技术领域
[0001] 本
发明涉及用于接收由不同时标
信号发送器发送的、以编码形式包含着时间信息的时标信号的无线电钟表接收电路,它具有一个用于放大被接收的时标信号的放大电路,及具有一个用于对被接收的时标信号进行滤波的滤波电路。本发明还涉及借助这种接收电路由被发送的时标信号获得时间信息的方法及具有这种接收电路的无线电钟表。
背景技术
[0002] 无线电控制的、时间信息的传送借助所谓时标信号(Zeitzeichensignale)来实现,这些时标信号由相应的发送器-以下简称为时标信号发送器(Zeitzeichensender)来发送。一个时标信号应理解为一个短持续时间的发送信号,给予它的任务是,传输由一个发送器提供的参考时间。在此情况下它涉及通常具有多个时间标记的调制振荡,时间标记仅解调为一个脉冲,该脉冲以一定的不准确性再现所发送的参考时间。
[0003] 德国长波发射台DCF-77受
原子钟控制及根据官方原子时间度量MEZ以50KW功率在77.5KHz
频率上持续工作地发送调幅长波时间信号。在其它国家,例如在英国,日本,中国及美国存在类似的发送器,它们在40KHz及120KHz之间的范围上发送长波频率上的时间信息。
[0004] 图1表示用标记A指示的、在德国时标信号发送器DCF-77的情况下编码时间信息的编码图(电报)。该编码图现在由59位组成,其中每1位相应于时间
帧的1秒。因此在1分钟的过程中可传送一个所谓的时标信号电报(Zeitzeichen-Telegramm),它以二进制编码形式尤其包括时间及日期的信息。第一个15位B包括一般的编码,例如它们包括工作信息。下个5位C包括一般信息。例如R表示天线位,A1表示传送转换到中欧洲夏令时(MESZ)及返回常规时的中欧洲时间(MEZ)的预告位,Z1,Z2表示区域时间位,A2表示转换秒的预告位及S表示被编码的时间信息的开始位。从第21位至第59位以BCD码传送时间及日期信息,其中这些数据也适用于其后面的分钟。在此情况下区域D中的位包括关于分钟的信息,区域E中的位包括关于小时的信息,区域F中的位包括关于日历日的信息,区域G中的位包括关于周日的信息,区域H中的位包括关于月的信息及区域I中的位包括关于日历年的信息。这些信息逐位地以编码形式出现。在区域D,E及I的各端部上设有所谓的校验位P1,P2,P3。电报第60位不被占用及用于指示下个时间帧的开始。M表示分钟标记及由此指示时标信号电报的开始。
[0005] 图1中所示的用于发送时标信号的编码图的结构及位占用是一般公知的及例如描述在Peter Hetzel的文章“时间信息及标准频率”,Telekom Praxis,1993年第一卷中。
[0006] 时标信号信息的传送借助各个秒标记的幅值调制来实现。该调制由载波信号X在每个秒开始时的下降X1,X2(或上升)形成,其中在由DCF-77发送器发送的时标信号的情况下,在每秒开始时-每分钟的第59秒除外-载波幅值对于0.1秒持续时间的X1或对于0.2秒持续时间的X2下降到幅值的约25%。这些不同持续时间的下降X1,X2确定了每个秒标记或解码形式的数据位。秒标记的不同持续时间用于钟表时间及日期的二进制编码,其中具有0.1秒持续时间的秒标记X1相应于二进制“0”及具有0.2秒持续时间的秒标记X2相应于二进制“1”。通过空缺第60秒标记预告下个分标记。与相应秒结合则可实现由时标信号发送器发送的时间信息的求值。图2借助一个例子表示这种幅值调制的时标信号的一个区段。
[0007] 对于无线电钟表及用于接收时标信号的接收电路的背景可参考DE 198 08 431 A1,DE 43 19 946 A1,DE 43 04 321 C2,DE 42 37 112A1及DE 42 33 126 A1。对于由时标信号的时间信息获取及时间信息的信息处理可参考DE 195 14 031 C2,DE 37 33 965 C2及EP 042 913B1。
