170229. lajstromszámú szabadalom • Elektrónikus óra

5 170229 6 a 28. ábra a találmány szerint kialakított félvezető áramforrás felülnézeti képét, a 28. a) ábra a 28. ábrán szemléltetett négy kollektoros áramforrásnak megfelelő tranzisztor jelképes rajzát, a 29. ábra a 28. ábra látható áramforrás keresztmetszeti képét, a 30. ábra a találmányban felhasználható előszabályozó vázlatos kapcsolási rajzát, a 31. ábra a találmányban felhasználható 15 V-os szabályozó vázlatos kapcsolási rajzát, a 32. a) ábra a találmányban alkalmazott egyenáram-egyenáram átalakító vázlatos kapcsolási rajzát, a 32. b) ábra a 32. a) ábra szerinti átalakító feszültség beállítási tartományát és hatásfokát szemléltető diagramot, a 33. a) ábra ismert fél-fazékmag rajzát, a 33. b) ábra a 32. a) ábrán bemutatott egyenáramegyenáram átalakítóban alkalmazott transzformátor félmagjának rajzát, a 34. ábra a 32. a) ábrán látható egyenáram-egyenáram átalakító transzformátorának keresztmetszeti képét, a 35—42. ábrák pedig a 6—9. ábrákon látható logikai rajzok bipoláris integrált áramköri megvalósításának vázlatos kapcsolási rajzát mutatják. A továbbiakban a találmány szerinti elektronikus karórának mind logikai működését, mind a bipoláris integrált áramköri megvalósítását ismertetjük a kísérő ábrákra hivatkozva. A rendszert első közelítésben különöbző részeinek funkcionális együttműködésével ismertetjük. A rendszer integrált áramkörökkel meg-, valósított logikai funkcióit írjuk le ezután részletesen a 6—9. ábrákra hivatkozva. Majd a rendszer különböző részeinek részletes leírása következik, beleértve azok bipoláris integrált áramköri megvalósítását is. Végül a bipoláris integrált áramköri logika megvalósítását írjuk le a 35-42. ábrákra hivatkozva. A funkcionális ismertetést az 1. ábrára történő hivatkozással kezdjük, amely a találmány szerinti elektronikus karóra blokkvázlatát mutatja. A karóra 12 folyadékkristály kijelzőt tartalmaz. A kijelzőt magát a 3. ábra kapcsán ismertetjük majd részletesebben. A találmány értelmében a kijelző nem csupán az órákat, perceket és másodperceket, hanem a naptári nap kijelzését is megvalósítja. A karóra 14 feszültségforrásról működik, ez a kereskedelemben kapható egyenáramú telep. A karóra logikai áramköreinek kialakítása olyan, hogy azok 1 V nagyságrendű tápfeszültségről működőképesek legyenek, ami megfelel annak, amit hagyományos telepek elő tudnak állítani. A 14 feszültségforrás a logikai áramkörökre 16 szabályozón át van csatlakoztatva, amely biztosítja, hogy a 14 feszültségforrás változásaitól, illetve a terhelésváltozásoktól függetlenül állandó áram táplálja a logikai áramköröket. Egy kristály vezérelt 18 oszcillátort is a 14 feszültségforrás táplál. A 18 oszcillátort, amely 32,768 KHz frekvenciájú jelet állít elő, az 5. ábra kapcsán ismertetjük részletesebben. Ennek kimenőjele 20 frekvenciaosztót hajt meg. A 20 frekvenciaosztó digitális számláló, amely tizenöt egymást követő, triggerelhető flip-flopból áll; a lánc utolsó flip-flopjának kimenete 1 Hz frekvenciájú jelet állít elő. A 20 frekvenciaosztó kimenetéről a rendszer órajel egy .sor számlálót hajt meg, összefoglaló referenciaszámuk az ábrán 22. Ezeket a 22 