DE2241514C3

DE2241514C3 - Electronic toe measuring device

Info

Publication number: DE2241514C3
Application number: DE19722241514
Authority: DE
Inventors: Dale Roland Westwood; Zupfer Jerrald A. River VaIe; Prak Jan Willem L. Hackensack; N.J. Koehler (V.St.A.)
Original assignee: Bulova Watch Co. Inc., New York, N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1971-08-27
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1976-10-07

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Zekmeßvorchtung entsprechend dem Oberbegriff des I'atentaniruchs 1.The invention relates to an electronic measuring device according to the generic term of I'atentaniruch 1.

Es sind präzise elektronische Zeitmeßgeräte bekanntworden, in welchen von einem nichtvoreinsiellbaren, it einem Zeitnormal höherer Frequenz verbundenen •equenzteiler periodische Impulse nit einer tieferen ■equenz abgeleitet werden, Diese Impulse dienen zur 514Precise electronic timing devices have become known in which of a non-pre-isolable, with a time standard of higher frequency connected • equence divider periodic pulses with a lower one ■ equenz are derived, These impulses are used for 514

Betätigung einer geeigneten Zeitanzeige. Das Zeitnor mal ist in den meisten Fällen als Oszillator mit einen piezoelektrischen Kristall ausgebildet Es können abei auch andere hochstabile Schwingungserzeuger benutz werden. Die Zeitanzeige ist derart ausgebildet, daß di« Zeit in Sekunden. Minuten und Stunden angezeigt wird Die Frequenz des Zeitnormals ist daher entsprechen zu unterteilen.Actuation of a suitable time display. In most cases, the time standard is an oscillator with one Piezoelectric crystal formed. Other highly stable vibration generators can also be used will. The time display is designed in such a way that the time is in seconds. Minutes and hours is displayed The frequency of the time standard must therefore be subdivided accordingly.

In der US-Patentschrift 35 40 209 ist ein elektrant sches Zeitmeßgerät dargestellt, in welchem pro Sekunde ein Impuls erzeugt wird. Diese Impuls« betreiben eine Anzeigevorrichtung mit flüssigen Kristallen. Zwecks Erzeugung der Impulse ist ein kristallgesteuerter Oszillator mit einer Frequenz von 32 768 Hz vorgesehen, dessen Ausgangssignal an eine Kette von 15 binären Frequenzteilerstufen gelegt wird, so daß pro Sekunde genau ein Impuls abgegeben wirdIn US Pat. No. 3,540,209 there is an electrant cal timepiece, in which one pulse is generated per second. This impulse « operate a display device with liquid crystals. In order to generate the impulses is a crystal-controlled oscillator with a frequency of 32 768 Hz is provided, the output signal of which is sent to a Chain of 15 binary frequency divider stages is laid, so that exactly one pulse is emitted per second

Ein ähnliches Zeitmeßgerät ist in der US-Patentschrift 35 40 207 beschrieben. Der Kristalloszillator schwingt dort mit einer Frequenz von 16 384 Hz, welche mit Hilfe von 14 in Tandem geschalteten Teilerstufen auf eine Frequenz von 1 Hz reduziert wird. Mit diesen Impulsen wird ein Motor für den Antrieb der Zeiger über das übliche Getriebe gespeist. Im Falle der US-Patentschrift 34 85 033 ist ein Gerät vorgesehen, bei welchem die Frequenz eines Quarzes auf einen Impuls pro Minute geteilt wird. Diese Minutenimpulse werden einem mit lichtemittierenden Dioden ausgerüsteten Anzeigesystem zugeführt.A similar timepiece is described in US Pat. No. 3,540,207. The crystal oscillator vibrates there at a frequency of 16,384 Hz, which is reduced to a frequency of 1 Hz with the help of 14 divider stages connected in tandem. With these Pulses are fed to a motor for driving the pointer via the usual gear. In case of US Patent 34 85 033 a device is provided at which the frequency of a quartz is divided into one pulse per minute. These minute pulses are a display system equipped with light emitting diodes.

Schließlich ist in der US-Patentschrift 32 82 042 (Schaller) ein Zeitmeßgerät mit einem kristallgesteuerten Oszillator veranschaulicht, dessen Frequenz zwecks Synchronisation einer das Getriebe einer mechanischen Zeitanzeige antreibenden Stimmgabel auf 360 Hz reduziert wird.Finally, US Pat. No. 3,282,042 (Schaller) discloses a timepiece with a crystal-controlled one Illustrates the frequency of the oscillator for the purpose of synchronizing the transmission of a mechanical one Time display driving tuning fork is reduced to 360 Hz.

Es waren also zahlreiche Arten von mechanischen und nicht mechanischen Zeitanzeigesystemen in Verbindung mit konstanten Zeitnormalen höherer Frequenz in Gebrauch, wobei jeweils für die Herabsetzung der Schwingfrequenz auf einen geeigneten Wert Frequenzteiler zwischen Schwingungserzeuger und Anzeigesystem geschaltet sind.Thus, numerous types of mechanical and non-mechanical timing systems were associated with constant time normals of higher frequency in use, whereby in each case for the reduction of the Vibration frequency to a suitable value Frequency divider between the vibration generator and the display system are switched.

Kristallgesteuerte Oszillatoren haben nicht nur den Vorteil des hohen (^-Faktors und damit der hohen Frequenzstabilität; sie weisen auch keinen Lagefehler auf. Die Genauigkeit von Armbanduhren dieser Art wird also durch Änderungen der Position nicht beeinflußt.Crystal-controlled oscillators not only have the advantage of the high (^ -factor and thus the high Frequency stability; they also have no positional errors. The accuracy of watches of this type is therefore not affected by changes in position.

Auf der anderen Seite sind Schwingkristalle nicht frei von Mängeln. So kann ein konventionelles Zeitmeßgerät nur dann genaue Zeit anzeigen, wenn der Kristall mit einer ganz genau vorgeschriebenen Frequenz schwingt Wie sich aus den obenerwähnten Vorschlägen ergibt, muß diese Frequenz beispielsweise genau 32 768 Hz betragen. Im Falle einer Abweichung von dieser Sollfrequenz wird das Zeitmeßgerät entsprechend ungenau. So ergibt eine Abweichung der Kristallfrequenz von 1 : 10 000 eine Fehlanzeige von 10 Sekunden pro Tag bzw. 5 Minuten pro Monat. Ein solcher Fehler wäre selbstverständlich nicht annehmbar.On the other hand, vibrating crystals are not free from defects. So can a conventional timepiece only show the exact time if the crystal vibrates at a precisely prescribed frequency As can be seen from the proposals mentioned above, this frequency must, for example, be exactly 32 768 Hz be. In the event of a deviation from this target frequency, the timing device will act accordingly inaccurate. A deviation of the crystal frequency of 1: 10,000 results in a false indication of 10 seconds per day or 5 minutes per month. Such a mistake would of course not be acceptable.

