Электронные часы Советский патент 1986 года по МПК G04C3/00 

счетчик 9, шину 11 запуска, счетчик 12 часов, формирователь 13 текущего времени, блок 14 синхронизации, триггер 16 ошибки, триггер 9 знака ошибки, вентили 20 и 21, блок 23 устано- ва времени, триггер 24 занесения, кнопка Сброс 25, кодирующее; устройство 26, элемент задержки 28. При установке реверсивного счетчика 9 в состояние О счетчик 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления

1

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике . может быть использовано в качестве устройства вторичного эталона времени.

Целью изобретения является повышение точности формирования временн сигналов и исключение ошибок, возни в момент коррекции времени.

На фиг.1 приведена структурная схема электронных часов; на фиг.2 - временная диаграмма их работы.

Электронные часы содержат кварцевый генератор 1, выход которого подключен к делителю 2 на и и на вход трехвходовой схемы И 3, первую схему ИЛИ 4, входы которой под1шюче нь на выход делителя 2 на h и на выход трехвходовой схемы И 3, а выход подключен на делитель 5 с переменным коэффициентом деления., в сстав которого входит счетчик 6, регистр 7 и формирователь 8 кода, причем выход формирователя 8 кода подключен к регистру 7, а выход ре гистра 7 подключен к счетчику 6, выход счетчика 6 подключен на вход регистра 7. Электронные часы содержат также реверсивньш счетчик 9, выход которого подключен на вход регистра 7; делитель 10, вход которого подключен к счетчику 6 делителя 5 с переменным коэффициентом дления и к шине 11 запуска, а выход подключен к счетчику 12 часов; фор- мирователь I3 сигналов текущего времени, входы которого подключены к длителю 10 и счетчику 12 часов. Часы содержат также блок 14 синхрониза

имеет минимальный коэффициент деления определяемый максимальной погрешностью кварцевого генератора 1. В течение часа с момента включения погрешность в выдаче временных сигналов является максимальной и компенсируется с приходом очередного синхроимпульса . Степень компенсации погрешности определяется коэффициентом деления счетчика 6. 2 ил.

0

5

5

5

0

5

0

ции, вторую схему ИЛИ 15, выход ко- ,торой подключен к счетному входу триггера 16 ошибки; схему И 17, подключенную также через третью схему ИЛИ 18 на R-вход триггера 16 ошибки, триггер 19 знака ошибки, два вентиля 20 и 21, четвертую схему ИЛИ 22, причем вход трехвходовой схемы И 3 и входы вентилей 20 и 21 подключены к выходам триггера 16 ошибки, выход первой схемы ИЛИ 4 подключен к входу первого вентиля 20, выход первого вентиля 20 подключен на счетный вход реверсивного счетчика 9, выход второго вентиля 21 подключен на вход четвертой схемы ИЛИ 22, выход которой под1слючен на шины Установка нуля счетчика 6 и делителя 10, выход делителя 10 подключен на вход схемы И 17, на вход второй схемы ИЛИ 15 и на R-вход триггера 19 знака ошибки. Кроме того, электронные часы содержат блок 23 установа времени, в состав которого входят триггер 24 занесения, К-вход которого подключен к кнопке Сброс 25, кодирующее устройство 26, кнопку ввода информации о времени 27 и элемент задержки . 28, причем выход триггера 24 занесения подключен к кодирующему устройству 26, к кнопке ввода информации о времени 27 и элементу задержки 28, выходы кодирующего устройства 26 подключены на входы счетчика i2 часов , кнопка ввода информации о времени 27 подключена на шину разрешения приема счётчика 12 часов, выход элемента задержки 28 подключен ко второ:му входу третьей схемы ИЛИ 18,

на UFHuy Установка нуля реверсивного счетчика 9 и на второй вход четветой схемы ШБ1 22, выход блока 14 синронизации подключен на вход второй схемы ИЛИ 15, на вход схемы И 17, на S-вход триггера 19 знака ошибки и на S-вход триггера 24 занесения.

Электронные часы работают следующим образом.

Перед началом работы кнопкой Сброс 25 триггер 24 занесения устанавливается в состояние О. При это сигнал с инверсного выхода триггера 24 занесения проходит через элемент задержки 28 и устанавливает в О триггер 16 ошибки, реверсивный счетчик 9, счетчик 6 делителя с переменным коэффициентом деления 5 и делитель 10, а также разрешает работу кодирующего устройства 26 блока 23 ус- танова времени. Для ввода в счетчик 12 часов текущего времени на кодирующем устройстве 26, которое может представлять собой набор тумблеров, набирается код времени (в часах) и нажимается кнопка ввода информации о времени 27; При этом код времени с кодирующего устройства 26 поступает на шины записи информации счетчика 12 часов, а в момент нажатия кнопки ввода информации о времени 27 на вход счетчика 12 часов поступает сигнал Разрешение приема, по которому код заносится в счетчик 12 часов.