[0008] 现在销售的时标信号发送器通常被设计成用于一个被发送的时标信号的单一接收频率及由此也仅用于该时标信号发送器发送的时标信号的解码。但当前在开发其频率可转换的无线电钟表及用于这种无线电钟表的接收电路,因此它们应被设计成用于接收不同时标信号发送器的时标信号。这些无线电钟表也必需能够同时接收40KHz-120KHz之间的
频率范围中的时标信号。因此对于时标信号的接收,放大,解码及求值出现了新的问题。
[0009] 一个低频的,例如在40KHz范围中的时标信号的载波幅值在接收后通常具有比在较高频的、例如60KHz-77.5KHz范围中的时标信号的情况小一些的信号幅值。被接收的时标信号在接收后由一个设在接收电路中的
放大器放大。但这里的问题是,该放大器具有一个恒定的放大倍数及只要是被接收的时标信号总是以相同的放大倍数被放大,而未注意到:该时标信号是具有
低信号幅值的时标信号还是具有高信号幅值的时标信号。尤其是比较器在具有低信号幅值的时标信号的情况下有时不能够无误地检测秒标记,-特别是当时标信号被
叠加了
干扰信号时。在此情况下接收电路及解码装置的灵敏度降低。由此在解码及亦在求值时出现问题。
[0010] 为了提高灵敏度,尤其是对于低频时标信号,存在一种可能性,即接收电路的放大器的放大倍数基于一个预期发送时标信号的最低频率来设计及由此基于“最坏情况”来设计。它的直接后果是,被发送的低频时标信号被足够地放大,以使得解码装置及求值装置具有所需的足够灵敏度,以便无误地解码及求值。但这里的问题是,具有较高的发送频率的时标信号也同时被放大。而对此用较低的放大倍数就完全够了。
[0011] 在现有的接收电路上为该较高的放大系数付出了代价,以便也能足够可靠地接收具有低发送频率的时标信号。但这付出了放大电路高功率损耗的代价,因为必需提供更大的放大器
电流,这就直接导致了高的功率吸收。尤其对于具有本机电源、如
电池或
蓄电池的无线电钟表的应用,该吸收功率及由此其
能量消耗是一项极其重要的指标。在所述系统上该基于“最坏情况”的设计将导致:电池仅具有小的使用寿命或蓄电池必需很快地被充电。
发明内容
[0012] 本发明的任务在于,使接收灵敏度与发送频率尽量地无关。尤其是接收电路与发送的时标信号的发送频率无关地具有几乎相同的接收灵敏度。特别是,该接收灵敏度应足够地高,以便使被接收的时标信号在发送频率的整个频率范围中以足够的可靠性被解码及求值,而不会导致更高的功率吸收及由此不会导致更高的能量消耗。
[0013] 根据本发明,提出用于无线电钟表的接收电路,该接收电路用于接收一些由不同时标信号发送器发送的、以编码形式包含着时间信息的时标信号,该接收电路具有至少一个用于放大该被接收的时标信号的放大电路,其中,该放大电路具有一个第一放大器,它被构成为其放大倍数可根据该被接收的时标信号的频率来调节。
[0014] 根据本发明,提出由被发送的时标信号获得时间信息的方法,其中为了接收这些被发送的时标信号设有一个根据本发明的接收电路,它具有至少一个放大器,其中该接收电路的至少一个放大器的放大倍数根据被接收的时标信号的发送频率来调节。
[0015] 根据本发明,提出用于由被发送的时标信号中获得时间信息的无线电钟表,尤其借助根据本发明的方法来获得时间信息,具有一个根据本发明的接收电路,该接收电路具有至少一个用于接收这些被发送的时标信号的天线电路;具有一个连接在该接收电路后面的解码及求值装置,用于对由接收电路接收的时标信号进行解码及求值。
[0016] 作为本发明
基础的构思在于,当接收不同时标信号发送器的时标信号时,在无线电钟表的接收器或无线电钟表本身中将准备至少一个可调节的放大器。根据本发明,该放大器的放大倍数可基于发送频率调节。与固定地预给定的放大倍数-如公知的无线电钟表接收电路所具有的-不同地,根据本发明的接收电路现在被构成具有可变的、可调节的放大倍数。因此放大器的放大倍数可最佳地适配于被发送的时标信号的发送频率。尤其是该放大倍数现在可被这样调节,使得接收电路及后置解码及求值装置与接收的发送频率无关地具有几乎恒定的接收灵敏度。这使被接收的、尤其以相对低的发送频率发射的时标信号的时间信息的解码及求值变得容易。