Solange Frequenzteiler ein nichtvariables Element des Zeitmeßsystems darstellen, ist man auf sehr genau abgestimmte Kristalle angewiesen. Man kann zwar Kristalle mit einer genau festgelegten Frequenz erzeugen. Allerdings sind solche Herstellungsprozesse umständlich und teuer. Die Einhaltung genauer Dimensionen des Kristalls erfordert hochqualifizierte Fachleute. Diese die Kosten verteuernden Umstände stehen derAs long as frequency dividers represent a non-variable element of the timing system, one is very precise matched crystals instructed. You can get crystals with a precisely defined frequency produce. However, such manufacturing processes are cumbersome and expensive. Compliance with precise dimensions of the crystal requires highly qualified professionals. These cost-increasing circumstances are available

viassenproduktion von elektronischen Zeitmeßgeratcn :ntgegen.mass production of electronic timepieces : n against.

Um die erläuterten außerordentlich engen Toleran/-brderungen für die Kristallherstellung zu mildern, ist es jereits bekannt, den Schwingkristall mit einer einstell- > jaren Reaktanz bzw. einer Gruppe von selektiv zuschaltbaren Reaktanzen in eirrm Stromkreis zu vereinigen, um die leicht abweichende Frequenz des Kristalls auf den gewünschten Wert zu bringen. Größere Frequenzabweichungen lassen sich in dieser Weise jedoch nicht korrigieren und Alterungseffekte wirken sid'i relativ stark aus. Außerdem wird der Wirkungsgrad des Oszillators ungünstig beeinflußt. Auch ist die notwendige Korrektur durch die angegebene Maßnahme nicht mehr durchführbar, falls die Eigenfrequenz des Kristalls vom idealen Wert mehr als beispielsweise 0,001 oder 0,002% abweichtAbout the extraordinarily close tolerance / brotherhoods explained for the production of crystals, it is already known to use the oscillating crystal with a setting-> jaren reactance or a group of selectively switchable reactances in a circuit combine to bring the slightly different frequency of the crystal to the desired value. However, larger frequency deviations and aging effects cannot be corrected in this way have a relatively strong effect on sid'i. In addition, the The efficiency of the oscillator is adversely affected. Also the necessary correction is indicated by the Measure no longer feasible if the natural frequency of the crystal is more than the ideal value for example, 0.001 or 0.002% deviates

Zur Überwindung dieser sich aus der Herstellung des Frequenznormals ergebenden Schwierigkeiten ist aus der DT-OS 19 46 166 eine Zeitmeßvornchtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekann!, bei der das Frequenznormal auf eine gegenüber dem Sollwert erhöhte Frequenz ausgeiegt ist. Um dennoch am Ausgang des dem Frequenznormal nachgeschaheten Binärstufenteilers den gewünschten Zählwert, beispielsweise genau einen Impuls pro Sekunde, zu erhalten, ist eine bestimmten Zählstufen vorgeschaltete, wahlweise einschaltbare Inhibitionsschaltung vorgesehen, die ein zelne Zählimpulse während bestimmter Zeiträume sperrt, um den positiven Zählwertüberhang auf Grund der zu hohen Betnebsfrequenz des Frcquen/Tjrmals abzubauen. Für die Massenproduktion von kleinen Schwingquarzen, die auch nach der DT-OS 19 46 166 in aller Regel als Frequenznormal vorgesehen sind, ist l's, jedoch wesentlich vorteilhafter, wenn der Bereich der ^ tolerierbaren Frequenzabweichung unterhalb der Sollfrequenz liegt.To overcome these difficulties resulting from the production of the frequency standard is over the DT-OS 19 46 166 a Zeitmeßvornchtung according to the preamble of claim 1 known !, in the the frequency standard is set to a frequency that is higher than the nominal value. To still on Output of the binary stage divider following the frequency standard the desired count value, for example To get exactly one pulse per second, a certain counting stage is optional Switchable inhibition circuit is provided, the individual counting pulses during certain periods of time locks in order to avoid the positive counter value overhang due to the excessive frequency of operation of the frequency / time to dismantle. For the mass production of small quartz crystals, which are also manufactured according to DT-OS 19 46 166 in of all rules are intended as a frequency standard, is l's, but much more advantageous if the range of ^ tolerable frequency deviation is below the target frequency.

Dies beruhe darauf, daß die angelieferten Rohquarze, die auf jeden Fall geschliffen bzw. geläppt werden müssen, von Haus aus stets eine wesentlich unter der Sollfrequenz liegende Eigenfrequenz aufweisen und dann durch die Material abtragende Bearbeitung in den Bereich der Sollfrequenz getrimmt werden. Es erfordert nun vergleichsweise weniger Zeit- und Materialaufwand, den Trimmvorgang bereits vor Erreichen der Sollfrequenz zu beenden, d. h. wenn die Quarznennfrequenz noch unterhalb der Sollfrequenz liegt.This is based on the fact that the raw quartz crystals which must be sanded or lapped in any case, always a lot less than that by default Have nominal frequency lying natural frequency and then through the material-removing machining in the Can be trimmed within the target frequency range. It now requires comparatively less time and material expenditure, to end the trimming process before the target frequency is reached, d. H. when the crystal frequency is still below the target frequency.

Da die Quarzbearbeitung eine der aufwendigsten und teuersten Arbeitsfolgen bei der Herstellung derartiger Zeitmeßvorrichtungen ist, liegt mithin der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schaltungstechnische Möglichkeit zu finden, mit der sich ein Zählwertdefizit am Ausgang des dem Frequenznormal naengeschalteten Binärstufenteilers auf Grund der unterhalb der Sollfrequenz liegenden Betriebsfrequenz des Frequenznormals einstellbar ausgleichen läßt.Since the quartz processing is one of the most complex and expensive work sequences in the production of such Is time measuring devices, the invention is therefore based on the object of a circuit technology option to find, with which there is a count deficit at the output of the connected to the frequency standard Binary stage divider based on the operating frequency of the frequency standard which is below the setpoint frequency can be adjusted to compensate.

Diese Aufgabe wird gemäß einem alteren Vorschlag nach der DT-OS 22 33 800 mit Hilfe einer an den Ausgang einer Frequenz unterteilenden Binärteilerkette angeschlossenen Korrektursteuereinheit gelöst, die βο die Stellung von zwei Schaltern festlegt, über die ein Teil der Teilerkette zeitweilig kurz schließbar ist, so daß die Frequenz der Ausgangsimpulse während der Überbrükkungsphase erhöht ist. Bei dieser vorgeschlagenen Lösung wird also das Untersetzungsverhältnis der ₍,₅ Teilerkette selbst durch eine zeitabhängige Umschaltfunktion geändert, die einzelne Glieder der Teilerkette direkt wirksam oder unwirksam schaltet. Der Aufwand für die zeitabhängige Umschalifunktion ist relativ hoch und die gesamte Schaltungsanordnung eignet sich relativ schlecht zur Herstellung in integrierter Schaltkreistechnik. This object is achieved according to an older proposal according to DT-OS 22 33 800 with the help of a correction control unit connected to the output of a frequency dividing binary divider chain, which determines the position of two switches via which part of the divider chain can be temporarily short-circuited, see above that the frequency of the output pulses is increased during the bridging phase. In this proposed solution, the reduction ratio of the ₍ , ₅ divider chain itself is changed by a time-dependent switching function that switches individual links of the divider chain directly into effect or ineffective. The effort for the time-dependent changeover function is relatively high and the entire circuit arrangement is relatively unsuitable for production in integrated circuit technology.