Блок 14 синхронизации по сигналам точного времени формирует импульс, который устанавливает в состоние 1 триггер 24 занесения и триггер 19 знака ошибки, а также проходи через вторую схему ИЛИ 15 на счетный вход триггера 16 ошибки, который, однако, останется в состоянии О, т.к. на его R-вход через третью схему ИЛИ 18 поступает сигнал с элемента задержки 28. После установа в 1 триггера занесения 24, снимается напряжение с кодирующего устройства 26 и с кнопки ввода информации о времени 27 и через время, равное задержке сигнала элементом задержки 28, снимается сигнал с шин Установка нуля счетчика 6 и делителя 10, реверсивного счетчика 9, а также с R-входа триггера 16 ошибки. При этом импульсы с кварцевого генератора I через делитель 2 на п и первую схему ШШ 4 поступают на вход счетчика 6, делителя 5 с переменным коэффициентом

0

S

0

деления, с выхода которого сигналы с периодом 15 мнн поступают на шину 11 запуска, на делитель 10 и на регистр 7. В делителе 5 с переменным коэффициентом деления используется принцип счетчика с предварительной установкой начального кода по импульсу переноса. Начальный код формируется на регистре 7 в момент поступления на него импульса переноса со счетчика, причем старшие разря ды соответствуют коду, снимаемому с формирователя 8 кода, а младшие разряды снимаются с выхода реверсивного счетчика 9 и обеспечивают изменение коэффициента деления счетчика 6 в заданных пределах. Регистр 7 может быть построен на логических элементах И-НЕ. С выхода делителя 10 импульсы (с периодом 1 час) поступают на счетчик I2 часов. Выходы делителя 10 и счетчика 12 часов подключены к формирователю 13 сигналов текущего времени. С выхода делителя 10 5 часовые импульсы поступают на R-вход триггера 19 знака ошибки и через вторую схему 1-ШИ 15 на счетный вход триг- триггера 16 ошибки, а также на один из входов схемы И 17. Синхроимпульсы с блока 14 синхронизации поступают на второй вход второй схемы ИЛИ 15, на второй вход схемы И 17 и на S-вход триггера 19 знака ошибки.

Временной интервал между поступлением синхроимпульса и часового импульса определяет погрешность выдачи временных сигналов электронными часами, а последовательность их следования зависит от знака этой погрешности (фиг,2). Первый импульс, поступающий с выхода второй схемы ИЛИ 15, устанавливает триггер 16 ошибки б состояние I. Состояние триггера 19

0

5

45

50

знака ошибки о11ределяется очередностью поступления синхроимпульсов и часовых импульсов. Если вначале приходит синхроимпульс, то триггер 19 знака ошибки будет находиться в состоянии I и первый вентиль 20 и трехвходовая схема И 3 будут открыты. При этом с выхода кварцевого генератора 1 через трехвходовую схему И .3 и первую схему ИЛИ 4 импульсы будут поступать на счетчик 6 делителя 5 с переменным коэффициентом 55 деления и на реверсивный счетчик 9, который будет работать в режиме вычитания, так как на его управляемьсй вход поступает сигнал с триггера 19

знака ошибки. Если же вначале приходит часовой импульс с делителя 10, то трип ер 19 знака ошибки будет находиться в состоянии О. При этом трехвходовая схема И 3 будет закрыта, вентили 20 и 21 будут открыты, а реверсивный счетчик 9 будет работать в режиме сложения, так как на его управляемь й вход поступает сигнал О с триггера 19 знака ошибки. На вход реверсивного счетчика 9 и счетчика 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления поступают импульсы с делителя 2 на Vi однако счетчик 6 останется в состоянии О, так как на его входную шину Установка нуля поступает сигнал 1 через четвертую схему ИЛИ 22 со второго вентиля 21. С приходом синхроимпульса (часового импульса) на счетный вход т триггера 16 ошибки последний возвращается в состояние О и поступление импульсов через п первый вентиль 20 на вход реверсивного счетчика 9 прекращается, на вход делителя 5 с переменным коэффициентом деления поступают импульсы через первую схему ИЛИ 4 с делителя 2 на h .