[0017] 通过放大倍数最佳适配发送频率地调节,也使放大所需的功率吸收及由此所需的能量消耗得以优化。
[0018] 由于接收器设计必须保留的带通结构,通常要求较低频率的时标信号比较高频率的时标信号被较强地衰减。借助根据本发明的电路装置,提供多个具有带通限制特性的可转换的选择装置,它们可通过控制装置被接通。这些可转换的选择装置被这样地构成,即它们对接收电路的相应接收
位置(Empfangsstelle)的放大倍数的差别进行不同地估算及根据该放大倍数使每个被选择的接收位置的放大倍数升高或降低。以此方式,对于配置给不同发送频率的不同接收位置可实现所需的、尽可能恒定的灵敏度。
[0019] 对于根据本发明的接收电路重要的是,被发送的及由接收器接收的时标信号的发送频率已知。为此,根据本发明设置了一个用于被发送的时标信号的发送频率的自动识别的装置。
[0020] 该用于发送频率自动识别的装置具有一个设有一个调节装置,它在被放大的时标信号偏离所期待的信号电平时再调节该放大器的放大倍数。在此情况下一直对放大倍数进行再调节,直到不再存在偏差为止。因为对于每个发送频率再调节的量值范围是已知的,则可由再调节的量值范围推断出当前存在的发送频率。
[0021] 一个变型的构型在于设有一个控制及求值装置,它对放大的时标信号进行分析。该时标信号由放大器的一个与已知发送频率相应的、预调节的调节值而产生。用于自动识别发送频率的装置现在直接由相对所期待的最佳信号值偏离的量值范围推导出发送频率。
[0022] 在另一同样有利的构型中,该装置直接地由被发送的时标信号求得发送频率。为了求得发送频率这里对被发送的时标信号进行
采样及求值。该求值通常通过一个简单的计数器来实现,它通过对采样值的计数可求得被发送的时标信号的频率。
[0023] 在一个对此变换的、特别有利的构型中,设有一个自动识别被接收的时标信号的协议的装置,它借助时标信号的编码求得发送频率。根据本发明的该构型基于这样的认识:一个时标信号的编码可反映发送时标信号的不同的时标信号发送器的特征。例如德国时标信号发送器DCF-77精确地发送两个不同的秒标记,在这些秒标记中的下降持续时间为
100ms或200ms。与此不同地,英国时标信号发送器MSF也精确地发送两个不同的秒标记,但它们持续时间为100ms或500ms。美国发送器WWVB总共发送三个不同的、持续时间为
100ms,500ms及800ms的秒标记。日本时标信号发送器虽然也发送与美国发送器WWVB的下降持续时间相同的、即100,500,800ms的三个不同的秒标记,但这里的秒标记是倒置的,这就是说,下降部分位于相应时间帧的未端。类似地,其它时标信号发送器的协议也同样具有这些独特的编码。
[0024] 如果一个相应的编码配置给一个时标信号发送器,则反映该发送器特征的发送频率也是已知的。因此由一个被发送的时标信号的已知协议可推断出相应的发送频率,及与此相关地调节放大倍数及由此合乎目的地调节接收灵敏度。对于每个时标信号的不同协议及由此相应的发送频率例如可存储在专为此设置的存储装置中。
[0025] 为了调节接收电路或其放大器的放大倍数,设有一个控制装置。该控制装置根据已知的发送频率来产生一个
控制信号来控制可调节放大器,以使得其放大倍数合乎目的地调节到所需的放大倍数上。在此情况下尤其这样地调节放大倍数,即调节到一个尽可能最佳的接收灵敏度。
[0026] 优选地,该控制装置也包括用于自动识别被接收的时标信号的协议的装置。
[0027] 在本发明的一个构型中,设有多个可转换的选择装置。相应的选择装置以有利的方式彼此并联布置及被连接在可调节的放大器的后面。各个选择装置可有利地被构成具有很陡边沿的带通