Demgegenüber geht die Erfindung einen anderen Weg, nämlich die entsprechend der Abweichung des Frequenznormals fehlenden Impulse ohne zeitsteuerungsabhängige Umschaltung der Teilerkeue an geeigneter Stelle direkt zuzusezten. Ausgehend von einer elektronischen Zeitmeßvorrichtunfe bekannter Bauart gemäß der DT-OS 19 46 166, bei der niederfrequente Steuerimpulse erzeugt werden, die dazu bestimmt sind, eine Zeitanzeige oder eine andere durch genaue Zeitimpulse getätigte Einrichtung zu speisen, mit einem höherfrequenten Frequenznormal, dessen Betriebsfrequenz etwas außerhalb der Solifrequenz liegt, mit einem :iiit dem Frequenznormal gekoppelten Hauptfrequenzteiler, welcher η in Tandem geschaltete Binärstufen für das Teilen der Betriebsfrequenz des Frequenznormals durch ein ganzzahliges 2" aufweist, zwecks Erzeugung von niederfrequenten Steuerimpulsen mit einem einer gegebenen Zeitspanne entsprechenden Impuls-Zahlwert, der von dem aus der Sollfrequenz ableitbaren Zählwert abweicht, aufweist, und mit einer Korrektureinrichtung, die den Hauptfrequenzteiler entsprechend dieser Abweichung derart beeinflußt, daß die Abweichung verschwindet, besteht die Erfindung darin, daß die Betnebsfrequenz des Frequenznormals etwas kleiner ist als die Sollfrequenz und dementsDrechend innerhalb der gegebenen Zeitspanne ein defizitärer Impuls-Zählwert auftritt, daß die Korrektureinrichtung einen mehrstufigen, mit dem Ausgang des Hauptfrequenzteilers gekoppelten Zusatzfrequenzteiler aufweist, der Zusatzimpulse mit einer von seiner Stufenzahl abhängigen Häufigkeit erzeugt, die dem Hauptfrequenzteiler zwecks Ergänzung der innerhalb der genannten Zeitspanne abgegebenen Anzahl von Steuerimpulsen auf den von der Sollfrequenz ableitbaren Impuls-Zählwert über einen mit ausgewählten Stufen des Hauptfrequenzteilers gekoppelten Voreinstellabschnitt zuführbar sind, der für die Eingabe einer das Zählwertdefizit ausgleichenden Korrekturzahl für den Hauptfrequenzteiler einstellbar ist.In contrast, the invention takes a different approach, namely to add the missing pulses in accordance with the deviation of the frequency standard without timing-dependent switching of the divider paws at a suitable point. Based on an electronic Zeitmeßvorrichtunfe known design according to DT-OS 19 46 166, in which low-frequency control pulses are generated, which are intended to feed a time display or other device made by precise time pulses, with a higher-frequency frequency standard whose operating frequency is slightly outside the solifrequency, with a main frequency divider coupled to the frequency standard, which has η in tandem binary stages for dividing the operating frequency of the frequency standard by an integer 2 "for the purpose of generating low-frequency control pulses with a pulse number value corresponding to a given time span, which is from the count value which can be derived from the nominal frequency deviates, and with a correction device which influences the main frequency divider according to this deviation in such a way that the deviation disappears, the invention consists in that the operating frequency of the frequency standard is approximately s is less than the setpoint frequency and accordingly a deficient pulse count occurs within the given period of time that the correction device has a multi-stage additional frequency divider coupled to the output of the main frequency divider, which generates additional pulses with a frequency dependent on its number of stages, which the main frequency divider for the purpose of supplementation the number of control pulses emitted within the specified period of time on the pulse count value which can be derived from the setpoint frequency can be fed via a presetting section coupled to selected stages of the main frequency divider, which can be set for the input of a correction number for the main frequency divider that compensates for the count deficit.

Zwecks Korrektur der Impulsanzahl entsprechend der Abweichung der Eigenfrequenz des Zeitnormals von der Sollfrequenz werden also die Ausgangsimpuise des Hauplfrequenzteilers an einen Zusatzfrequenzteiler gelegt, welcher Frequenzkorrekturimpulse entsprechend der Anzahl seiner zusätzlichen Stufen abgibt. Der Steuerimpuls wird an einem voreingestellten Abschnitt zugeführt, welcher mit ausgewählten Stufen des Hauptfrequnzteilerabschnitts gekoppelt ist und sich einstellen läßt, um in den Frequenzteiler-Hauptabschnitt eine Korrekturzahl einzuführen. Die Korrekturimpulse gleichen die Abweichung des Frequenznormali aus, so daß die gesamte Anzahl der vom Hauptteilei innerhalb eines gegebenen Zeitabschnittes abgegebenen Impulse der Anzahl Impulse entspricht, welche irr Falle eines Schwingens des Frequenznormals mit dei genau vorgeschriebenen Frequenz entstehen würde.For the purpose of correcting the number of pulses according to the deviation of the natural frequency of the time standard The output impulses of the main frequency divider are thus transferred from the nominal frequency to an additional frequency divider placed, which emits frequency correction pulses according to the number of its additional stages. the Control pulse is supplied at a preset section which is programmed with selected levels of the Hauptfrequnzteilerabschnitts coupled and can be adjusted to in the frequency divider main section introduce a correction number. The correction pulses equal the deviation of the frequency standard so that the total number of items released by the main part within a given period of time Impulse corresponds to the number of impulses, which in case of oscillation of the frequency standard with dei exactly prescribed frequency would arise.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßet Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich daraus, dal eine zeitabhängig gesteuerte Schaltfunktion entbehrlicl wird und die Herstellung der gesamten Schaltungsan Ordnung in integrierter Schaltkreistechnik durch di Verwendung gleicher Elemente auch für den Zusatzfre quenzteiler besonders günstig wird. Da man nicht meh auf Kristalle mit einer ganz genau difinierten SchwinThe particular advantage of the inventive solution to the problem arises from the fact that a time-controlled switching function is unnecessary and the production of the entire circuit Order in integrated circuit technology through the use of the same elements for the additional fre quenzteiler is particularly cheap. Since you don't have to look for crystals with a very precisely defined Schwin

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gungsfrequenz angewiesen ist. sondern insbesondere Kristalle mit unterhalb der Sollfrequenz liegender Betriebsfrequenz einsetzen kann, steht einer billigen Massenfertigung solcher Kristalle und solcher Zeitmeßvorrichtungen kein Hindernis mehr im Wege.frequency is dependent. but in particular crystals with below the nominal frequency Can use operating frequency, there is a cheap mass production of such crystals and such timepieces no more obstacles in the way.

