使用了磁传感器的天线装置、接收装置及钟表 |
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| 申请号 | CN200610137461.9 | 申请日 | 2006-10-27 | 公开(公告)号 | CN101170209B | 公开(公告)日 | 2011-06-15 |
| 申请人 | 卡西欧计算机株式会社; | 发明人 | 染谷薰; 野村敬一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及使用了磁 传感器 的天线装置、接收装置及钟表。天线 电路 具备：对应 磁场 变化而电学特性发生变化的MI 磁传感器 ；将高频 信号 附加到MI磁传感器中的高频信号发生器；使高频信号反向并得到反向信号的反向器；通过将反向信号加到由MI磁传感器及高频信号发生器得到的接收信号中从而使高频信号减小的加法器；以及，对减少高频信号后的接收信号进行检波的 检波器 。另外具备：将外部磁场变化作为 电压 变化而进行检测的磁传感器电路；只取出由磁传感器电路检测出的磁场变化中的共振 频率 的磁场变化的、并由晶体等的振荡元件构成的共振电路；以及 电阻 。另外，磁传感器电路具有：磁电阻效应元件；将直流电压附加到磁电阻效应元件中的直流电源；以及电阻。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种天线装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 使用了磁传感器的天线装置、接收装置及钟表[0001] 本申请基于并主张2005年10月28日提交的申请号为No.2005-314609以及6月28日提交的申请号为No.2006-178232中的在先日本专利申请的优先权的权益，其所有内容特别在此通过引用并入本文。 技术领域背景技术[0003] 近年来，提出了一种利用使用了磁阻效应元件(磁気インピ一グンス效果素子)(MI元件)的磁传感器形成天线的技术(例如，专利文献：日本特开2000-188558号公报)。如该日本特开2000-188558号公报所述，当微小的高频电流通过形成为线材状或带状的软磁材料时，在软磁材料的两端产生因阻抗形成的输出电压。磁阻效应是指，当外部磁场附加在已通过微小高频电流的软磁材料上时，软磁材料的阻抗灵敏变化，从而软磁材料两端的输出电压也发生变化。 [0004] 图18是表示一例通过利用使用了MI元件的磁传感器来检测磁力而构成的天线电路以及继天线电路之后的过滤电路的图。S1表示高频信号发生器，R1表示电阻，C1表示电容器，Z1表示MI磁传感器。在图18的磁传感器中，来自高频信号发生器S1的高频信号被电阻R1、MI磁传感器Z1分割，通过电容器C1后输出。这里，当在MI磁传感器Z1上施加如虚线箭头所示的交流磁场时，如图19a所示那样，表示的是高频信号发生器S1的信号因MI磁传感器Z1的磁场与阻抗的关系而被分割，由于交流磁场磁电阻发生变化。这里，由于磁场的正/负变化，所以偶函数的输出形成使正弦波从中心折返的形状，可输出为变化频率二倍的频率成分。 [0005] 而且，当增加如图19b所示的固定磁场(参照符号1901)时，在该磁场中心输出外部磁场的变化。即，在图19b中表示为，在固定磁场附近几乎呈直线，电阻随着外部磁场而发生变化。也就是由于不产生上述的折返，所以以用相同频率产生磁电阻变化。 [0006] 另外，在图18的天线电路中，在a点发生的信号是利用S1的Asinωt，受到了磁场变化的磁传感器的a点电压是Va＝Asinωt·Z1/(R1+Z1)。 [0007] MI磁传感器Z1由于因磁场变化其阻抗发生变化，所以当Z1＝Z(1+Bsinpt)时，由于B＜＜1，所以Va可替换为如下： [0008] Va＝Asinωt·Z1/(R1+Z1)＝Asinωt·Z(1+Bsinpt)/(R1+Z(1+Bsin pt))[0009] ≒Asin ωt·Z(1+Bsin pt)/(R1+Z)…(1) [0010] (1)式与振幅调制(AM)的形式相同，表示的是高频信号发生器S1的信号由磁场频率而受到振幅调制。另一方面，来自高频信号发生器S1的信号是用于产生磁传感器的集肤效应的高频信号，磁传感器的阻抗变化处于调制来自高频信号发生器S1的信号的状态。如图20a所示，来自高频信号发生器S1的信号由于磁场变化(参照符号2000)而处于受到如符号2002那样变化的状态。因此，如图10a所示的波形从a点或电容器C1传播。因此，通过采用利用与AM接收器等同的电路来接收该波形的结构，可接收磁场变化。这里，受到变化的信号由于被振幅调制，所以如图20b所示，相对于载波信号2010发生侧波带(側波带)2011、2012。侧波带由于因磁变化而变动，所以只要检测它即可，但如(1)式所示，由于B值十分小(几个百分点左右)，所以相对于载波信号，侧波带格外小。 [0011] 考虑有关接收灵敏度。例如，当一般的电波表的接收灵敏度为40dBμ/m时，换-8算为10 (0e)的灵敏度(但是，1(0e)≒79.6A/m)。