滤波器。这种
带通滤波器被构成窄带滤波器及尽可能被调谐在一个单一的发送频率上。这些典型地作为
石英晶体滤波器构成的选择装置在此情况下
串联谐振地工作及在带通的频带中各形成一个低欧姆
电阻。在该带通的频带以外其电阻为高欧姆,以使得被很强地衰减的频率分量被允许通过。以此方式抑制在该带通滤波器的频带以外的干扰。
[0028] 为了仅启动配置给发送频率的选择装置,设有至少一个可控制的
开关,它连接在选择装置的前面。这里可使用任意的、通过简单的控制信号可相应地接通或接入的开关作为可控开关。例如该可控开关可以是晶体管,如MOSFETs,双极性晶体管,JFETs,晶闸管,IGBTs或类似器件。
[0029] 产生控制信号来调节第一放大器的放大倍数的控制装置在
输出侧还提供一个选择信号,通过它也使一个可控开关导通,该可控开关配置的选择装置被调谐在时标信号的相应发送频率上。其带通特性在该发送频率以外的其它的选择装置因此不被接通。
[0030] 在一个有利的进一步构型中,在可调节的放大器或由窄带选择装置组成的并联电路的后面连接有一个单个的带通滤波器,该带通滤波器在一定程度上形成对在选择装置中已带通滤波过的时标信号的后置滤波装置。因此在这里进行被滤波过的时标信号的交流(AC)放大。而被滤波过的时标信号的直流(DC)偏移将被消除,由此可滤去时标信号中的
直流分量。直流分量的放大可能引起被放大及被滤波的时标信号的过大偏移。借助后置的带通滤波器因此可进行DC放大的抑制。当然也可考虑,在相应的选择装置后面连接一个专与该选择装置匹配的带通滤波器,来取代对选择装置的并联电路的每个支路使用一个单个的带通滤波器。但这在电路技术上成本很高。
[0031] 在本发明的一个有利的构型中,设有一个第二放大器,它被设置在第一放大器的后面。该第二放大器用于由第一放大器放大的及在选择装置中被带通滤波的时标信号的后置放大。连接在第一放大器后面的第二放大器的使用尤其出于能量的原因是特别有利的,因为由此使放大所需的横向电流( )可以分配在不同的放大级中。因此这些放大级的各个元件的尺寸可以比较小,由此具有总的较小的功率吸收及较小的能量消耗。
[0032] 在一个构型中,第一和/或第二放大器被构成单级或多级
差分放大器。但这里也可考虑放大器被构成
运算放大器、
跨导放大器( )或类似放大器。放大器的各个差分放大级可有利地通过发射极电流的调节来控制。放大倍数被这样调节,使得在放大器中被控制的基本电流与控制信号相关地、不同地转换。这决定了控制各个差分放大级的控制信号引起不同的放大倍数。
[0033] 在一个特别有利的构型中,仅是差分放大器的一个级、尤其是它的输出级的放大倍数是可调节的。这就满足了提供一个可调节的放大器。
[0034] 在一个非常有利的进一步构型中,可调节的放大器具有一个基本放大倍数,该基本放大倍数基于在所有时标信号发送器的时标信号的发送频率的频率范围内的一个中间频率来设计。因此可有利地通过该基本放大倍数的简便变化调节到偏移的发送频率上。
[0035] 控制装置可有利地通过固定接线的
逻辑电路、例如FPGA电路或构成PLD电路来实现。虽然控制装置的功能基本上可通过通常总是设在无线电钟表中的微
控制器来满足。但根据本发明的方案的特别有利之处在于:借助该控制装置可在电路技术上以很简单的方式实现放大倍数的调节,而在这里不一定要占用
微控制器。该微控制器现在则可用于其它的任务,例如时标信号的解码及求值、时标信号中干扰的处理及用户专用的任务。
[0036] 为了确定频率及由此调节放大倍数,首先对被接收的时标信号进行分析。借助被分析的时标信号自动地识别被发送的时标信号的协议。由所识别的协议-例如借助一个存储在一个
存储器中的、用于发送频率及协议的对应表-可识别出发送该时标信号的时标信号发送器。该发送时标信号的发送器也可附加地或变换地通过发送频率的求值及确定来确定。因此可将由协议导出的或由频率求值已知的发送频率与当前正被接收的时标信号对应。一旦求得发送频率,其放大倍数可自动地适配于该时标信号发送器的发送频率,由此总地实现接收器的最佳接收灵敏度。