Die Erfindung ist nachfolgend in beispielsweisen Ausführungsformen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the drawing explained. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform, die die grundlegenden Teile einer Zeitmeßvorrichtung mit voreinstellbarem Frequenzteiler zeigt,F i g. 1 is a block diagram of a first embodiment showing the basic parts of a timing device with adjustable frequency divider shows

F i g. 2 den logischen Stromkreis des voreinstellbaren Frequenzteilers,F i g. 2 the logic circuit of the presettable frequency divider,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform mit voreinstellbarem Frequenzteiler, wobei elektronische anstatt mechanische Schaltmittel für die Einstellung des Frequenzteilers vorgesehen sind,3 shows a block diagram of a second embodiment with pre-settable frequency divider, with electronic instead of mechanical switching means for the Setting of the frequency divider are provided,

F i g. 4 einen logischen Stromkreis für den in F i g. 3 veranschaulichten Frequenzteiler undF i g. 4 shows a logic circuit for the circuit shown in FIG. 3 illustrated frequency dividers and

F i g. 5 ein Blockschaltbild des logischen Stromkreises des voreinstellbaren Teilers einer anderen Ausführungsform. F i g. Figure 5 is a block diagram of the logic circuit of the presettable divider of another embodiment.

Im Blockschaltbild nach Fig. 1 sind die wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform einer elektronischen Zeitmeßvorrichtung zu erkennen. Zum System gehört ein frequenzkonstantes Zeitnormal 10 verhältnismäßig hoher Frequenz. Meist ist dies ein kristallgesteuerter Oszillator mit einer Ausgangsfrequenz /b. Der Ausgang des Oszillators 10 wird einer voreinstellbaren Frequenzteilereinrichtung zugeführt, welche für die Erzeugung von eine Zeitanzeigeeinrichtung 12 betätigenden Ausgangsimpulsen einen Hauptabschnitt 11 mit η Binärstufen aufweist.In the block diagram of FIG. 1, the essential parts of a first embodiment of an electronic time measuring device can be seen. The system includes a constant-frequency time standard 10 which is relatively high in frequency. Usually this is a crystal controlled oscillator with an output frequency / b. The output of the oscillator 10 is fed to a presettable frequency divider device which has a main section 11 with η binary levels for the generation of output pulses which actuate a time display device 12.

Die Anzeigemittel 12 können von irgend einer bekannten Art sein, wie etwa eine Flüssigkeitskristallanzeige, eine elektrolumineszente Anzeige, eine mechanische Zeitanzeige usw. Die Ausbildung der Anzeigemittel bildet nicht Gegenstand der Erfindung. Es ist lediglich notwendig, daß sich die Anzeigemittel durch zeitgesteuerte Impulse niedriger Frequenz betätigen oder synchronisieren lassen.The display means 12 may be of any known type, such as a liquid crystal display, an electroluminescent display, a mechanical time display, etc. The design of the display means does not form the subject of the invention. It is only necessary that the display means through Activate or synchronize time-controlled pulses of low frequency.

Die Frequenz A des Oszillators liegt innerhalb eines Bereichs leicht unterhalb der Sollfrequenz /, welche bei Verwendung eines nichtvoreinstellbaren Frequenzteilers gleicher Stufenzahl die gewünschte Impulsfrequenz ergeben würde (z. B. 1 Hz). Die Sollfrequenz beträgt somit f = 2".The frequency A of the oscillator is within a range slightly below the setpoint frequency / which would result in the desired pulse frequency if a frequency divider with the same number of stages that cannot be preset is used (e.g. 1 Hz). The setpoint frequency is thus f = 2 ".

Es ist also mit anderen Worten die Anzahl der Stufen des Frequenzteiler-Hauptabschnittes 11 derart gewählt, daß von einer 2"-Hz-Schwingungsquel!e ein 1 -Hz-Signal abgeleitet wird. Falls man also mit einem Oszillator mit einer etwas unterhalb der Sollfrequenz f liegenden Eigenfrequenz A Impulse mit einer mittleren Impulsfrequenz von fl2" erzeugen will, ist es notwendig, den vom Hauptabschnitt 11 abgeleiteten Impulsen die notwendige Anzahl Impulse zuzusetzen. In other words, the number of stages of the main frequency divider section 11 is selected in such a way that a 1 Hz signal is derived from a 2 "Hz vibration source f lying natural frequency A wants to generate pulses with an average pulse frequency of fl2 " , it is necessary to add the necessary number of pulses to the pulses derived from the main section 11.

' Dieses Zugeben von Impulsen wird im voreinstellbaren Teiler mit Hilfe eines zusätzlichen, mit dem Abschnitt Il verbundenen Frequenzteilerabschnittes 13 bewerkstelligt Der Zusatzabschnitt des Teilers enthält τη Stufen. Das Frequenzeinstellinkrement bzw. die Auflösung ist folglich ein Teil auf 2^n+m. Der Frequenztetler-Hauptteil 11 wirkt mit einem Voreinstellabschnitt 14 zusammen, der mit dem Ausgang des Zusatzabschnittes 13 des Frequenzteilers verbunden ist und dessen Aufgabe darin besteht, den Anfangsstufen (L) des Hauptteilers geeignete Eingangssignale zuzuführen. In dieser Weise ergibt sich bei L mit einem Eingang versorgten Stufen die obere Grenze des Frequenzeinstellbereichs zu 2' - I Teilen in 2" + '". This adding of pulses is accomplished in the presettable divider with the aid of an additional frequency divider section 13 connected to section II. The additional section of the divider contains τη steps. The frequency setting increment or the resolution is consequently a part of 2 ^{n + m} . The frequency tetler main part 11 cooperates with a presetting section 14 which is connected to the output of the additional section 13 of the frequency divider and whose task is to supply suitable input signals to the initial stages (L) of the main divider. In this way, for L stages supplied with one input , the upper limit of the frequency setting range results in 2 '- I parts in 2 "+'".

Es sei nun von einer Sollfrcquenz /■= 2¹⁵ = 32 768 Hz ausgegangen. Für die Erzeugung eines 1-Hz-Signals, das für die Speisung der Zeitanzeigemittel 12, deren kleinste Zeiteinheit eine Sekunde ist, zur Anwendung kommt, benötigt man somit 15 binäre Teilerstufen (η = 15) im Hauptabschnitt des Frequenzteilers. Des weiteren sei angenommen, daß derLet us now assume a nominal frequency / ■ = 2 ¹⁵ = 32 768 Hz. To generate a 1 Hz signal that is used to feed the time display means 12, the smallest time unit of which is one second, 15 binary divider stages (η = 15) are therefore required in the main section of the frequency divider. It is also assumed that the

ίο zusätzliche Tcilerabschnilt 13 fünf zusätzliche Stufenaufweise (m = 5). womit sich eine Auflösung von 1 : 2²⁰ oder etwa ein Teil auf eine Million ergibt. Dies entspricht einem Frequenzeinstellinkrement von 0,08 Sekunden pro Tag.ίο additional Tcilerabschnitt 13 five additional steps (m = 5). which results in a resolution of 1: 2 ²⁰ or about a part in a million. This corresponds to a frequency setting increment of 0.08 seconds per day.