在真空的导磁率换算中，由于认为-8 1(0e)≒1G，所以为了应用于电波表，必须得到10 G的接收。 [0012] 但是，现有的MI传感器的灵敏度在通常的传感器形状时为50mV/G左右，即便可检4 -8 测1μV的信号，但只检测出它的1/(5×10)的磁场。也就是，在必须接收10 G时，与此相-5 对，只不过可接收2×10 G左右，因此，例如要应用于钟表，导致灵敏度不足。 [0013] 为了提高灵敏度，可考虑以下方案。 [0014] (1)通过对MI传感器本身的形状作研究，以减少去磁的影响。 [0015] (2)提高侧波带的检测精度。 [0016] 在本发明中，目的在于提供一种通过提高侧波带的检测精度，进而可从接收到的电波中取出所需信号的接收装置及具备该接收装置的钟表。 [0017] 例如，对于来自高频信号发生器S1的20MHz的信号，考虑将接收信号(40KHz)的C/N作为140dB，将来自S1的信号以3Vrm附加在电阻R1上。为了减小消耗电力，在电阻R1和MI磁传感器Z1之间的点(a点)的S1侧的阻抗以大为佳。因此，若考虑R1＝Z1＝1MΩ，则上述S1侧的阻抗为500MΩ。在带域B为10Hz、绝对温度T为300时，可知由此产生的热噪音为： [0018] [0019] [0020] 综合噪音为3.01μVrms，其中附加信号噪音是可支配的。 [0021] 另外，为减轻上述热噪音，已知采用信号相关的技术。因此，也有取代图18所示的二极管D1、D2的包络检波电路，而如图21所示那样使用相位比较器81、低通滤波器82、振荡器83及混合器84来进行同步检测的情况。但是，在如图21所示的现有同步检波中，在弱电场以下，存在由于噪音的影响由相位比较器81和振荡器83很难取得同步的问题。 [0022] 再有，在日本特开2000-188558号公报中记载的磁传感器不具有过滤特征而检测较宽频率范围的磁场变化，因而无法检测某个特定频率的磁场变化。 [0023] 在此类结构中，必须在天线后段采用只选择目的频率成分的同步电路。另外，在该接收装置中，由于使用MI传感器，所以为驱动磁阻效应元件而必须是高频的交流电源(驱动电路)，使得天线部的电路规模不得不成为比较大的规模。 发明内容[0024] 本发明目的在于提供一种以较为简单的电路结构并通过减小来自高频信号发生器的噪音进而提高侧波带的检测精度的天线电路及搭载了该天线电路的钟表。 [0025] 另外，本发明的目的在于实现不会降低接收灵敏度的天线装置、接收装置以及电子设备的小型化。 [0026] 本发明的特征在于，将高频信号附加到对应磁场变化而电学特性发生变化的磁场检测元件中，在从由此得到的接收信号中减去高频信号的至少一部分后，对该接收信号进行检波。 [0027] 另外，本发明的特征在于，在具有对通过将高频信号附加到对应磁场变化而电学特性发生变化的磁场检测元件中而得到的接收信号进行检波的检波电路的天线电路中，检波电路具有接收高频信号或者进行电平调整后的高频信号，并通过该接收信号进行同步检波的同步检波电路。 [0028] 另外，本发明的特征在于，放大由上述天线电路得到的相当于包含时刻信息的标准电波的信号，对该放大后的信号进行检波·解调，并且，从该解调后的信号中抽出时刻信息，基于抽出的时刻信息来修正由计时电路所计时的时刻。 [0029] 再有，本发明的特征在于，具备对应磁场变化而电学特性发生变化的磁场检测元件和与该磁场检测元件电连接的共振电路，利用上述共振电路的共振作用，磁场检测元件将可检测的磁场变化中的规定频率的磁场变化作为电信号取出，并作为该规定频率电波的接收信号。 [0030] 另外，本发明的特征在于，具备对应磁场变化而电学特性发生变化的磁场检测元件和与该磁场检测元件电连接的共振电路，将上述磁场检测元件利用该共振电路的共振作用从可检测的磁场变化中作为电信号取出的规定频率的磁场变化作为规定频率电波的接收信号，并对该接收信号进行放大·检波。 [0031] 并且，本发明的特征在于，具有对时间进行计时的计时电路及显示由该计时机构所计时刻的时刻显示部，同时，具备对应磁场变化而电学特性发生变化的磁场检测元件和与该磁场检测元件电连接的共振电路，对载波信号进行放大·检波，该载波信号传播磁场检测元件利用该共振电路的共振作用进而从可检测的磁场变化中取出的时刻信息，再从该放大·检波后的信号中抽出时刻信息，同时，基于该抽出的时刻信息，修正由时刻计时电路所计时的时刻。附图说明 [0032] 图1是包括本发明实施方式的接收电路的手表的正视图。 [0033] 图2是图1的A-A’剖视图(12点-6点剖视图)。 [0034] 图3是表示本实施方式的手表1的电路内部结构的框图。 [0035] 图4是表示本实施方式的接收电路44的概要的框图。 [0036] 图5是表示本发明第一实施方式的天线电路以及继天线电路之后的LPF的图。 [0037] 图6a及图6b是说明调制信号的频率成分的图。 [0038] 图7是表示本发明第二实施方式的天线电路的图。 [0039] 图8是表示本发明第三实施方式的天线电路的图。 [0040] 图9是表示本发明第四实施方式的天线电路以及继天线电路之后的LPF的图。 [0041] 图10是表示图9中的p、q、r、s、t的各点信号的图。 [0042] 图11是表示本发明第五实施方式的天线电路的图。 [0043] 图12是表示本发明第六实施方式的天线电路的图。 [0044] 图13是表示本发明第七实施方式的天线电路的图。 [0045] 图14是表示本发明第八实施方式的天线电路的图。 [0046] 图15是表示第八实施方式的上升·下降检测电路结构的图。 [0047] 图16是表示在第八实施方式的天线电路的各点中的信号的图。 [0048] 图17是表示现有天线电路中信号的例子的图。 [0049] 图18是表示一例使用了MI磁传感器来检测磁力而构成的天线电路以及继天线电路之后的过滤电路的图。 [0050] 图19是表示磁场与阻抗关系的图。 [0051] 图20a是表示受到磁场变化后的高频信号的例子的图。 [0052] 图20b是说明该频率成分的图。 [0053] 图21是表示现有的天线电路以及继天线电路之后的过滤电路的例子的图。 [0054] 图22是手表的内部结构图。 [0055] 图23是接收控制电路部的电路构成例。 [0056] 图24是外部磁场与由该磁场得到的磁电阻效应元件的阻抗的关系例。 [0057] 图25是使用了LC共振电路时的接收控制电路部的电路结构例。 [0058] 图26是使用了反谐振电路时的接收控制电路部的电路结构例。 [0059] 图27是串联连接磁传感器和共振电路后的接收控制电路部的电路结构例。 [0060] 图28是可切换接收频率的接收控制电路部的电路结构例。 [0061] 图29是可切换接收频率的接收控制电路部的电路结构例。 [0062] 图30是可切换接收频率的接收控制电路部的电路结构例。 [0063] 图31是可切换接收频率的接收控制电路部的电路结构例。 具体实施方式[0064] 下面，说明手表。 [0065] 以下，参照附图说明有关本发明的实施方式。图1、图2分别是包括本发明实施方式的接收电路的手表的正视图，以及，图1的A-A’剖视图(12点-6点剖视图)。手表1具有将表模块等存放在内部的表壳10。在表壳10的外周部分，即6点以及12点的各自位置上安装有使用者用于将手表1戴在手腕上的表带16，同时，在表壳10的外周侧面上设有用于执行手表1的各种功能的开关11。 [0066] 表壳10由不锈钢或钛等的金属形成环状的短柱形状。另外，在表壳10的6点以及12点的各自位置的侧面部分上形成有用于安装表带16的延伸部，在该延伸部上形成有用于使安装表带16的销通过的孔部。 [0067] 在表壳10的上端部以封闭该上端部的方式通过密封部件13来嵌入表玻璃12，在表壳10的下端部以封闭该下端部的方式通过O形环15安装后盖14(背部)。后盖14由不锈钢或钛等强度高的金属形成厚度较薄且为大致呈平面的形状。 [0068] 在表壳10的内部，将上部壳21及下部壳22安装并配置在将各自的周边部设置在表壳10的内侧周面上的中框上。 [0069] 在上部壳21的上面配置用规定树脂形成的印制电路配线基板30，再在其上面配置文字盘23，在文字盘23的上面以与表玻璃12的周边部抵接的方式配置环状的分型板24。另外，在形成于文字盘23的靠近6点的位置上的开口23a的下方由上部壳21支撑配置显示时间等的液晶显示板25。即，在从正面观察手表1时，通过表玻璃12可看到显示在液晶显示板25上的时间。 [0070] 另外，在文字盘23的上面沿圆周方向等间隔设有形成为俯视略呈矩形的12个时刻字23b，这些各时刻字23b对应从1点到12点的各个时刻。在本实施方式中，在这些时刻字23b中的对应12点的时刻字23b上形成有使用了对应外部磁场而磁电阻发生变化的磁阻效应元件的MI磁传感器40。该MI磁传感器40作为接收标准电波的天线而发挥作用。MI磁传感器40由以图案形成于印制电路配线基板30上的磁体构成，其上面从形成于文字盘23的对应位置的开口部露出。 [0071] 另外，上部壳21具备配置在表壳10大致中央部附近的模拟指针机构26。模拟指针机构26具有：从形成于文字板23中央部的轴孔向其上方延伸的指针轴；以及，安装在指针轴上的时针、分针等的指针26a，使指针26a在文字盘23的上方运动。 [0072] 在下部壳22上组装电池27。另外，在上部壳21和下部壳22之间配置模拟指针机构26和与天线电路42连接的电路基盘28。 [0073] 在电路基盘28上配置有各种电路元件。电路元件具备CPU等的控制IC、振荡电路，包括：当前时间的进行计时的计时电路、天线电路(但在天线电路中，MI磁传感器40只形成在时刻字23b上)、包含天线电路并对该天线电路的输出信号进行放大、检波再取出包含在标准电波中的分时码信号的接收电路等。控制IC基于在接收电路中取出的信号中的分时码来修正利用计时电路得到的当前时刻，并将修正后的当前时刻显示在液晶显示板25上。或者，为了显示当前时刻，而控制模拟指针机构26进行使指针26a运转的处理等。 [0074] 下面，说明电路结构。 [0075] 图3是表示本实施方式的手表1的电路内部结构的方框图。