[0037] 在此情况下将有利地使较低频率的时标信号比较高频率的时标信号被更强地放大。“较低频率”的时标信号及“较高频率”的时标信号的概念涉及一个频带,在该频带中不同的时标信号发送器发送其时标信号,即在40KHz-120KHz之间的频率范围中。
[0038] 对于第一放大器预设有一个基本放大倍数,及该基本放大倍数被设计在所述频率范围内的一个中间频率上的情况,只要被接收的时标信号的频率低于该中间频率,可调节的放大器的放大倍数被提高到基本放大倍数以上的一个放大倍数上。相反地,只要被接收的时标信号的频率高于该中间频率,可调节的放大器的放大倍数被降低到基本放大倍数以下的一个放大倍数上。
[0039] 在一个进一步构型中,为了调节放大倍数提供一个控制信号,通过该控制信号使得至少一个放大级被连续地调节或连续增加地控制。以此方式可合乎目的地产生放大器电流的上升或下降。如果以此方式提高了放大器电流,则总地得到一个较高的放大倍数。相反地可实现较低的放大倍数,只要通过该放大级的放大器电流相应地下降。
[0040] 时间信息逐位地存在于时标信号中,其中一个相应数据位的值基于时标信号发送器对应的电报、由被发送的时标信号的幅值的改变的持续时间来给出。在此情况下对各个数据位配置一个(二进制)值,该值由该变化的持续时间推导出。这里时标信号的幅值的改变的第一持续时间表示数据位的第一逻辑值及第二持续时间相应于数据位的第二逻辑值。该第一及第二持续时间通过时标信号发送器的电报预先被确定。
[0041] 典型地,第一逻辑值表示为一个逻辑“0”(LOW,
低电压电平)及第二逻辑值表示为一个逻辑“1”(HIGH,高电压电平)。当然也可考虑是相反的逻辑。
[0042] 在一个由时标信号发送器发送的时标信号的电报中,一个改变通常表示为时标信号的幅值的下降。当然这里也可考虑是相反的逻辑,即这里二进制编码通过幅值的上升来实现。
附图说明
[0043] 以下借助在附图的概要示图中给出的
实施例来详细说明本发明。其中附图为:
[0044] 图1:一个由时标信号发送器DCF-77发送的编码时间信息的编码图(时标信号电报);
[0045] 图2:一个被发送的、具有5个秒标记的调幅时标信号的片断;
[0046] 图3:根据本发明的、具有可调节的放大倍数的无线电钟表的第一方案的电路
框图;
[0047] 图4:用于根据图3的无线电钟表的一个本发明的接收电路的总体图;
[0048] 图5:用于根据图3的无线电钟表的、本发明的具有可调节的放大倍数的接收电路的第一实施例;
[0049] 图6:用于根据图3的无线电钟表的、本发明的具有可调节的放大倍数的接收电路的第二特别优选实施例;
[0050] 图7:根据本发明的、具有可调节的放大倍数的无线电钟表的第二方案的电路框图。
[0051] 在附图的所有图中相同的或功能相同的部件及信号-只要没有其它说明-均设有相同的标号。
具体实施方式
[0052] 图3通过一个电路框图表示出本发明的、具有可调节的放大倍数的无线电钟表的第一方案。
[0053] 由标号1表示的无线电钟表具有一个(或多个)天线2,用于接收由时标信号发送器3发送的时标信号X。无线电钟表1还具有一个接收电路4,用于接收由时标信号发送器3所发送及由天线2所接收的时标信号X,该接收电路的输入端与天线2相连接。接收电路
4典型地包括一个或多个滤波器、例如带通滤波器,一个检波电路及一个放大电路,用于对被接收的时标信号X进行滤波、检波及放大。以下尤其借助图4至6更详细地描述这样一种接收电路4的结构及功能。