Die beiden Abschnitte 11 und 13 stellen eine Teilerkette von insgesamt 20 Stufen dar. Wenn nun jede der ersten sechs Stufen des voreinstellbaren Frequenzteilers mit einem zusätzlichen Eingang versehen ist, erhält man einen totalen Frequenznachstellbereich von 2^L-\ Teilen in 2" ^{+ m} bzw. 63 Teilen in 2¹⁵^⁵ bzw. 60 Teilen pro Million. Diese obere Grenze des Frequenzeinstellbereiches entspricht 5,2 Sekunden pro Tag.The two sections 11 and 13 represent a divider chain of a total of 20 stages. If each of the first six stages of the presettable frequency divider is now provided with an additional input, a total frequency adjustment range of 2 ^L - \ parts in 2 " ^{+ m} or 63 parts in 2 ¹⁵ ^ ⁵ or 60 parts per million. This upper limit of the frequency setting range corresponds to 5.2 seconds per day.

Eine alternative Methode zum Einsetzen einer Zahl in die ersten L-Stufen des Hauptabschnittes einmal pro 2"-"" Eingangsimpulse besteht darin, der ersten Teilerstufe einen Zusatzimpuls bis zu 2' -' mal im Verlaufe eines vollständigen Zyklus des Frequenzteilers zuzusetzen. Durch gleichmäßige Verteilung der Zusatzimpulse über den Zyklus lassen sich Ungleichmäßigkeiten in Form einer verhältnismäßig hohen Ausgangsfrequenz vermeiden.An alternative method of inserting a number in the first L stages of the main section once per 2 "-"" input pulses is to add an additional pulse to the first divider stage up to 2 '-' times over the course of a full cycle of the frequency divider of the additional pulses over the cycle, irregularities in the form of a relatively high output frequency can be avoided.

Es ist zu bemerken, daß der Wert von »mn gleich Null sein kann. In diesem Falle ist die Auflösung 1 Hz in 2" Hz. Ferner kann L gleich 1 sein, wodurch der Einstellbereich 1 Teil auf 2" *^m wird. Schließlich kann der Wert von »m« negativ werden, sofern die Auflösung von 1 auf 2" größer als erwünscht ist. Unter diesen Umständen ist keine zusätzliche Teilerstufe notwendig und es läßt sich ein Rückkopplungsausgang von der (n — m^ten Stufe der Frequenzteilerkette ableiten.It should be noted that the value of »mn can be zero. In this case, the resolution is 1 Hz in 2 "Hz. Furthermore, L can be equal to 1, whereby the setting range becomes 1 part to 2" * ^m. Finally, the value of "m" can become negative if the resolution from 1 to 2 "is greater than desired. Under these circumstances, no additional divider stage is necessary and a feedback output can be derived from the (n - m ^ th stage of the frequency divider chain .

Der voreinstellbare Frequenzteiler wirkt also in der Weise, daß dem Eingang des Hauptteils des Frequenzteilers Impulse zugesetzt werden, um den Fehlbetrag der Frequenz A gegenüber der Frequenz / auszuglei-The pre-settable frequency divider thus acts in such a way that the input of the main part of the frequency divider Pulses are added to compensate for the shortfall in frequency A compared to frequency /

chen. Das System arbeitet also additiv in einer solchen Weise, daß sich eine durchschnittliche Frequenz der Ausgangsimpulse von f/2" Hz ergibt.chen. The system thus works additively in such a way that an average frequency of the output pulses of f / 2 " Hz results.

Die sich dank der Erfindung ergebenden Vorteile sind beträchtlich. Die Resonanzfrequenz eines QuarzesThe advantages resulting from the invention are considerable. The resonance frequency of a quartz

hängt von den Dimensionen des Kristallplättchens und den geometrischen Beziehungen zwischen diesem Plättchen und der Kristallstruktur ab. Beim üblichen Herstellungsverfahren wird zunächst das Plättchen roh zugeschnitten. Hierauf werden die Abmessungen desdepends on the dimensions of the crystal plate and the geometric relationships between it Platelets and the crystal structure. In the usual manufacturing process, the platelet is first raw tailored. The dimensions of the

Plättchens durch zeitraubendes Läppen so lange reduziert, bis die Frequenz des Kristalls ihren Sollwen erreicht hat Man muß also außerordentlich vorsichtijä verfahren, um den kritischen Wert nicht zu überschreiten, ansonst der Krislall unbrauchbar wird.Plate is reduced by time-consuming lapping until the frequency of the crystal has reached its target value So you have to be extremely careful procedure in order not to exceed the critical value, otherwise the crystal becomes unusable.

Diese Schwierigkeiten fallen bei der Einrichtung nacr der Erfindung weg, da man bei der Herstellung dei Kristallplättchen keine besondere Geschicklichkei mehr aufzuwenden braucht Die Toleranzen sind nich mehr kritisch. Ein Kristallplättchen ist brauchbar, sobakThese difficulties fall when setting up nacr of the invention, since one does not have any particular skill in the manufacture of the crystal flakes needs to spend more The tolerances are no longer critical. A crystal plate can be used, sobak

sich seine Eigenfrequenz A ziemlich nahe bei dei Sollfrequenz /"befindet Man muß lediglich dafür Sorg« tragen, daß A etwas kleiner ist als /. In dieser Weise kam man Schwingkristalle als billige Massenproduktt If its natural frequency A is fairly close to the nominal frequency / "You only have to make sure that A is somewhat smaller than /. In this way, oscillating crystals were obtained as cheap mass-produced products

fertigen.manufacture.

In I i g. 2 ist die logische Schaltung erkennbar, die da/u dient, die Voreinstellfunktion in dem aus dem Teilerhaiiptabschniii 11, dem Teilerzusat/abschnitt 13 und dem Voreinstcllabschnitt 14 bestehenden, voreinstellbaren Frequenzteiler durchzuführen. Für die Dar stellung der Flip-flop und Torfunktionen finden die üblichen Symbole Anwendung.In I i g. 2 the logic circuit can be seen, which because the presetting function is used in that from the Teilerhaiiptabschnitt 11, the Teilerzusat / section 13 and the preset section 14 existing, presettable Perform frequency divider. For the presentation of the flip-flop and gate functions, see the usual symbols application.

Der llauptteil des Frequenzteilers setzt sich aus einer entsprechend gewählten Anzahl von binären Zählstufen I l.i. Mh. 11., 11.;... Mn zusammen, wobei die Stufen ll.i. 11/· und II. die sogenannten /.-Stufen sind. Vom Zusalz- oder »»!«-Abschnitt 13. der mit dem Ausgang des Hauptabschnittes verbunden ist. sind die erste Stufe 13., und die letzte Stufe 13mersichtlich.The main part of the frequency divider is composed of a correspondingly selected number of binary counting stages I li Mh. 11., 11.; ... Mn , the stages ll.i. 11 / · and II. Are the so-called /. Levels. From the additional or ""! "Section 13. which is connected to the exit of the main section. the first level 13, and the last level 13 clearly.

