Электронные часы с коррекцией показаний по эталонным сигналам времени Советский патент 1988 года по МПК G04C11/02 

: Изобретение относится к приборо - |гтроению, в частности к устройствам, |эбеспечивагощим автоматическое вьще- |1ение эталонных сигналов времени и : оррекцию шкал цифровых приборов времени.

Цель изобретения - уменьшение вре- лени. восстановления формируемой шкалы и снижение допустимой точности начальной установки.

На чертеже представлена структурная схема часов.

Часы состоят из приемника 1 сигналов, формирователя 2 импульсов, эталонного счетчика 3, триггера 4, схемы ИЛИ 5, схемы И 6, дешифратора 7, эталонного счетчика 8, схемы И 9, триггера Ю, схемы И 11, индикатора 12, кварцевого генератора 13, делителя 14 частоты, счетчика 15 времени, содержащего счетчики секунд 16, минут 17 и часов 18, шины Сброс 19 и шины Пуск 20.

В устройстве выход кварцевого генератора 13 соединен с первым входом делителя 14 частоты, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика 15 времени. Выход приемника 1 сигналов соединен с входом формирователя 2 импульсов, инверсный выход которого соединен с входом установки в О эталонного счетчика 3 и с первым входом схемы И 9. Второй выход делителя 14 частоты соединен со счетными входами эталонных счетчиков 3 и В, первый из входов установки в О эталонного счетчика 8 соединен с выходом схемы И 9, а второй - с выходом схемы ИЛИ 5 и с входом установки в 1 триггера 4, прямой выход которого соединен с вторым входом схемы И 9, Параллельные выходы разрядов эталонного счетчи ка 8 соединены с входами дешифратора 7. Первый выход эталонного счетчика 3 соединен с входом установки в О триггера 4 и с инверсным входом схе- ьы И 6, второй выход эталонного счетчика 3 соединен с первым входом схемы ИЛИ 5, второй вход которой соединен с входом установки в О триггера 10 и с шиной Сброс 19, третий вход схемы ИЛИ 5 соединен с первым выходом .дешифратора 7, с первым входом схемы И 11 и с вторым входом установки в О триггера 10, четвертьй вход схемы ИЛИ 5 соединен с выходом схемы И 6, прямой вход которой соеди0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нен с вторым выходом дешифратора 7. Прямой выход триггера 10 соединен с индикатором 12 и с вторым входом схемы И 11, выход сигнала коррекции которой соединен с входами установки в О делителя 14 частоты и счетчика 16 секунд. Вход установки в О триггера 10 соединен с шиной Пуск 2Q

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по шине Сброс 19 подается кратковременный сигнал, который устанавливает в О RS-триггер 10 и через схему ИЛИ 5 устанавливает в О эталонный счетчик 8 и в 1 - RS-триггер 4. Приемник 1 сигналов (радиоприемник) настроен на частоту передачи сигналов точного времени, на его тональном выходе формируются низкочастотные колебания при наличии на входе высокочастотных радиопосылок соответствующих секундным, минутным и другим (в том числе помехам) сигналам. Формирователь 2 импульсов в простейшем случае представляет собой низкочастотный детектор, который формирует огибающую низкочастотных сигналов и преобразует уровни напряжений в логические уровни, необходимые для работы логических узлов устройства, при этом при наличии посьшки на входе приемника 1 сигналов на инверсном выходе формирователя 2 импульсов находится уровень логического О и, наоборот, при отсутствии - уровень логической 1, который удерживает в нуле эталонный счетчик 3 и через схему И 9 - эталонный счетчик 8, так как с выхода RS-триггера 4 на второй вход схемы И 9 подается разреш ающий сигнал 1, При наличии на выходе формирователя 2 импульсов уровня логического О (при наличии радиосигнала на входе приемника 1 сигналов) разрешается работа эталонных счетчиков 3 и 8, суммирующих импульсы со стабильными периодами следования с выхода делителя 14 частоты, поступающие на их счетные входы. Если радиосигнал соответствует минутному импульсу (длительностью 500 мс), то эталонный счетчик 3, отсчитав эталонное время Т, (всегда постоянное и равное с допустимой точностью около 500 мс), сформирует на первом выходе импульс эталонной длительностью Т, .которая равна сумме абсолютных допустимых

погрешностей в плюс и минус на аппаратную погрешность сведения, например, если абсолютная допустимая аппаратурная погрешность сведения составляет ± мс, то Т г 2 мсо Этим импульсом RS-триггер 4 устанавливается в О, которьш с выхода RS-триг- гера 4 поступает на второй вход схеТаким образом, если сигнал с второго выхода дешифратора 7 вложится во времени в сигнал длительностью Т с первого -выхода эталонного счетчика 3, то фазирование происходит с допустимой точностью и эталонньй счетчик 8 продолжает суммирование импульсов, поступающих на его счетный вход с