[0054] 此外还设有一个解码装置5,它连接在接收电路4的后面及用于对被接收、检波及放大的时标信号X’进行解码。在解码装置5的后面连接有求值装置6,该求值装置借助时标信号X’的被解码的数据位来计算一个精确的钟表时间及一个精确的日期。由这样计算的钟表时间及日期产生一个钟表时间及日期的信号7。在本实施例中解码装置5及控制装置12是一个程序控制装置14的组成部分,而该程序控制装置也可以是接收电路的组成部分。典型地设置了一个微控制器作为程序控制装置14,它在无线电钟表1的情况下例如被构成为4位控制器。
[0055] 该无线电钟表还具有一个
电子钟表8,后者的钟表时间借助钟表石英
振荡器9来控制。该电子钟表8与一个指示装置10,例如一个显示器相连接,通过它指示钟表时间。现在对钟表8还
输入信号7,钟表8根据该信号相应地校正所指示的时间。
[0056] 根据本发明,接收电路4具有至少一个可调节的放大器11。为了控制放大器11及由此调节它的放大倍数,设有一个控制装置12。控制装置12还附加地被设计用于:用相应的控制信号13”控制解码装置5及求值装置6。
[0057] 在此情况下控制装置12用一个预给定的控制信号13控制接收电路4。根据接收电路4的放大器11及滤波单元的调节,该接收电路4在输出侧产生一个被放大及必要时被滤波的时标信号X’。该时标信号X’被输入到控制装置12的输入端。
[0058] 对于可调节的放大器11或滤波单元的精确调节,重要的是准确地知道被发送及被接收的时标信号X的发送频率f。仅在已知发送频率f的情况下放大器11或滤波单元的放大倍数才可相应地通过控制信号13被最佳地调节。发送频率f的确定在控制装置12中如下地进行:
[0059] 由不同的时标信号发送器发射的时标信号的不同协议是已知的。这些协议例如可被存储在控制装置12内专对此设置的存储装置18中。可以考虑,不同协议数据的存储例如为表格的形式(查找表)。因此属于相应时标信号发送器的发送频率f也是已知的,它们同样可被存储在存储装置18中。对于每个这样的发送器频率f存在着一个用于该发送频率f的、放大倍数及滤波单元的最佳调节。并且该发送频率专用的调节值也可优选地被存储在存储装置18中。
[0060] 为了确定一个当前正在被发送的时标信号X的发送频率f,根据第一方法使接收电路4的单元、尤其是可调节放大器11的单元被预调节在一个已知的调节值或放大倍数上。当放大的时标信号X’偏离了与确定的发送频率f相应的、预期的信号电平时,放大器11被一直再调节,直到无偏差或仅有很小偏差存在。为此控制装置12也设有一个调节电路。因为对于每个发送频率f相应的再调节值是已知的,因此可用很简单的方式推断出当前的发送频率f。
[0061] 在一个变换的、用于确定一个当前正在被发送的时标信号X的发送频率f的方法中,放大器11被预调节到一个与一个确定的发送频率f相应的、最理想的放大倍数调节值上。接着使由此得到的、放大的时标信号X’在控制装置12中被求值。如果该求值得到一个与由该调节值期待的最佳信号值过大的偏离,则可推断出:当前的发送频率f与被接收的时标信号的协议不一致,该时标信号正用于放大器11的预调节。在该情况下,发送频率f必需一直被检验,直到放大的时标信号X’与由调节值预期的最佳信号值的偏离为最小及由此(或多或少准确地)识别出正确的发送频率f。
[0062] 虽然在图3中控制装置12作为无线电钟表1的组成部分,但不作为接收电路4的组成部分,不言而喻,控制装置12的至少一部分功能也可在接收电路4中实现。
[0063] 图4表示用于根据图3的无线电钟表的一个本发明的接收电路4的总体图。
[0064] 接收电路4具有一个输入端15及一个输出端16。输入端15与天线电路2相耦合。接收电路4具有一个放大器11及一个串联其后的带通滤波器17,后者的输出侧与输出端16相连接。根据本发明,放大器11的放大倍数是可调节的,正如横切箭头所表示的。该放大器11可构成一级或多级的。在多级放大器11的情况下至少其中一个放大级是可调节的。在本实施例中带通滤波器17可通过控制信号13’来调节。在这里“可调节”意味着:带通滤波器17的频率范围是可调节的。