Таким образом, количество импульсов на выходе первого вентиля 20 определяется погрешностью вьщачи временных сигналов. Код с реверсивного счетчика 9 поступает на регистр 7 и изменяет коэффициент деления счетчика 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления таким образом, чтобы скомпенсировать эту погрешность. При повышении частоты кварцевого генератора 1 (часовой импульс опережает синхроимпульс) ошибка корректируется полностью (в пределах значения одного дискрета) за счет коррекции коэффициента деления счетчика 6 и запрета его работы в момент коррекции. При уменьшении частоты кварцевого генератора 1 (синхроимпульс опережает часовой импульс) погрешность за счет коррекции уменьшается в и раз и изменяет свой знак ( h - коэффициент деления делителя 2 на п ),

Схема И I7 предназначена для исключения нарушения работы схемы при совпадении во времени синхроимпульса с блока 14 синхронизации и часового импульса, поступающего с делителя 10 В случае совпадения этих импульсов (отсутствия погрешности) на выходе

0

5

схемы И 17 появляется сигнал, подтверждающий исходное состояние О триггера 16 ошибки.

При установке реверсивного счет- чика 9 в состояние О счетчик 6 делителя 5 с переменным коэффициентом деления имеет минимально возможный коэффициент деления, определяемый максимально возможной погрешностью кварцевого генератора 1. При этом в течение первого часа с момента включения электронных часов погрешность в выдаче временных сигналов является максимальной и компенсируется через час с приходом очередного синхроимпульса, а в дальнейшем компенсация погрешности производится каждый час. Степень компенсации погрешности определяется коэффициентом деления счетчика 6.

Формула изобретения

C Электронные часы, содержащие блок синхронизации, кварцевый генератор, счетчик часов и блок установки времени, включающий в себя триггер занесения, кодирующее устройство, кнопку ввода информации о времени, причем инверсный выход триггера занесения соединен с входом кодирующего устройства и кнопкой ввода информации о времени, выходы которых подключены к входам счетчика часов, отличающиеся тем, что, с целью повьш1ения точности формирования временных сигналов и исключения ошибок, возникающих в момент коррекции времени, в часы введены делитель на п, трехвходовая схема И, реверсивный счетчик, формирователь сигналов текущего времени, тригер ошибки, триггер знака опшбки, делитель,элемент задержки, схема И, два вентиля, четыре схемы ИЛИ, кнопки Сброс и делитель с переменным коэффициентом деления, состояш 1й из счетчика, ре- . гистра и формирователя кода, .причем вход делителя на п соединен с выходом кварцевого генератора, а выход через первую схему ИЛИ - с входом счетчика делителя с переменным коэффициентом деления и вторым входом первого вентиля, выходом подключенного к входу реверсивного счетчика, выходы котораго соединены с соответствующими младшими разрядами регистра, к старшим разрядам которого под0

5

0

ключены выходы формирователя кодов, выход регистра, к старшим разрядам которого подключены выходы форьа1рова- теля кодов, выход регистра соединен с входом счетчика, выходом подключенного к входу регистра, шине запуска и входу делителя, входы трехвходовой схемы И соединены с выходом кварцевого генератора и с прямыми выходами триггеров ошибки и знака ошибки соответственно, а выход - с вторым входом первой схемы ИЛИ, выход триггера ошибки подключен также к первым входам первого и второго вентилей, прямой выход триггера знака ошибки соединен с вторым входом реверсивного счетчика, а инверсный выход - с вторым входом второго вентиля, счетный вход Т триггера ошибки подключен к выходу второй схемы ИЛИ, а R-вход через третью схему I-fflH - к выходу схемы И, выход блока синхро. II

Составитель М.Хаустов Редактор Н.Слободяник Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

ааказ 1951/47 Тираж 398Подписное

ВПИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4

низации соединен с первьгм входом вто рой ИЛИ, с первым входом схемы И и S-входом триггера знака огаиб 5 ки и триггера занесения, выход делителя подключен к входу счетчика часов, к R-входу триггера знака ошибки к втopo гy входу схеь{ы И и к второму входу второй схемы ИЛИ, выход -Григ10 гера соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к в входу Установка нуля реверсивного счетчика и второму входу третьей схемы ИЛИ, а через четвертую схему

15 ИЛИ - к входу Установка нуля счетчика и делителя, второй вход четвертой схемы ИЛИ соединен с выходом второго вентиля, выходы делителя и счетчика часов подключены к

20 входам формирователя сигналов текущего времени , кнопки Сброс соединена с R-входом триггера занесения.

Изобретение относится к области приборостроения и измерительной техники и может быть использовано в качестве устройства вторичного эталона времени. Цель изобретения - повышение точности формирования временных сигналов и исключение ошибок, возникающих в момент коррекций времени. Устройство содержит кварцевый генератор 1, делитель 2 на п, схемы И 3 и 17, схемы ИЛИ 4, 15 и 18, 22 делители 5 и 10, счетчик 6, регистр 7, формирователь 8 кода, реверсивный (Л 1чэ tN9 4 ч1 СХ) О)