べた様に、本発明によれば感温回路からの温度デ
ータを外部端子で制御出来る温度補正回路を設けること
により、水晶撮動子のＴＰバラツキを吸収することがｏ
Ｊ能となる。この結果、補正量れた周波数温度特性を、
温度変化に対してエシフラットな特性とする事ができ、
より高精度な電子時計が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）と（１））は、それぞれ温度補正回路を設
けない場合の水晶振動子のバラツキによる周波数温度ｔ
￥ｊ性の傾きを示す図、第２図は本発明を示すブロック図、第３図は温度補正回路の一実施例を示す図、第４図は温
度補正回路の外部端子の組み合わせに対する温度補正酸
を示す図である。１・・・発撮回路　　　　２・・・分周回路３・・・表
示　　　　　　４・・・感温回路５・・・Ａ　／　Ｄ変
換回路　６・・・温度補正回路７・・・周波数補正デー
タＲｏＭ８・・・周波数制御回路　６ａ・・・外部端子イ　　　
　６ｂ１１．、Ａ工＋　　６　Ｃ、−’）Ｌ工□６ｄ・
・・±１回路　　　６ｅ・・・±１回路６ｆ・・・±１
回路　　　６ｇ・・・ＯＲゲート６ｈ・・・ろＲゲート
　　６１・・・ＡＮＤゲート６ｋ・・・ＡＮＤゲート　
　６１・・・δＲケート以　　　上出願人　株式会社　第二精工今代理人　弁理士　最　上　　　務第１図（ｄ）第２図匣徘ｌ巨］１円１トーｑαＹぬΣ（

Claims

【特許請求の範囲】

サーミスタあるいは半導体のＰＮ接合などの電流−電圧
特性を利用した感温回路と、感温回路のアナログ出力を
デジタル信号に変換するｐ、　／　Ｄ変換回路と、Ａ／
Ｄ変換回路の出力信号により各温度に対応した周波数補
正データを発生する周波数油圧データＲＯＭと、周波数
補正データにより時間基準信号を発生する発振回路、前
記発振回路出力を分周する分周回路の両方又は一方を制
御する周波数制御回路を備えた温度補償機能付電子時計
において、外部端子よシ制御される温度補正回路が前記
Ａ　／　ｖ変換回路と前記周波数補正データＲＯＭ　　
の間に接続され、前記Ａ　／　Ｄ変換回路の出力で温度
データを外部端子にニジ補正出来る様に構成されたこと
を特徴と□する温度補償機能付き電子時計。