[0065] 图5表示根据本发明的、具有可调节放大倍数的接收电路的第一实施例。该接收电路4具有第一放大器11,它的放大倍数是可调节的,其
输入侧与天线电路2相连接,及其输出侧后连接第一可调节的带通滤波器17。在第一带通滤波器17的后面连接着第二放大器36,它起后置放大器的作用。
[0066] 在这里第一放大器11构成调节放大器。该放大器11在输入侧具有第二带通滤波器20,后者与输入端2相连接。在第二带通滤波器20的后面连接着第一放大级21。该放大级21的后面连接着由三个放大器支路22-24组成的并联电路。这些放大器支路22-24的每个各包括由一个可控开关25-27、一个第二放大级28-30及一个石英晶体滤波器31-33组成的一个串联电路。这些可控开关25-27及这些第二放大级28-30为第一放大器11的组成部分,而这些石英晶体滤波器31-33则是可调节的带通滤波器17的组成部分。
[0067] 在本实施例中用控制信号21a,28a-30a对所有放大级21,28-30进行控制,使得根据这些控制信号21a,28a-30a在相应的放大级21,28-30中可调节出一个所需的放大倍数。并且这些可控开关25-27通过相应的控制信号25a-27a来控制。
[0068] 所有的控制信号21a,28a-30a由控制装置12提供。该控制装置12-例如根据上述方法-求得时标信号X的相应发送频率f。这时根据已知的发送频率f来调节第一放大器11的放大倍数。为此目的,启动支路22-24中的至少一个,特别确切地,启动单个支路22-24,其方式是闭合该支路22-24的相应的可控开关25-27。其余的开关25-27保持打开。
[0069] 在本实施例中假设:可控开关25被闭合及由此放大器支路22被启动。然后通过控制信号21a,28a控制放大级21,28及由此实现由两个放大级21,28的单个放大倍数组成的总放大倍数的控制。
[0070] 放大级21,28-30可构成为差分放大器或构成各个差分放大级。为了调节放大倍数,这些差分放大级被这样地控制,使得产生出可调节的横向电流及由此产生所需的放大倍数。因此,原则上当放大级21的放大倍数或放大级28-30的放大倍数可被调节时,便可满足:第一放大器11的放大倍数总地可被调节。通常当放大级21,28-30不分开地调节也可满足:总地得到一个可调节放大器11。其方式例如为,通过可控开关25-27使放大级28-30可接入放大级21,则总地对于每个支路22-24可调节到一个不同的放大倍数。这里仅需要,在此情况下将放大级28-30分别与一个不同的发送频率相谐调。
[0071] 石英晶体滤波器31-33被构成具有带通限制特性的选择装置。尤其是,每个石英晶体滤波器31-33具有一个不同的通过频率。例如,第一石英晶体滤波器31具有40KHz的通过频率,第二石英晶体滤波器32具有60KHz的通过频率及第三石英晶体滤波器33具有77.5KHz的通过频率。通常通过仅使可控开关25-27中的一个接通,由此也得到第一带通滤波器17的一个可调节的通过频率。
[0072] 连接在带通滤波器17后面的第二放大器36具有一个第三带通滤波器34及一个第三(不可调节的)放大器35。由此该后置放大器36产生一个被滤波及被放大的时标信号X’,该信号可在输出端16上被提取。
[0073] 图6表示根据本发明的、具有可调节的放大倍数的接收电路4’的第二特别优选实施例。与图5中的实施例不同地,这里取消了支路22-24中的放大级28-30。这些放大级28-30的功能将由单个放大器21来满足。放大器21例如是一个多级的差分放大器。为了调节其放大倍数,这里调节至少一个差分放大级的放大倍数。
[0074] 也可反过来考虑,取消放大器21且它的功能由图5的支路22-24中的放大级28-30来实现。
[0075] 图7表示根据本发明的、具有可调节的放大倍数的无线电钟表1’的第二方案的电路框图。