Das Ausgangssignal des Zeitnormals 10 wird an die Teiierkctte gelegt. Sobald der »nw-Abschnitt eine volle Zählung durchgeführt hat, erzeugt die letzte Stufe 13m einen Impuls, welcher einen Flip-Flop FFI einstellt. Dieser ist einerseits einem ersten UND-Tor Ci und andererseits einem zweiten UND-Tor Gi zugeordnet. |e ein weiterer Eingang dieser beiden Tore liegt am Oszillator 10. Der andere Fingang des Tors Gi ist mit dem (^-Ausgang des Flip-Flops FFl verbunden, während der andere Fingang des Tors C7> am 2s (/Ausgangs des Flip-Flops liegt. Wenn der Flip-Flop FFI von der letzten Stufe 13m des Teilerzusatzab Schnitts 13 einen Impuls aufnimmt, wird das Tor Gi nichtleitend und das Tor Gi gleichzeitig leitend.The output signal of the time standard 10 is applied to the parts. As soon as the »nw section has performed a full count, the last stage 13m generates a pulse which sets a flip-flop FFI. This is assigned on the one hand to a first AND gate Ci and on the other hand to a second AND gate Gi . | e another input of these two gates is at the oscillator 10. The other input of the gate Gi is connected to the (^ output of the flip-flop FFl , while the other input of the gate C7> at the 2s (/ output of the flip-flop When the flip-flop FFI picks up a pulse from the last stage 13m of the divider addition from section 13, the gate Gi becomes non-conductive and the gate Gi simultaneously conductive.

Der Ausgang des Tors Gi ist über drei Umschalter &. St und .£■ mit den entsprechenden /.-Stufen des Hauptabschnittes 11 verbunden, wenn die Kontakte x. wie ersichtlich, geschlossen sind. Falls jedoch die ,»-Kontakte geschlossen sind, liegen sie an logisch »0«. und es ist das Tor Gi von den /--Stufen getrennt.The output of gate Gi is via three changeover switches &. St and. £ ■ connected to the corresponding /. Stages of the main section 11 when the contacts x. as can be seen, are closed. However, if the, "contacts are closed, they are at logic" 0 ". and the gate Gi is separated from the / - steps.

Wie erwähnt, ist der Flip-Flop FFl durch einen von der letzten Stufe 13m abgeleiteten Impuls eingestellt, wodurch das Tor Gz leitend wird. Der nächste Impuls des Oszillators 10 versetzt die »/,«-Stufen (11* Mh und 11.) des Frequenzteiler-Hauptteils in den durch die Einstellung der Schalter &, Sh und 5c vorbestimmten Zustand.As mentioned, the flip-flop FFl is set by a pulse derived from the last stage 13m, whereby the gate Gz becomes conductive. The next pulse of the oscillator 10 puts the "/," stages (11 * Mh and 11.) of the frequency divider main part in the state predetermined by the setting of the switches &, Sh and 5c.

Sofern der Schalter Ss sich in. der v-Stelhing befindet. wird die ihm zugeordnete Binärstufe IU in den »!«-Zustand versetzt. Liegt dagegen der Schaltkontakt an _\. dann übt der Osziliatorimpuls keine Wirkung auf die Binärstufe aus. Diese verbleibt dann in der »0<·-Stellung. Das gleiche gilt für den Schalter Sb und die diesem zugeordnete Binärstufe 11* sowie für den Schalter S. und die Stufe lh (alle »/,«-Stufen nehmen den »O«-Zustand ein, wenn der Zusatzteiler die volle Zählung erreicht hat und einen den Flip-Flop FFl einstellenden Impuls abgibt).As long as the switch Ss is in the v-Stelhing. the binary level IU assigned to it is set to the "!" state. If, on the other hand, the switch contact is at _ \. then the oscillator pulse has no effect on the binary level. This then remains in the »0 <· position. The same applies to the switch Sb and the associated binary stage 11 * as well as to the switch S. and the stage lh (all "/," stages assume the "O" state when the additional divider has reached the full count and emits a pulse that sets the flip-flop FFl).

Mit dem Flip-Flop FFl wirkt ein Flip-Flop FF2 zusammen, dessen C-Eingang mit dem Zeitnormal 10 gekoppelt ist, und dessen D- Eingang mit dem (^-Ausgang des Flip-Flops FFl verbunden ist. Der gleiche Oszillatorimpuls, der das Tor Gi in den leitenden Zustand versetzt stellt auch den Flip-Flop FF2 dadurch ein. daß dessen />Eingang durch Kippen des Flip-Flops FFI in den »1 «Zustand versetzt wird. Das Umschalten des Flip-Flops FF2 hat ein Signal an seinem Q- Ausgang zur Folge, welches an R des Rip-Flops FFl zwecks Rückstellung desselben gelegt wird, wodurch die Tore in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden, in welchem Gi leitet und Gesperrt. With the flip-flop FFI, a flip-flop FF2 cooperates, the C-input is coupled to the timing control 10, and its D input connected to the (^ Q output of flip-flop FFI is connected. The same oscillator pulse which the When gate Gi is switched on , it also sets flip-flop FF2 in that its /> input is switched to the "1 " state by toggling flip-flop FFI . Switching flip-flop FF2 has a signal on its Q output result, which is applied to R of the rip-flop FFl for the purpose of resetting the same, whereby the gates are returned to their original state, in which Gi conducts and locked.

Die »/.«-Stufen des Hauptabschnittes 11 sind als asynchroner Frequenzunterteiler geschaltet, so daß The »/.- stages of the main section 11 are connected as asynchronous frequency dividers, so that

α/ ₈ α / ₈

vom nächsten Impuls des Oszillators IO an aufge/ahlt oder von der soeben eingegebenen Zahl (d.h. 135) an mit Zählen begonnen wird. Der nächste Impuls vom Zeitnormal 10 stellt auch den Flip-Flop FF2 zurück dessen D- Fingang sich in diesem Moment im Zustand »0« befindet. Das System ist nun zwecks Wiederholung des Vorgangs aufnahmebereit für den Empfang eines Impulses vom »«/«-Frequenzteiler d.h. vom zusätzlichen Teilerabschnitt 13.starting from the next impulse of the oscillator IO or starting with the number just entered (ie 135). The next pulse from the time standard 10 also resets the flip-flop FF2 whose D input is in the "0" state at this moment. For the purpose of repeating the process, the system is now ready to receive a pulse from the “/” frequency divider, ie from the additional divider section 13.

Obschon die Schalter .Sj. .SV· und S- auf der Zeichnung als mechanische Schalter dargestellt sind, können il:ese in Wirklichkeit als Dünnfilmverbindungen auf einer Platte eines integrierten oder gedruckten Stromkreises ausgebildet sein. Diese Verbindungen lassen sich nach Bedarf je nach der gewünschten Schaltstellung abschaben oder verlöten. Es sind somit keine diskreten Schaltelemente erforderlich.Although the switches .Sj. .SV · and S- on the drawing shown as mechanical switches can il: ese actually as thin film connections on an integrated or printed circuit board be trained. These connections can be scraped off as required depending on the desired switch position or solder. No discrete switching elements are therefore required.