Изобретение относится к устр- вам, обеспечивающим автоматическое вьщеление эталонных сигналов времени и коррекцию шкал цифровых приборов времени. Цель изобретения - уменьшение времени восстановления формируемой шкалы и снижение допустимой точности начальной установки, Устр--во содержит приемник 1 сигналов, формирователь 2 импульсов, схему И 6, дешифратор 7, триггер 4, индикатор 12, кварцевый генератор 13, делитель 14 частоты, счетчики времени 15, секунд 16, минут 17 и часов 18. Введение эталонных счетчиков 3 и В, схемы ИЛИ 5, схем И 9 и 11, шины Сброс 19, шины Пуск 20 и триггера 10 и образование новых связей между элементами устройства позволяет производить правильную коррекцию формируемой шкалы, если она отстает от государственного эталона на 20 с или опережает его на 39 с. g Коррекция формируемой шкапы происходит за время прохождения 3 мин импульсов. 1 ил. рр СП N0

мы И 9 и запрещает в дальнейшем сброс Q делителя 14 частоты, В противном слувторого эталонного счетчика 8 с выхода формирователя 2 импульсов. Если радиосигнал на входе приемного устройства 1 короче длительности Т, то импульс на первом выходе эталонного счетчика 3 не сформируется и в паузе между радиосигналами эталонный счетчик 8 удерживается в нулевом состоянии, так как RS-триггер 4 не переключается в О. Если радиосигнал на входе приемного устройства 1 длинчае, если при наличии на прямом входе схемы 6 импульса с выхода дешифратора 7 на инвертирующем входе схемы И 6 нет сигнала - допустимая точ- 12 кость, фазирования не достигнута и на выходе схемы И 6 появляется импульс, который через схему ИЛИ 5 ус- -танавливает RS-триггер 4 и эталонный счетчик 8 в исходные состояния, и весь процесс выделения минутных импульсов и проверки правильности фазирования автоматически повторяется. При правильном фазировании после то20

чае, если при наличии на прямом входе схемы 6 импульса с выхода дешифратора 7 на инвертирующем входе схемы И 6 нет сигнала - допустимая точ- 12 кость, фазирования не достигнута и на выходе схемы И 6 появляется импульс, который через схему ИЛИ 5 ус- -танавливает RS-триггер 4 и эталонный счетчик 8 в исходные состояния, и весь процесс выделения минутных импульсов и проверки правильности фазирования автоматически повторяется При правильном фазировании после того, как зталонньм счетчик 8 отсчитанее 500 не, то при достижении эталонным счетчиком 3 времени Тз(большего 500 мс с допустимой погрешностью)

на втором выходе первого эталонного 25 время 2 мин, на первом выходе десчетчика 3 появляется уровень, уста-шифратора 7 появляется короткий им-

навливающий черея схему ИЛИ 5 RS-триг-пульс, который через схему ИЛИ 5 усгер 4 и эталонный счетчик 8 в исходноетанавливает RS-триггер 4 и эталонный

состояние. Таким образом, эталонныйсчетчик 8 в исходное состояние и в

счетчик 3 выполняет функцию селектора д время поступает на первый вход

радиосигналов по длительности. Еслисхемы И 11, При этом, если ранее по

зафиксировано прохождение минутногошине Пуск 20 поступил короткий сигимпульса длительностью 500 мс, то с выхода RS-триггера 4 уровень логического О запрещает сброс эталонного

нал, то RS-триггер 10 установлен в единичное состояние и на втором входе схемы И 11 присутствует разрешающий

счетчика 8 в О и счетчик 8 суммиру- уровень, поэтому сигнал с первого вы- ет импульсы, поступающие на его счет- хода дешифратора 7 проходит через ный входо При достижении вторым этасхему И 11 на обнуление делителя 14 частоты и счетчика 16 секунд и одновременно устанавливает в исходное нулевое состояние RS-триггер 10. Индикатор 12 индицирует прохождение сигнала по шине Пуск 20, т.е.

лонным счетчиком 8 значения Тд 1 мин + Т, + ДТ, где Т, - эталонное время первого эталонного счетчика 8; л Т - абсолютная допустимая аппаратная погрешность сведения в минус.

На втором выходе дешифратора 7 формируется короткий импульс с дпи- тельностью много меньшей допустимой погрешности Т, который поступает на прямой вход схемы И 6. Если фазирование было правильным, то в этот

40

схему И 11 на обнуление делителя 14 частоты и счетчика 16 секунд и одно временно устанавливает в исходное нулевое состояние RS-триггер 10. Ин дикатор 12 индицирует прохождение сигнала по шине Пуск 20, т.е.