如图3所示，手表1具备：CPU50、输入部51、显示部52、ROM53、RAM54、接收电路44、计时电路55以及振荡电路部56。 [0076] CPU50以规定时间或者对应于从输入部200输入的操作信号，读取储存在ROM53中的程序，并在RAM54中打开，基于该程序，执行向构成手表1的各个部分的支持和数据传送等。具体地，例如，在每个规定时间，执行控制接收电路44接收标准电波，并基于来自接收电路44的分时码来修正计时电路部55所计时的当前时刻的处理，和将由计时电路部55计时的当前时刻转送到显示部52的处理等。 [0077] 输入部51包括用于指示执行手表1的各种功能的开关11，当操作开关11时，对应的操作信号输出到CPU50中。显示部52包括由文字盘23或CPU50控制的模拟指针机构26、液晶显示板25，显示由计时电路部55计时的当前时刻。ROM53使手表1动作，另外，存储用于实现规定功能的系统程序或应用程序、数据等。RAM54作为CPU50的作业区域而使用，并暂时存储从ROM53中读取的程序或数据、用CPU50处理的数据等。 [0078] 后面详细陈述，接收电路44包括天线电路42，从用天线电路42接收到的信号中取出规定频率的信号，并将取出的信号输出到CPU50中。计时电路部55计算从振荡电路56输入的信号并计算当前时刻，再将当前时刻数据输出到CPU50中。振荡电路部56时常输出一定频率的时钟信号。 [0079] 图4是表示本实施方式的接收电路44的概要的方框图。如图4所示，接收电路44具有：天线电路42、低通滤波器(LPF)70、放大电路80、LPF90以及检波电路100。 [0080] 天线电路42如参照图5说明那样，包括：高频信号发生器S1、电阻R1、MI磁传感器Z1(图1中用标记40表示)、电容器C1以及二极管D1、D2。 [0081] 如上所述，从天线电路42输出相当于标准电波的信号，经过LPF70以及放大电路80以及LPF90，给予检波电路100。检波电路100解调标准电波的信号。解调后的信号给予CPU50，在CPU50中被译码后，抽出时刻信息。 [0082] 下面，说明第一实施方式。 [0083] 以下，更为详细地说明本实施方式的天线电路。图5是表示本发明第一实施方式的天线电路以及继天线电路之后的LPF的图。如图5所示，第一实施方式的天线电路42与图18所示的天线电路相同，具有：高频信号发生器S1、电阻R1、电容器C1、MI磁传感器Z1以及二极管D1、D2。 [0084] 高频信号发生器S1例如发生20MHz的信号。高频信号发生器S1与电阻R1的一端连接。电阻R1的另一端与MI磁传感器Z1及电容器C1的各自的一端连接。另外，二极管D1、D2作为包络检波电路发挥作用。 [0085] 在本实施方式中，天线电路42还具有：输入来自高频信号发生器S1的高频信号，并将输入后的高频信号反向，再输出反向信号的反向器92；以及，加法器94，其介于电容器C1的另一端和包络检波电路之间，一个输入与电容器C1的另一端连接，另一个输入与反向器92的输出连接，并且将该输出给予包络检波电路而构成。后续于天线电路42的LPF70与图18所示的结构相同。 [0086] 说明有关如此构成的天线电路42的作用。如上所述，天线电路42的a点的电压Va可表示为如下： [0087] Va≒Asinωt·Z(1+Bsinpt)/(R1+Z)…(1) [0088] (Asinωt：高频信号发生器S1的信号，Z(1+Bsinpt)：MI磁传感器Z1的信号)[0089] (1)式所示的调制信号与振幅调制(AM)的形式相同，表示的是S1的信号由磁场频率而受到振幅调制。因此，如图6a所示，在高频信号发生器S1的载波信号601的两侧显现磁场接收而得到的侧波带602、603。再有，在图6a中，标记600是标准电波的接收信号。载波信号由于包含附加信号噪音(参照标记604)，所以因该噪音的影响很难对侧波带进行检波。于是，在本实施方式中，通过将来自高频信号发生器的载波信号添加到调制信号中，如图6b所示，可减少载波信号的电平(参照图6b的标记611)。由于伴随着载波信号的电平的减小，噪音成分也减少(参照标记614)，其结果使侧波带的检波变得容易。 [0090] 再有，期望增加反向信号后的载波信号的电平由反向信号决定，以使其比侧波带电平的二倍还大。这样一来，加上反向信号后的调制信号不会过调制，可以利用图5所示的包络检波电路进行检波。 [0091] 根据本实施方式，由高频信号驱动MI磁传感器，以便产生对应磁场变化的调制信号，并且，通过将使该高频信号反向的反向信号与调制信号进行合成，可消除载波信号，也就是高频信号。由此，可抽出高纯度的侧波带，天线电路的高灵敏化成为了可能。 [0092] 其次，说明有关本发明的第二实施方式。图7是表示本发明第二实施方式的天线电路的图。与第一实施方式相同，天线电路42具有：高频信号发生器S1、电阻R1、电容器C1、MI磁传感器Z1。另外，第二实施方式的天线电路42与第一实施方式相同，具备：将来自高频信号发生器S1的高频信号反向并输出反向信号的反向器102；以及，加法器104，该加法器104的一个输入与电容器C1的另一端连接，另一个输入与反向器102的输出连接。