專利名稱：電子數(shù)字鬧鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子計時器，尤其是由液晶顯示屏及機芯組成的數(shù)字定鬧電子表芯，放大電路，電聲元件，塑料外殼組成的圓珠筆架式的電子數(shù)字鬧鐘。
目前市場上出售的數(shù)字定鬧電子表，表芯由石英振蕩器，振蕩電路，CMOS集成電路組成，產(chǎn)生32768Hz振蕩信號，經(jīng)過15次分頻，變?yōu)?Hz秒信號，再將此信號送到秒、分、時、日、周等時間計數(shù)器進行時間累計，結(jié)果送到譯碼器，再由液晶屏顯示出來。其定鬧部分已和其它元器件設(shè)計為一體化，輸出到一壓電陶瓷片上，發(fā)出鬧聲。但其主要不足是發(fā)出聲音很微弱，不能吵醒睡著的人，因此不能代替普通機械鬧鐘使用。例如美國專利US4918－674－A。但是使用機械鬧鐘需要上弦，這就帶來其不方便之處，不像電子表使用電池，不需使用者花費體力。目前市場上也有機械電子結(jié)合的只用電池的鬧鐘，但需較昂貴機械裝置。目前市場上還有采用磁懸浮技術(shù)的圓珠筆架，即采用磁體吸力固定圓珠筆，上面也有裝有電子表的。
本實用新型的任務(wù)是提供一種定鬧電子數(shù)字鬧鐘，它在定鬧時發(fā)出足夠大的聲音，足能吵醒睡著的人，但是為了能用電池，要求不鬧時消耗電流要足夠小。當然也要求體積重量小，價格低廉。另外，作為筆架式電子鬧鐘，定鬧的電聲元件與筆架的載磁體最好能合二而一。
為解決上述任務(wù)，本實用新型采用的解決方案是在定鬧電子表芯的定鬧輸出端接一放大電路，把定鬧信號加以放大，再通過電聲元件放出聲來。此放大電路由二支或以上互補晶體管組成，即N－P－N型管聯(lián)P－N－P型管或相反，這些管采用互補直耦級聯(lián)，并且都在無信號輸入時處在截止態(tài)，并在輸入端設(shè)置一整流電路，與第一支管EB結(jié)并聯(lián)。當有定鬧信號輸入時，整流電路把這信號變?yōu)閹в兄绷鞒煞钟钟薪涣鞒煞值膹?fù)合信號。其直流成分即可供給第一管工作的偏流，而第一支管的C極電流又可作為第二支管的偏流，這樣逐級下去都建立了一定的工作電流，而交流成分則被放大通過電聲元件發(fā)送出去。這樣既保證了無信號時消耗電流足夠小，又保證了有信號時能起放大作用，達到定鬧聲足夠大的目的。電聲元件采用鋇恒磁動圈式喇叭，其磁體即可作為筆架磁懸浮的載磁體。
上述放大電路的典型例子是三級式的，也可以是二級式的，只不過二級式的晶體管的放大倍數(shù)要足夠大或采用達林頓式復(fù)合管，以提高增益。
上述的整流電路的一個例子是半波整流，把輸入信號用隔直流電容耦合到只含一支二極管的整流電路中，此二極管與第一支管EB結(jié)反向并聯(lián)，這樣EB結(jié)作為另一支二極管而構(gòu)成整流回路。
當然也可以采用四支二極管構(gòu)成的橋式整流的全波整流方式，此時隔直流的電容可以取消。本說明書只以第一級是N－P－N管加以說明，可以很容易推廣到P－N－P管的情況。
由于上述解決方案中晶體管都在無信號時處在截止態(tài)，而一般硅管漏電流均可小于1μA，又采用EB結(jié)并聯(lián)電阻方法保證其處在截止態(tài)，因此無信號時消耗電流極小，可以與電子表芯通常消耗電流相比擬，也就是可以采用電池供電。方案中電路簡單，元器件數(shù)量極小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。喇叭磁體可作為筆架載磁體，構(gòu)思新穎，一體二用。
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是半波整流與三級直耦放大器的電原理圖。
圖2是全波整流與兩極直耦放大器的電原理圖。
圖3是電子鬧鐘的剖面結(jié)構(gòu)圖。a)是正視圖，b)是AA′方向部分剖面圖。
在圖1所示的電路中，電源用φ12鐘表電池或5號電池兩節(jié)，下同。電容1把交流信號耦合到晶體管3的B極時，正半周電流通過此管EB結(jié)流向地，而負半周則通過二極管2流向地，在晶體管3的B極上就積累起一定的正電位，也就是建立了其工作電流。此電流注入到第二支管5B極里，作為偏流，又使其建立起工作電流，此電流又推動晶體管7建立起工作電流。同時又把信號中交流成分加以放大，通過電聲元件發(fā)出聲來。在沒有信號輸入時，晶體管3因為沒有偏置，因此處于截止狀態(tài)，只有少許漏電流。為了防止此漏電流注入到晶體管7的B極里，有可能使管7的C極電流加大，在電源正端與管3的C極間加了電阻4，其數(shù)值對一般硅管為幾十千歐到一兆歐，使大部分漏電流流經(jīng)此電阻，而不是注入到管5的B極里，保證其可靠截止。同樣，在電源負端與管5的C極間加了電阻6，其數(shù)值與電阻4范圍相等。
