Практика використання недорогих імпортних електронних пристроїв з вбудованими годинами виявила істотну нестабільність показань поточного часу. Про причини цього явища та шляхи подолання цього недоліку розповідається в цій статті.
Більшість випускалися до останнього часу зарубіжних радіоприймачів (навіть відомих фірм) з вбудованими цифровими електронними годинами грішать великий неточністю ходу. Це, зокрема, відноситься до радиобудильникам Sony модель "ICF-C760L", Panasonic модель "RC - 6099Е" та ін. Справа в тому, що задає для часових мікросхем є частота електричної мережі. Тому в будні дні, за великий навантаженні і відповідно частоті нижче 50 Гц, годинник, як правило, відставали, а по вихідним, при малому навантаженні, - йшли точно або навіть поспішали. І лише відносно недавно фірми-виробники почали застосовувати в подібних пристроях кварцову стабілізацію частоти задає.
Для того, щоб роботу годин раніше випущених моделях радіоприймачів, радиобудильников та інших виробів з живленням від мережі зробити точною, необхідно тактову частоту формувати генератором з кварцовою стабілізацією. Але відносна складність розв'язання цієї задачі полягає в тому, що частота стандартного годинного кварцового резонатора 32 768 Гц не кратна 50, а застосування резонаторів на більш високі частоти вимагає великої кількості мікросхем для побудови необхідного дільника частоти [1] або спеціалізованих мікросхем дільників. Наприклад, при частоті генератора 1 МГц необхідно побудувати дільник на 20 000.
Доробка годин, у яких частота 50 Гц використана ще і для динамічної індикації, описана в [2]. Якщо в годиннику застосована статична індикація, завдання може бути вирішена значно простіше.
Пристрій формування тактового сигналу (його схема наведена на малюнку) дозволяє вирішити поставлену задачу за допомогою стандартного годинного кварцевого резонатора і двох мікросхем. Однак у ньому застосований не зовсім звичайний спосіб формування необхідної частоти. Для мікросхеми годин не настільки важливо - чи надходять на тактовий вхід імпульси з частотою 50 Гц рівномірно в часі чи використовуються короткі послідовності з 50 імпульсів більшої частоти в протягом 1 ц. В пропонованому пристрої за секунду формуються дві пачки по 25 імпульсів у кожній.
Формування необхідних тимчасових інтервалів, а також послідовностей імпульсів виконує мікросхема DD1. Мікросхема К176ИЕ5 функціонально складається з генераторної частини, до якої підключений кварцовий резонатор, і двох лічильників-дільників із загальним коефіцієнтом перерахунку 215 . Вихід розряду 14 дільника частоти мікросхеми DD1 (вивід 4) з'єднаний з входами скидання R двійкових лічильники DD2.1, DD2.2. Прямокутні імпульси, що надходять на входи R цих лічильників, мають частоту 2 Гц.
Протягом першої половини періоду, що дорівнює 0,25 с, лог. 0 дозволяє роботу лічильники DD2.1 і DD2.2. У другій половині періоду лог. 1 скидає лічильники і утримує їх у цьому стані до початку наступного періоду. Прямокутні імпульси з частотою 32768 Гц з виходу мікросхеми DD1 (вивід 11) надходять на лічильний вхід СР лічильника DD2.1. Четырехразрядные двійкові лічильники DD2.1 і DD2.2 з'єднані послідовно. Перші три розряду DD2.1 ділять вхідну частоту на 8, а четвертий розряд DD2.1 і всі розряди DD2.2 спільно з діодами VD1, VD2, VD3 і резистором R2 утворюють лічильник на 25 з блокуванням.
Таким чином, отриманий пятіразрядний лічильник підраховує імпульси, вступники на нього з виходу дільника на 8 (вихід З-го і 4-го розрядів DD2.1). Поки хоча б на одному з висновків 6, 13 або 14 мікросхеми DD2 рівень лог. 0, вході CN (висновок 1 DD2.1) також зберігається лог. 0, дозволяє проходження імпульсів по входу СР (висновок 2 DD2.1). Після того, як на висновках 6, 13, 14 встановляться одиничні рівні, що відповідає десятичному 25, на вході CN з'явиться лог. 1 і заблокує подальше проходження імпульсів. Таким чином, протягом тих 0,25 с, коли відсутній сигнал скидання по входах R, на вихід 4 лічильника DD2.1 формується 25 імпульсів з частотою 4096 Гц (32 768:8). Ці імпульси через ключ на транзисторі VT1 подаються на тактовий вхід мікросхеми годин. Протягом наступних 0,25 з лічильники будуть перебувати у вихідному стані, протягом другого періоду весь цикл повториться.
Пристрій, виконане за пропонованою схемою, встановлено в радіо фірми Philips моделі "AS 470" та працює з мікросхемою годин ММ5387. Пристрій живиться від того ж джерела, що і годинник радіоприймача. Вихідний сигнал поданий на тактовий вхід мікросхеми годин замість приходять в цю точку імпульсів частотою 50 Гц з обмотки трансформатора живлення і однопівперіодного випрямляча. При установці в інший радіогодинник, де напруга живлення часовий мікросхеми становить 9...12 В, зі схеми можна виключити резистор R3 і стабілітрон VD2.
Література
Автор: Д. Бердичівський, р. Москва