另外，在第二实施方式中，设有混合器，该混合器的一个输入与加法器104的输出连接，另一个输入与高频信号发生器S1的输出连接。 [0093] 即便在第二实施方式的天线电路42中，由于在调制信号中加上了高频信号发生器S1的反向信号，所以载波信号的电平减少。这里，尤其是在加法器104中，存在载波信号的电平是侧波带电平的二倍以下可能性的情况，通过取代包络检波电路而设置混合器60，并将调制信号与反向信号相乘，也可进行同步检波。 [0094] 本发明中，从高频信号发生器S1输出的高频信号成为载波信号。因此，通过将来自高频信号发生器S1的信号保持原样(以同相位)地给予混合器60，从而可实现同步检波。当然，与第一实施方式相同，由于可减少载波信号的电平，所以也减少了噪音成分。因此，侧波带的检波变得容易。 [0095] 根据第二实施方式，可与载波信号的减少电平无关地对调制信号进行检波，进而抽出侧波带，可以使天线电路高灵敏化。 [0096] 下面，说明第三实施方式。 [0097] 在第一实施方式和第二实施方式中，给予载波信号反向信号，可消除载波信号。在第三实施方式中，利用差动放大器来消除载波信号。图8是表示第三实施方式的天线电路的图。 [0098] 第三实施方式的天线电路42具备：高频信号发生器S1、电阻R1、电容器C1以及MI磁传感器Z1。另外，在第三实施方式中，从高频信号发生器S1输出的信号线与电阻R3连接，并且，电阻R3与电阻R4连接。 [0099] 另外，从电容器C1输出的信号线与差动放大器114的“+”(正)输入连接，并且，从电阻R3与电阻R4之间延伸的信号线与差动放大器114的“-”(负)输入连接。另外，从差动放大器114输出的信号线与混合器60的一个输入连接，从电阻R3与电阻R4之间延伸的信号线还与混合器60的另一个输入连接。 [0100] 在本实施方式中，阻抗的设定并不限于此，期望R1＝R3＝R4＝Z1。通过这样的设定，在给予差动放大器114的“+”输入的调制信号中的载波成分由给予差动放大器114的“-”输入的、进行了电平调整的高频信号而被消除。也就是，在无磁场的状态下，给予差动放大器114的“+”输入的信号由给予差动放大器114的“-”输入的信号而被消除。因此，从差动放大器114输出的信号成为过调制，但通过做成同步检波，可以抽出侧波带。 [0101] 根据第三实施方式，在差动放大器中，通过从调制信号中消除载波信号，对除去相当于载波成分部分后的调制信号进行同步检波，可抽出侧波带，天线电路的高灵敏化成为可能。 [0102] 下面，说明第四实施方式。 [0103] 如图9所示，在第四实施方式中，如第三实施方式所示的天线电路那样，在混合器60中不是附加从电阻R3和电阻R4之间通过信号线的信号，而是通过比较器126附加脉冲信号(矩形波)而构成。即便在第四实施方式的天线电路中，也与第三实施方式相同，期望R1＝R3＝R4＝Z1。通过这样的设定，给予差动放大器124的“+”输入的调制信号中的载波成分由给予差动放大器124的“-”输入的高频信号而被消除。 [0104] 图10是表示在图9中的p、q、r、s、t的各点信号的图。如图10所示，在相当于差动放大器124输出的p点，信号为过调制。另一方面，当从高频信号发生器S1发生Asin ωt的信号时，在q点，将(A/2)sin ωt的信号输入到比较器126中。因此，在r点，输出与输入到q点的信号同步的脉冲信号(矩形波)。将利用混合器60而被同步检波(参照s点)后的信号通过LPF70，从而可取出表示磁场变化的信号(参照t点)。 [0105] 尤其是在第四实施方式中，由比较器126将给予混合器60的信号脉冲化。由此，可通过C-MOS等将天线电路42进行IC化。另外，利用比较器126将高频信号脉冲化，从而实现天线电路消耗电力的降低。 [0106] 其次，对本发明的第五实施方式进行说明。在第一实施方式至第四实施方式中，通过将调制信号中的载波信号消除，可适当地抽出侧波带，从而可将天线电路高灵敏化。在第五实施方式中，特别提供一种可实现降低热噪音的天线电路。 [0107] 图11是表示第五实施方式的天线电路的图。如图11所示，第五实施方式的天线电路42，具备：高频信号发生器S1、电阻R1、电容器C1、MI磁传感器Z1及混合器60。在混合器60中除了调制信号之外还附加来自高频信号发生器S1的高频信号。 [0108] 要进行现有的同步检波，由于要将与调制信号的载波信号同相位的信号附加在混合器60中，LPF82、局部振荡器83及相位比较电路84是必须的。但是，在本实施方式的天线电路42中，期望高频信号发生器S1发生高频信号，且从调制信号中作为载波信号而除去该高频信号。因此，通过将来自高频信号发生器S1的信号附加在混合器60中，进而不需相位对比，进行稳定且无偏移的同步检波成为可能。 [0110] 下面，说明第六实施方式。 [0111] 图12是表示第六实施方式的天线电路的图。如图12所示，在第六实施方式中，如第五实施方式所示，在混合器60中不是附加高频信号发生器S1的信号，而是通过比较器136附加脉冲信号(矩形波)而构成。