Bei der beschriebenen Apparatur wird der Frequenzteiler mit Hilfe von multiplen Schalt- bzw. Verbindungselementen von Hand vorangestellt. Nach Wahl des minimalen Frequenzeinstellinkrements (/. B. 0.1 Sekunden pro Tag), ist der Einstellbereich durch die verfügbaren Schallverbindungcn begrenzt. In der Praxis gelingt es. diese voreinstellbarcn Verbindungen innerhalb des begrenzten Raums einer Armbanduhr unterzubringen. In the apparatus described, the frequency divider is made with the aid of multiple switching or connecting elements prefixed by hand. After selecting the minimum frequency setting increment (/. B. 0.1 seconds per day), the setting range is limited by the available sound connections. In practice succeeds. accommodate these presettable connections within the limited space of a wristwatch.

Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf F i g. 3 ein nichtmechanisches Voreinstellprinzip erläutert, be welchem Speicherelemente vorgesehen sind, die sich iir Zuge der Herstellung oder später mit Hilfe vor elektronischen, nicht zur Uhr gehörenden Stromkreiser voreinstellen lassen, um den Gang der Uhr zi. korrigieren.With reference to FIG. 3 explains a non-mechanical presetting principle, be which storage elements are provided, which can be used in the course of manufacture or later Electronic circuits that do not belong to the clock can be preset to allow the clock to run. correct.

Die in F i g. 3 erkennbaren, /u den »/.«-Eingangsstu fen des Frequenzteiler Hauptabschnitts 11 führende! Schalter Mj, Mk M, Mj und Mc- sind elektronische! Natur, jeder dieser elektronischen Schalter, die ir Wirklichkeit lediglich eine Schaltzustandsinformatior enthalten müssen, wird durch ein Speicherelemem gebildet. Das diesen Speicherelementen zugrunde liegende physikalische Phänomen braucht nicht elektro nischer Natur zu sein. Es genügt, wenn sich das Abfragen, das Einschreiben und das Auslesen dei Zustandsinformation auf elektronischem Wege bewerkstelligen läßt. Als Speicherelemente eignen sich magnetische Kerne, magnetische Blaseneinrichtunger oder Halbleiterclementc.The in F i g. 3 recognizable, / u leading to the /. Input stages of the frequency divider main section 11! Switches Mj, Mk M, Mj and Mc- are electronic! Nature, each of these electronic switches, which in reality only need to contain switching status information, is formed by a memory element. The physical phenomenon on which these storage elements are based need not be of an electronic nature. It is sufficient if the querying, writing and reading of the status information can be done electronically. Magnetic cores, magnetic bubble devices or semiconductor elements are suitable as storage elements.

Die Betätigung der Schalter Mi bis Mc geschieht mi Hilfe eines programmierbaren Speicherelements 15 bestehend aus einem /.-stufigen Binärzähler mit einerr Rückstelleingang Yund einem Signaleingang X. In der Eingang X eingespeiste Signal-Impulse werden durch den Speicher gezählt und es werden diese Impulse sofern ihre Anzahl kleiner als 2'-— 1 ist in binärer Forrr an den Schaltpunkten Mi bis Mc erscheinen. Wenr beispielsweise 6 Impulse in den Speicher eingegeber werdea wird sich an den Ausgangsstufen des Speicher; folgender Zustand einstellen: A — »0«, B— »1«. C-»1« D (und folgende) — »0«. Diese Zustände stellen di< Schaltzustände der Schalter Ma, Mt, Afc Afrfusw. dar. wk sie für die Einstellung des Frequenzteilers benötig werden. The actuation of the switches Mi to Mc is done with the help of a programmable memory element 15 consisting of a /.- level binary counter with a reset input Y and a signal input X. Signal pulses fed into input X are counted by the memory and these pulses are provided their number is less than 2 '- 1 is displayed in binary Forrr at the switching points Mi to Mc. If, for example, 6 pulses are entered into the memory , they will appear on the output stages of the memory; Set the following status: A - »0«, B— »1«. C- "1" D (and following) - "0". These states represent the switching states of the switches Ma, Mt, Afc Afrf etc. represent. They wk benötig are for setting the frequency divider.

Soweit man mechanische Schaltelemente verwendeAs far as you use mechanical switching elements

( F i g. 2), wird der vorhandene Platz maßgebend sein füi die obere Grenze des Frequenzemstellbereichs. Solch« (Fig . 2), the available space will be decisive for the upper limit of the frequency setting range. Such"

Beschränkungen ist die Anordnung nach F i g. 3 η ichThe arrangement according to FIG. 1 is restricted. 3 η i

iterworfen. Man kann daher, soweit überhaupt dei «■einstellbare Frequenzteiler der bestimmende Faktoi thrown. One can therefore, if at all, use the adjustable frequency divider as the determining factor

609641/36J609641 / 36J

ist. einen Einstcllbcreich von der Größenordnung von 10% oder mehr der Eingangsfrequenz ir Betracht ziehen, was zu einer beträchtlich;n Ausweitung der zulässigen Fabrikationstolerun/ des zeitbestimmenden Elements führt.is. an area of the order of Consider 10% or more of the input frequency, resulting in a considerable increase in the permissible fabrication tolerance / of the time-determining element.

Die Fig. 4 veranschaulicht in detaillierterer Art ein Ausführungsbeispiel der für die Ausführung der elektronischen Voreinstellung notwendiger logischen Stromkreise. Die IJND-Tore Mj. Mh usw. ersetzen hier die mechanischen Schaltelemente nach F i g. 2. Die Ausgangssignale von diesen UND-Foren entsprechen den an den mechanischen Schaltelementen gemäß Fig. 2 auftretenden Ausgangssignalen. Sie werden an mit den C-Eingängen von Flip-Flops verbundene NOR-Tore geleitet. Die an die LJND-Tore gegebenen, vom programmierbaren Speicher summenden Eingangssignale entsprechen der Stellung der mechanischen Schaller.FIG. 4 illustrates in more detail an exemplary embodiment of the logic circuits necessary for carrying out the electronic presetting. The IJND gates Mj. Mh etc. replace the mechanical switching elements according to FIG. 2. The output signals from these AND forums correspond to the output signals occurring at the mechanical switching elements according to FIG. They are routed to NOR gates connected to the C inputs of flip-flops. The input signals sent to the LJND gates and hummed by the programmable memory correspond to the position of the mechanical sounders.