высвечивается при установке в

I

45

RS-триггера 10, поэтому гашение ин дикатора означает прохождение импул са коррекции. Если счетчики секунд 16, минут 17 и часов 18 представляют собой двоично-десятичные счетчики с последовательным переносом (что

момент на входе приемного устройства обычно , имеет место), то следова- 1 присутствует в течение времени Т тельно, если старший разряд счетчи- минутный сигнал (с длительностью 500 мс) и сформированный на первом

ка 16 секунд равен нулю, то -значения секунд находятся в интервале (0-39) дес. и обнуление счетчика 16 секунд импульсом коррекции не влечет переключение счетчика 17 мин; если старший разряд счетчика 16 секунд равен единице, то значения секунд

выходе эталонного счетчика 3 импульс длительностью Т, поступив на инвертирующий вход схемы И 6 запрегцает прохождение импульса с второго выхода дешифратора 7 на вход схемы ИЛИ 5.

чае, если при наличии на прямом входе схемы 6 импульса с выхода дешифратора 7 на инвертирующем входе схемы И 6 нет сигнала - допустимая точ- кость, фазирования не достигнута и на выходе схемы И 6 появляется импульс, который через схему ИЛИ 5 ус- -танавливает RS-триггер 4 и эталонный счетчик 8 в исходные состояния, и весь процесс выделения минутных импульсов и проверки правильности фазирования автоматически повторяется. При правильном фазировании после то

го, как зталонньм счетчик 8 отсчитанал, то RS-триггер 10 установлен в единичное состояние и на втором входе схемы И 11 присутствует разрешающий

уровень, поэтому сигнал с первого вы- хода дешифратора 7 проходит через

уровень, поэтому сигнал с первого вы- хода дешифратора 7 проходит через

схему И 11 на обнуление делителя 14 частоты и счетчика 16 секунд и одновременно устанавливает в исходное нулевое состояние RS-триггер 10. Индикатор 12 индицирует прохождение сигнала по шине Пуск 20, т.е.

высвечивается при установке в

I

RS-триггера 10, поэтому гашение индикатора означает прохождение импульса коррекции. Если счетчики секунд 16, минут 17 и часов 18 представляют собой двоично-десятичные счетчики с последовательным переносом (что.

обычно , имеет место), то следова- тельно, если старший разряд счетчи-

обычно , имеет место), то следова- тельно, если старший разряд счетчи-

ка 16 секунд равен нулю, то -значения секунд находятся в интервале (0-39) дес. и обнуление счетчика 16 секунд импульсом коррекции не влечет переключение счетчика 17 мин; если старший разряд счетчика 16 секунд равен единице, то значения секунд

находятся в интервале (40-59)дес, и обнуление счетчика 16 секунд импульсом коррекций влечет переключение счетчика 17 минут на 1, так как на счетном входе счетчика 17 минут появляется спад уровня. Следовательно, в предлагаемом устройстве происходит правильная коррекция формируемой шкапы, если она : отстает от государственного эталона на 20 с или опережает государственный эталон на 39 с. Коррекция формируемой шкалы происходит за время прохождения трех минутных импульсов, т.е. за время не менее двух минут и не более трех минут (так как минутные сигналы передаются круглосуточно и непрерывно).

Формула изобретения

Электронные часы с коррекцией показаний по эталонным сигналам времени, содержащее приемник сигналов, формирователь импульсов, триггер, схему И, индикатор, дешифратор и последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель частоты и счетчик времени, при этом выход приемника сигналов подключен к входу формирователя импульсов, вход установки О счетчика секунд счетчика времени соединен с входом установки О делителя частоты и с выходом схемы И, первьм вход которой подключен к выходу дешифратора и к первому входу триггера, выходом соединенного с индикатором, отличающиеся тем, что.

5

0

5

0

5

с целью уменьшения времени восстановления формируемой шкаль: и снижения допустимой точности начальной установки, в электронные часы дополнительно введены два эталонных счетчика вторая и третья схема И, схема ИЛИ, второй триггер, шина Сброс и шина Пуск, причем выход формирователя импульсов подключен к первому входу первого эталонного счетчика и к первому входу второй схемы И, вторым входом соединенной с выходом второго триггера, а выходом - с первым входом второго эталонного счетчика, второй вход которого подключен к второму входу первого эталонного счетчика и к второму выходу делителя частоты, третий вход второго эталонного счетчика соединен с первым входом второго триггера и с выходом схемы ИЛИ,. выходы разрядов второго эталонного счетчика подключены к соответствующим входам дешифратора, первьй выход первого эталонного счетчика соединен с вторым входом второго триггера и с инверсным входом третьей схемы И, а второй выход - с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к второму входу первого триггера и шине Сброс, третий вход - к .первому выходу дешифратора, а четвертый вход - к выходу третьей схемы И, прямой вход которой соединен с вторым выходом дешифратора, при этом третий вход первого триггера подключен к шине Пуск, а выход - к второму входу первой схемы И.