第六实施方式与第五实施方式的关系大致和第四实施方式与第三实施方式的关系相对应。 [0112] 第六实施方式的天线电路42的作用与第五实施方式相同。另外，在第六实施方式中，由比较器136将给予混合器60的信号脉冲化。由此，可通过C-MOS等将天线电路42进行IC化。另外，利用比较器136将高频信号脉冲化，从而实现天线电路消耗电力的降低。 [0113] 下面，说明第七实施方式。 [0114] 图13是表示第七实施方式的天线电路的图。如图13所示，在第七实施方式中，如第六实施方式那样，不是利用比较器接收高频信号发生器S1的信号，再将高频信号的周期脉冲信号(矩形波)附加到混合器60中，而是利用比较器146接收电容器C1的输出，也就是调制信号，再将该比较器146的输出附加到混合器60中进而实现同步检波。也就是，如第五实施方式(第六实施方式)所示，不是将高频信号保持原样地给予混合器并相乘，而是通过从调制信号中作出与高频信号相同周期及相位的脉冲信号并附加在混合器60中，从而可得到与第五实施方式或第六实施方式相同的效果。再有，在该例中，尤其在调制信号十分大时特别有效。 [0115] 其次，说明本发明的第八实施方式。图14是表示第八实施方式的天线电路的图。如图14所示，第八实施方式的天线电路42具备：高频信号发生器S1’；电阻R1、R3、R4；MI磁传感器Z1；电容器C4；差动放大器154；上升·下降检测电路156；具有开关SW1和电容器C5和电阻R6的取样保持电路；以及开关SW2。 [0116] 在第八实施方式中，与第三实施方式大致相同，利用差动放大器154将调制信号附加到差动放大器154的“+”输入中，另一方面，来自高频信号发生器S1的由电阻R3和电阻R4进行电平调整后的高频信号附加到差动放大器154的“-”输入中。阻抗的设定并不限于此，期望R1＝R3＝R4＝Z1。通过这样的设定，在给予差动放大器154的“+”输入的调制信号中的载波成分由给予差动放大器154的“-”输入的、进行电平调整后的高频信号而被消除。 [0117] 另外，在第八实施方式中，高频信号发生器S1’输出的不是正弦波而是矩形波。矩形波与相同波长的正弦波相比，含有较多的高频成分。因此MI磁传感器容易发生集肤效应从而有利。 [0118] 上升·下降检测电路156检测来自高频信号发生器S1’的矩形波的上升及下降的双方，在矩形波上升时，输出出现脉冲那样的上升时钟脉冲CLK1，以及在矩形波的下降时，输出出现脉冲那样的下升时钟脉冲CLK2。图15是表示上升·下降检测电路156的结构的图。 [0119] 如图15所示，上升·下降检测电路156具有：电容器C6、电阻R6、比较器190、变换器191、电容器C7、电阻R7以及比较器192。由电容器C6以及电阻R6形成微分电路，其输出附加给比较器190的“+”输入而构成。另外，基准电压Vref附加到比较器190的“-”输入中。另外，由电容器C7以及电阻R7也形成微分电路，在该微分电路中附加由变换器191反向的矩形波。该微分电路的输出附加到比较器192的“+”输入。另外，在比较器192的“-”输入中也附加基准电压Vref。 [0120] 上升时钟脉冲CLK1控制取样·保持电路158的开关SW1，上升时钟脉冲CLK1在高电平时关闭开关SW1，使电容器C4侧的信号流到取样·保持电路158侧。另外，下降时钟脉冲CLK2控制开关SW2，下降时钟脉冲CLK2在高电平时关闭开关SW2，使电容器C4充电到基准电位Vref。 [0121] 以下参照表示图14所示的天线电路的各点上的波形的图16更为详细地说明有关第八实施方式的作用。如图16所示，在电阻R3和电阻R4之间的位置A点上，呈现出来自高频信号发生器S1’的矩形波进行了电平天调整的波形。即便在B点中，无磁场的情况，如虚线所示，呈现与A点相同的波形。另一方面，当MI磁传感器Z1检测出磁场时，如实线所示，波形发生变化。差动放大器154可取出在B点检测出磁场变化量(参照图16的C点)。边缘部分变化显著是因为使用高频信号的上升以及下降的频率成分的高部分使MI磁传感器动作所致。 [0122] 下降检测的CLK2在高电平的时刻将差动放大器154的输出(参照C点)充电给电容器C2，将Vref中心的信号以Vref基准也就是Vref为最低水平的方式进行钳位(参照C点)。通过该钳位，可取出差动放大器154输出的上升边缘以及下降边缘双方的变化。例如，在仅将差动放大器154的输出进行半波整流(或全波整流)并积分后，如图17所示，由于只能取出上升部分的变化，所以检波输出的电平下降，检测灵敏度也下降。另一方面，根据本实施方式，能够取出上升部分和下降部分双方的变化，进而能够提高检波输出的电平。 [0123] 通过利用上升时钟脉冲CLK1控制开关SW1，可检测由取样·保持电路钳位后的波形峰值，由此实现检波。检波后的输出作为E点的波形来表示。 [0124] 根据第八实施方式，检测从高频信号发生器输出的高频信号的下降，在该时刻钳位差动放大器也就是由磁场检测得到的变化量的信号。由此，可以提高检波输出的电平。 [0125] 下面，说明第九实施方式。 [0126] 首先，说明内部结构。 [0127] 图22是表示手表1的内部结构的框图。与图3相同结构的部件标记相同的符号，省略说明。 [0128] 接收控制电路部600包括磁传感器电路610和共振电路620，去掉接收信号中的不需要的频率成分，取出规定的频率信号，变换为对应于该频率信号的电信号再输出给CPU50。 [0129] 图23是表示接收控制电路部600的电路结构的图。根据该图，接收控制电路部600具备以下部件而构成：磁传感器电路610、共振电路620、电阻R0、放大电路80、过滤电路90、检波电路100。另外，由磁传感器电路610、共振电路620及电阻R0构成天线电路 630。 [0130] 磁传感器电路610是利用了磁电阻效应的磁传感器，具有：直流电源611、电阻R1以及磁电阻效应元件(磁気抵抗效果素子)Z1。 [0131] 并且，在磁传感器电路610中，通过由直流电源611将直流电压附加到磁电阻效应元件Z1中，从而可检测磁场变化。即，当外部磁场发生变化时，磁电阻效应元件Z1的磁电阻也发生变化，由此磁电阻效应元件Z1的两端电压也发生变化。该磁电阻效应元件Z1的两端电压的变化作为由磁传感器电路610检测出的磁场变化的信号。 [0132] 共振电路620具有用晶体(水晶)构成的共振元件621，设置在磁传感器电路610的后端。再有，不限于晶体，例如也可以是用陶瓷构成的共振元件。通过该共振电路620的共振作用可只取出由磁传感器电路610检测出的磁场变化中的要接收的标准电波的磁场变化。 [0133] 即，共振电路620的阻抗在共振点变得足够地低，所以，此时磁传感器电路610的输出电压以及对应于电阻R0的电压作为天线装置630的接收信号而被输出。在共振点以外，由于共振电路620的阻抗急速变高，所以，天线装置630的输出信号变得极小。由此，作为天线装置630的接收信号只输出共振电路620的共振频率的磁场变化。 [0134] 这里，设定共振电路620的共振频率为要接收的标准电波的载波频率的二倍的频率。这是基于以下理由。即。如图24a的图所示，随着时间的经过，其方向和强度呈周期性变化。并且，利用该图24a所示的磁场，磁电阻效应元件Z1的阻抗如图24b那样变化。也就是，磁电阻效应元件Z1的阻抗与磁场方向无关，仅根据强度而变化，所以磁场以在0时刻折返的方式以标准电波的1/2周期变化。因此，通过将共振电路620的共振频率设定为要接收的标准电波的载波数的二倍，从而天线装置630可只接收该标准电波。 [0135] 放大电路80放大并输出从天线装置630输入的信号。过滤电路90相对于从放大电路80输入的信号，使规定频率范围的信号通过，遮断并输出范围以外的频率成分。检波电路100对从过滤电路650输出的信号进行检波再输出。从检波电路100输出的检波信号输入到CPU50中，用于当前时刻的修正等。 [0136] 以上，通过使用利用了磁电阻效应的磁传感器电路610和共振电路620，可实现天线装置630的小型化。另外，由于将磁阻效应元件Z1作为接收标准电波的天线，所以不怎么发生如现有的杆式天线那样的去磁场，接收灵敏度的劣化很少。 [0137] 下面，说明变型例。 [0138] 再有，可适用于本发明的实施方式并不限于上述实施方式，当然，在不脱离本发明的技术范围的精神及公开范围的情况下可以进行适当变更。 [0139] (A)共振电路。 [0140] 例如，在上述实施方式中，用晶体等构成的共振元件621构成共振电路620，但其也可作为LG共振电路。图25是表示使用了LG共振电路的接收控制电路部600A的电路结构的图。在该图中，与图23所示的接收控制电路部600相同的构成元件标记相同的符号。根据图7，接收控制电路部600A具备以下部件而构成：磁传感器电路610、共振电路620A、电阻R0、放大电路80、过滤电路90以及检波电路100。由磁传感器电路610、共振电路620A以及电阻R0构成天线装置630A。 [0141] 共振电路620A是具有串联连接的电容器C1及感应器L1的LC共振电路。将该共振电路620A的共振频率设定为要接收的标准电波的载波频率的二倍的频率。 [0142] 另外，不是共振电路，而是使用反谐振电路(并列共振电路)。图26是表示使用了反谐振电路的接收控制电路部600B的电路结构的图。根据该图，接收控制电路部600B具备以下部件而构成：磁传感器电路610、反谐振电路620B、放大电路80、过滤电路90以及检波电路100。由磁传感器电路610及反谐振电路620B构成天线装置630B。 [0143] 反谐振电路620B是具有并联连接的电容器C2及感应器L2的LC共振电路，与磁传感器电路610并联连接。再有，该反谐振电路620B也可以不是LC共振电路，而由规定的反谐振元件构成。 [0144] 反谐振电路620B的阻抗在共振点变得足够地高，此时，磁传感器电路610的输出信号作为天线装置630B的接收信号而输出。在共振点以外，由于反谐振电路620B的阻抗急速下降，所以天线装置630B的输出信号变得极小。另外，如上所述，磁阻效应元件Z1的磁电阻值只对应磁场强度而变化，所以，将反谐振电路620B的共振频率设定为要接收的标准电波的载波频率的二倍的频率。