Ein logischer »!«-Zustand an den U N D-Toren ist elektronisch dasselbe, als ob der mechanische Schalter sich in seiner unteren geschlossenen Lag: befinden würde (vgl. F i g. 2), wogegen der »(!«-Zustand einem offenen Schalter entspricht. Der logische Zustand jedes Eingangs ist durch den Schaltzustand des dazugehörenden Flip-Flops festgelegt. Diese Flip-Flop bilden zusammen einen asynchronen Frequenzzähler (ripple counter). Wenn ferner dieser Zähler auf die gleiche Weise wie der »«<- und/oder »m«-Frequenzteiler zählt, muß er lediglich eine Anzahl von Impulsen empfangen, die gleich ist der benötigten voreingestellten Zahl. Im vorangegangenen Beispie! beträgt diese voreingestellte Zahl 135. Sofern man also nach der Rückstellung des Zählers auf Null 135 Impulse in den Zähle einspeist, werden diese Flip-Flop-Stufen den mit dieser Einspeisung übereinstimmenden Zustand annehmen, so daß 135 in den »^«-Teiler eingesetzt wird, sobald es das System erfordert.A logical "!" State at the U N D gates is electronically the same as if the mechanical switch would be in its lower closed lag: (cf. Fig. 2), whereas the "(!" open switch corresponds. The logic state of each input is determined by the switching state of the associated one Flip flops set. These flip-flops together form an asynchronous frequency counter (ripple counter). Furthermore, if this counter counts in the same way as the "" <and / or "m" frequency divider, all it has to do is receive a number of pulses equal to the preset number required. in the previous example! this preset number is 135. So if you are after resetting the Counter feeds 135 pulses to zero, these flip-flop stages will assume the state that corresponds to this feed, so that 135 is inserted into the "^" divider as soon as it is the system requires.

Der programmierbare Speicher wird durch Verbinden der X- und V-Eingänge an einen äußeren Stromkreis programmiert. Zunächst legt dieser Stromkreis einen Impuls an ilen V-Eingang, was die Rückstellung aller Stufen auf Null bewirkt. Hernach legt der Stromkreis eine der voreingestellten Zahl numerisch entsprechende Anzahl von Impulsen an den X-Eingang. Der Speicher speichert diese Zahl so lange, bis sie durch den äußeren Stromkreis wieder geändert wird.The programmable memory is programmed by connecting the X and V inputs to an external circuit. First, this circuit applies a pulse to the V input, which causes all stages to be reset to zero. The circuit then applies a number of pulses to the X input that corresponds numerically to the preset number. The memory stores this number until it is changed again by the external circuit.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Alisführungsbeispiel eines logischen Stromkreises für einen voreinstellbarenFIG. 5 shows a further example of a logic circuit for a presettable circuit

ίο Frequenzteiler, in welchem das Signal der Ausgangsstufe des Zusatz- b/w. »/»«-Tcilerabschnitis an einen dritten Flip-Flop FF 3 gelegt ist. Wenn der »/»«-Frequenzteiler die volle Zählung erreicht hat. wird der hierbei abgegebene Impuls den Flip-Flop FF3 betätigen und einen »O«-Zustandsimpuls an die Rückstelleitung R des Flip-Flops FF3 legen, und /war während einer Dauer, die vom Zustand der den »/.«-Stufen der Teilerkette zugeordneten Eingangsleitungen abhängt. Diese Leitungen sind entsprechend der gewünschten Frequenzkorrektur mit einem »0« oder einem »1« verbunden.ίο Frequency divider in which the signal from the output stage of the additional b / w. »/» «- Tcilerabschnitis is placed on a third flip-flop FF 3 . When the "/" frequency divider has reached the full count. The pulse emitted here will operate the flip-flop FF3 and apply an "O" status pulse to the reset line R of the flip-flop FF3, and / was for a duration that depends on the state of the "/." stages of the divider chain Input lines depends. These lines are connected with a »0« or a »1« depending on the desired frequency correction.

Nach Beendigung dieses Impulses kehrt der Q-Ausgang des Ι-Ίίρ-Flops FF 3 in den »!«-Zustand zurück. Dieser Ausgang liegt mit dem (^-Ausgang der (m + η - /./ten Stufe des Teilers an einem Tor. so daß am Eingang des Flip-Flops FF2eine Serie von Impulsen erscheint, deren Anzahl dem Komplement der an den »/.«-Eingangslinien auftretenden Binärzahl entspricht.After this pulse has ended, the Q output of the Ι-Ίίρ-flop FF 3 returns to the "!" State. This output is connected to the (^ output of the (m + η - /./th stage of the divider at a gate. «-Input lines corresponds to the binary number occurring.

Einer dieser Impulse hebt den »1 «Zustand von der Rückstelleitung den Flip-Flops FF \ auf.One of these pulses cancels the "1" state from the reset line of the flip-flops FF \ .

Sobald die erste Tcilerstufe das nächstemal den »1«-Zustand annimmt, wird sie den Flip-Flop FFi auslösen, welcher die erste Teilerstufe auf »0« zurückstellt und hierbei einen Impuls addiert. Flip-Flop FF2 wird zurückgestellt, wenn der Eingang des Teilers in den Zustand »0« wechselt. Hierbei wird der »!«-Zustand auf der Rückstelleitung der ersten Teilerstufe aufgehoben, wodurch der nächste Eingangsimpuls FF auslöst. Das System ist nunmehr für den nächsten Impuls an Flip-Flop FF2 bereit.As soon as the first divider stage assumes the "1" state for the next time, it will trigger the flip-flop FFi, which resets the first divider stage to "0" and adds a pulse. Flip-flop FF2 is reset when the input of the divider changes to the "0" state. The "!" Status on the reset line of the first divider stage is canceled, which triggers the next input pulse FF. The system is now ready for the next pulse to flip-flop FF2.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

2241

i. Electronic timing device for the generation of low-frequency control pulses, which are intended to feed a time display or another device actuated by precise time pulses, with a higher-frequency frequency standard, the operating frequency of which is slightly outside the setpoint frequency, with a main frequency divider coupled to the frequency standard, which π binary stages connected in tandem for dividing the operating frequency of the frequency nomais by an integer 2 " to generate the low-frequency control pulses with a pulse count value corresponding to a given period of time that deviates from the count value that can be derived from the setpoint frequency, and with a correction device that has the Main frequency divider influenced according to this deviation in such a way that the deviation disappears, characterized in that the operating frequency of the frequency standard is somewhat smaller than the setpoint frequency and accordingly within the given time span If a deficit pulse count occurs that the correction device (U, 14) has a multi-stage additional frequency divider (13) coupled to the output of the main frequency divider, which generates additional pulses with a frequency dependent on its number of stages, which the main frequency divider (11) for the purpose of supplementation the number of control pulses emitted within the specified period of time to the pulse count value which can be derived from the setpoint frequency can be fed via a presetting section (14) which is coupled to selected stages of the main frequency divider and which can be set for the input of a correction number to compensate for the count value deficit in the main frequency divider.

2. Timing device according to claim 1, characterized in that the presetting section (14) via switching means for connecting the presetting section with the selected stages of the Main frequency divider (11) can be preset.

3. Timing device according to claim 2, characterized in that the switches (Sa, Sb, Sc) are designed as individually activatable or interruptible connections which each allow the stage assigned to them to be switched on or off.

4. Timing device according to claim .1, characterized in that the switches are designed as storage elements (Mi to Me) which can be preset by electronic circuits located outside the timing device.