számlálókat részletesebben a 6—9. ábrák kapcsán fogjuk leírni. Előzetesként annyit, hogy ezek a számlálók állítják elő a másodperc, a perc, az óra és a 5 naptári nap megfelelő jeleit. A számlálókra csatlakoztatott logikai eszközök biztosítják a másodpercek, percek, órák és naptári napok korrekciós beállítását. A 22 számlálók kimenetei 24 dekódoló áramkörök meghajtását végzik. A dekódoló áramkörök szolgál-10 tatnak jeleket a 12 folyadékkristály kijelző 26 meghajtóáramkörei számára. Körülbelül 15 V egyenfeszültség csatlakozik a kijelzőre a 26 meghajtó áramkörön keresztül 28 egyenáram-egyenáram átalakítóról. Az egyenáram-egyenáram átalakítót részletesen a 32. 15 ábra kapcsán fogjuk ismertetni. Működés szempontjából a 20 frekvenciaosztó a szinkron üzeműként jellemezhető annyiban, hogy a jel végighalad a tizenöt egymást követő flip-flop fokozaton. A 20 frekvenciaosztó 1 Hz frekvenciájú 20 kimenő jelet állít elő, amely a megfelelő számlálókat hajtja meg. A számlálók működése viszont szinkron üzemű annyiban, hogy az 1 Hz-es jel egyidőben kerül a külöbnöző számlálók mindegyikére, amelyek a másodperceket, perceket, órákat és a naptári nap 25 információt állítják elő. A 12 folyadékkristály kijelző valamennyi karakterét hét szegmensből álló elektródaelrendezésnek foghatjuk fel, ami végül is a digitális kijelzést létrehozza. A 2. ábrán tömbvázlatban láthatók az elektronikus 30 rendszer alapvető elemei, amelyek integrált áramköri megvalósításúak. A kristályvezérelt oszcillátor kimenete a tizenötfokozatú 20 frekvenciaosztót hajtja meg. Ez osztja le a jelet 32 768-cal. A 20 frekvenciaosztó két kimenete közül az egyik 30a kimeneten az 35 1 Hz-es rendszer-órajel van, ami a 22 számlálók mindegyikét vezérli, a másik 30 kimeneten a 32 Hz-es jel van, ami az összes 26 meghajtóáramkört vezérli. A másodpercek kijelzését tízzel osztó 22a szám: láló, valamint hattal osztó 22b számláló biztosítja, 40 előbbinek tartalma eggyel nő, valahányszor a 30a kimeneten rendszer-órajel érkezik. A hattal, osztó számláló tartalma akkor nő eggyel, amikor a tízzel osztó 22a számláló elérte maximális értékét, vagyis amikor fordul. A 22a és 22b számlálók együtt 45 hatvannal osztó számlálót alkotnak, és így másodperc jeleket állítanak elő. Mind a 22a, mind a 22b számláló kimenő jelei megfelelő 24a és 24b dekódoló áramkör bemeneteit vezérlik. A dekódoló áramkörök kimenő jelei 26a és 26b meghajtóáramkörökön keresztül a 50 22a és 22b számlálók tartalmának megfelelő számok kijelzését váltják ki a kijelzőből. Hasonlóan tízzel osztó 22c számláló és hattal osztó 22d számláló állítanak elő egy további hatvannal való osztást a percek kijelzése érdekében. Ezekhez a 55 számlálókhoz úgyszintén dekódoló áramkör, majd meghajtóáramkör csatlakozik, amelyek a 12 folyadékkristály kijelzőt működtetik. A perc és másodperc számlálók független kijelző beállítási lehetőséget is tartalmaznak. 60 Amikor 22a — 2 2d számlálók a maximálisan ábrázolható számot tartalmazzák, akkor huszonnéggyel osztó 22e számláló bemenetére egy megengedő jel kerül (ez a számláló definiálja az órákat), és ekkor e számláló tartalma eggyel növelhető. A 22e 65 számláló kimenő jele 32 reteszáramkörre, valamint 3