这样一来，天线装置630B可只接收该标准电波。 [0145] 另外，也可以将磁传感器和共振电路串联连接。图27是表示串联连接了磁传感器和共振电路的接收控制电路部600C的电路结构的图。根据该图，接收控制电路部600C具备以下部件而构成：直流电源611、磁电阻效应元件Z1、共振电路620C、电阻R3、放大电路80、过滤电路90以及检波电路100。另外，直流电源611、磁电阻效应元件Z1、共振电路620C及电阻R3构成天线装置630C。 [0146] 共振电路620C是具有串联连接的电容器C3及感应器L3的LC共振电路。另外，共振电路620C与磁电阻效应元件Z1串联连接，共振电路620C与电阻R3并联连接。并且，由直流电源611将一定的直流电压附加给串联连接的共振电路620C与磁电阻效应元件Z1的两端，将磁电阻效应元件Z1的两端电压作为天线装置630C的接收信号输出。 [0147] 共振电路620C的阻抗在共振点变得足够低，此时，对应电阻R0和磁电阻效应元件Z1的阻抗比的电压作为天线装置630C的接收信号输出。在共振点以外，由于共振电路620C的阻抗变得足够地高，所以天线装置630C的输出信号变得极小。另外，如上所述，磁电阻效应元件Z1的磁电阻值只对应磁场强度而变化，所以，将共振电路620C的共振频率设定为要接收的标准电波的载波频率的二倍的频率。这样一来，天线装置630C可只接收该标准电波。 [0148] (B)接收频率的选择。 [0149] 另外，在上述实施方式中，接收规定频率的标准电波，但也可以接收多个不同的载波频率的标准电波。具体地，通过切换共振电路的共振频率就能实现。 [0150] 例如，图28是表示一例适用于图23所示的接收控制电路部600的接收控制电路部600D的电路结构的图。根据图28，接收控制电路部600D做成将接收控制电路部600中的共振电路620替换为共振电路620D的结构。 [0151] 共振电路620D是在并联连接的两个振荡元件621a、621b上串联连接开关SW1而构成的。振荡元件621a、621b彼此的振荡频率不同。并且，通过连接切换开关SW1来连接振荡元件621a、621b的任意一个，进而切换共振电路620D的共振频率，从而使接收控制电路部600D可接收两个不同频率的标准电波。 [0152] 另外，图29是表示一例适用于图25所示的接收控制电路部600A的接收控制电路部600E的电路结构的图。根据图29，接收控制电路部600E做成将接收控制电路部600A中的共振电路620A替换为共振电路620E的结构。 [0153] 共振电路620E是在并联连接的两个电容器C1a、C1b上串联连接感应器L1和开关SW2而构成的。电容器C1a、C1b彼此的容量值不同。并且，通过连接切换开关SW2来将电容器C1a、C1b中的任意一个与感应器L1串联连接，切换共振电路620E的共振频率，从而使接收控制电路部600E可接收两个不同频率的标准电波。 [0154] 另外，图30是表示一例适用于图26所示的接收控制电路部600B的接收控制电路部600F的电路结构的图。根据图30，接收控制电路部600F做成将接收控制电路部600中的反谐振电路620B替换为反谐振电路620F的结构。 [0155] 反谐振电路620F是并联连接两个电容器C2a、C2b和感应器L2，再在电容器C2b上串联连接开关SW3而构成的。并且，通过连接切换开关SW3来切换反谐振电路620F的共振频率，从而使接收控制电路部600F可接收两个不同频率的标准电波。 [0156] 另外，图31是表示一例适用于图27所示的接收控制电路部600C的接收控制电路部600G的电路结构的图。根据图31，接收控制电路部600G做成将接收控制电路部600C中的共振电路620C替换为共振电路620G的结构。 [0157] 共振电路620G是在并连连接的电容器C3a、C3b上串联连接感应器L3，再在电容器C3b上串联连接开关SW4而构成的。且，通过连接切换开关SW4来切换共振电路620G的共振频率，从而使接收控制电路部600G可接收两种不同频率的标准电波。 [0158] (C)磁电阻效应元件Z1。 [0159] 另外，在上述实施方式中，磁传感器电路610使用磁电阻效应元件Z1，但它也可以使用例如使用了自旋隧穿磁电阻效应元件或霍尔元件的磁传感器。再有，在使用霍尔元件的情况下，由于霍尔元件可检测磁场的方向及强度，所以共振电路的共振频率可以设定为与要接收的标准电波的载波频率相等的频率。 [0160] 本发明并不限于上述实施方式，在技术范围所记载的发明的范围内，可以进行种种变更，这些变更当然包含在本发明的范围内。 [0161] 例如，在第一实施方式或第二实施方式中，也可以利用电阻等调整附加在加法器中的高频信号的反向信号的电平。 [0162] 另外，在第一至第七实施方式中，可取代输出正弦波的高频信号发生器S1，而如第八实施方式所述，使用发生矩形波的高频信号发生器S1’。 |
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