[0076] 与根据图3的无线电钟表的第一方案不同地,图7中的控制装置12的输入侧与天线2相连接,由此该控制装置12也被输入被接收的时标信号X。控制装置12包括一个装置19,该装置19直接地从发送的时标信号X中求得被接收的时标信号X的发送频率f及由这样已知的发送频率f导出的控制信号13来控制可调节的放大器11。
[0077] 虽然以上借助优选实施例对本发明进行了描述,但本发明并不被限制在这些实施例上,而能以多种方式及方法变更。
[0078] 在上述实施例中编码总是通过在一个时间帧开始时载波信号的下降来实现的。不言而喻,该编码当然也可通过上升或普遍地通过载波信号的幅值的变化来实现。
[0079] 在上述实施例中给出了一种接收电路,其中总是第一放大器是可调节的。不言而喻,对于设有多个放大器及放大级的情况,为了实现所需的放大倍数,其中任意的放大器或任意的放大级可以是可调节的。
[0080] 可以理解,即使所给出的具体电路技术方案也仅是一个接收电路的可能实施例,它可很简单地通过简单部件或功能单元的更换而改变。尤其是,这里有意地选择了一个接收电路的特别简单的电路技术方案。
[0081] 尤其是,本发明当然不被限制在上述的数值说明上,它们仅作为例子给出。而本发明可在专业人员的技巧及知识的范围内以任意的方式改变。
[0082] 在上述实施例中描述了一个无线电钟表的优选结构,但本发明并不被限制在其上。而本发明适合任意的、其中用于放大时标信号的放大器是可相应调节的无线电钟表。
[0083] 此外无线电钟表也可被理解为这样的钟表,在这些钟表中时标信号的发送是受制于
导线(drahtgebunden)来实现的,例如在钟表设备中常见的,但它具有所述的结构。
[0084] 在上述实施例中描述了用于自动识别发送频率的多个方法及装置。不言而喻,这里也可附加地或变换地还使用其它的、可能同样有利的用于识别发送频率的方法。
[0085] 参考标号表
[0086] A 编码图
[0087] B 一般编码位
[0088] C 一般日期及时钟时间位
[0089] D 分钟位
[0090] E 小时位
[0091] F 日历日位
[0092] G 周日位
[0093] H 日历月位
[0094] I 日历年位
[0095] M 分钟标记
[0096] R 天线位
[0097] A1,A2预告位
[0098] S 起始位
[0099] P1-P3 校验位
[0100] Z1,Z2区域时间位
[0101] X,X’时标信号
[0102] X1,X2载波信号,秒标记的下降部分
[0103] f 发送的时标信号的发送频率
[0104] 1 无线电钟表
[0105] 2 天线,天线电路
[0106] 3 时标信号发送器
[0107] 4 接收电路
[0108] 5 解码装置
[0109] 6 求值装置
[0110] 7 钟表时间及日期信号
[0111] 8 电子钟表
[0112] 9 石英振荡器
[0113] 10 指示装置,显示器
[0114] 11 可调节放大器
[0115] 12 控制装置
[0116] 13,13’,13”控制信号
[0117] 14 程序控制装置,微控制器,
微处理器[0118] 15 (接收电路的)输入端
[0119] 16 (接收电路的)输出端
[0120] 17 可调节的带通滤波器,选择装置
[0121] 18 存储装置,查找表
[0122] 19 发送频率识别装置
[0123] 20 带通滤波器
[0124] 21 放大级,放大器
[0125] 21a 控制信号
[0126] 22-24 放大器支路
[0127] 25-27 可控开关,MOSFETs
[0128] 25a-27a 控制信号
[0129] 28-30 放大级,放大器
[0130] 28a-30a 控制信号
[0131] 31-33 石英晶体滤波器
[0132] 34 带通滤波器
[0133] 35 放大器,放大级