二極管2最好用鍺管，以提高增益。
也可以根據(jù)上述原理設(shè)計出另一種全波整流的放大電路，其電原理圖如圖2所示。在交流信號輸入時，正半周(即21相對22為正)電流通過二極管11達到晶體管15的B極到E極再通過二極管14流經(jīng)22形成回路，負半周時(即點21相對22為負時)，通過二極管12到地再到晶體管15的EB結(jié)流經(jīng)二極管13流經(jīng)22構(gòu)成回路。這在管15的EB結(jié)上出現(xiàn)正向偏置建立起工作電流，其C極電流注入到晶體管17的B極里又使晶體管17建立起一定的工作電流，而對其中交流成分起放大作用，推動電聲元件發(fā)送出去。晶體管15由于沒有偏置電阻，因此在沒有信號輸入時，處于截止態(tài)，只有少許漏電流流過CE電極間。為了防止這漏電流注入到晶體管17中，在晶體管15的C極到電源正端聯(lián)接一電阻16，使大部分漏電流通過此電阻，這電阻數(shù)值為幾十千歐到一兆歐，選擇此電阻應(yīng)以不影響其交流增益為度，但保證晶體管17可靠截止。電聲元件兩端并聯(lián)發(fā)光二極管10及電阻9就可以鬧時加閃光。
圖3是上述原理設(shè)計而成的磁懸浮式筆架式電子數(shù)字鬧鐘的剖面圖。所有零部件均固定在一個塑料支架27上，此支架用自攻螺絲固定在外殼上部底上。帶定鬧功能的發(fā)聲較小的電子表芯23用一蓋板壓在支架前部，液晶面朝外，其聯(lián)接到壓電陶瓷片的輸出引線改為聯(lián)接到放大電路24輸入端，此放大電路即為根據(jù)圖1或圖2設(shè)計的，其輸出端用引線聯(lián)接到鋇恒磁動圈喇叭25上，喇叭大口朝上，使恒磁部分朝下，用以作為吸引固定有磁體的圓珠筆的載磁體，使筆靠磁吸引力豎立在筆架上。在喇叭下方的支架上有一圓槽，使喇叭磁體臥在里面。喇叭后面為電池及固定裝置26，它與通常的收音機電池及固定裝置相同。
以上筆架式鬧鐘僅為本實用新型的一個實施例，還可以有其它外形及結(jié)構(gòu)的實施例子，這里就不一一列舉。
權(quán)利要求1.一種電子數(shù)字鬧鐘，它包括外殼[28]里面裝通用的電子定鬧數(shù)字表芯[23]電聲元件[25]電池固定架[26]本實用新型的特征在于，它還包括一個放大電路板；它是由半波整流器[2、3]或全波整流器[11、12、13、14]與二級或以上互補級聯(lián)直流晶體管放大器[3、4、5、6、7、8、9][15、16、17、18、19]組成，其中每個晶體管可采用單個或達林頓復(fù)合管，最后一支晶體管接電聲元件，使表芯定鬧信號加以放大，達到增音的目的；在沒信號時晶體管均處于截止態(tài)，以減少電流消耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子數(shù)字鬧鐘，其特征在于該鬧鐘為筆架式，其電聲元件〔25〕采用鋇恒磁動圈式喇叭，裝在外殼上部底上，并提供帶有磁鐵的筆的固定磁懸浮力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子數(shù)字鬧鐘，其特征在于其放大電路中，第一、二支晶體管〔3〕〔5〕或〔15〕C極到電池一端聯(lián)接電阻，數(shù)值為幾十千歐到一兆，以保證晶體管可靠截止；并且為了減少漏電流最好采用硅晶體管，而為了增大增益，整流二極管最好用鍺管。
專利摘要一種磁懸浮筆架式數(shù)字鬧鐘，它是用普通液晶顯示定鬧數(shù)字電子表芯，把其定鬧輸出信號用簡單的放大電路加以放大，放大電路由整流電路及直流級聯(lián)互補放大器聯(lián)接而成，然后推動電聲元件，使定鬧聲音加大。電聲元件用恒磁喇叭，其磁體可以作為筆架的磁懸浮力的載磁體。本放大電路的特點是元器件少，消耗電流小，可以用電池供電。本電路還適用于其它外形及結(jié)構(gòu)。
文檔編號G04G13/02GK2093411SQ90222428
公開日1992年1月15日 申請日期1990年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月21日
發(fā)明者盧受益 申請人:盧受益