Итак, это свершилось. Представляю более-менее рабочий вариант кварцевого генератора для любых отечественных крупногабаритных электронно-механических часов. Схема проверена на часах Слава 5338, Янтарь 65181 (только с блоком на 264ГФ1, не УТП), Янтарь (Маяк) 59186. Схема на жёсткой логике (есть вариант и на микроконтроллере, но это немного позже). Принцип действия схемы аналогичен схеме часов Луч 3055: в обратную связь электронного блока часов включён кварцевый генератор на 5 Гц, сигнал которого глушит обратную связь при несоответствии фазы колебаний баланса с фазой сигнала от генератора.
Микросхемы: U1, U3 = CD4060 (HCF4060), U2 = CD4011.
Микросхема U1 генерирует частоту 32768 Гц и путём деления выдаёт частоты 2048 Гц, 1024 Гц, 512 Гц, 256 Гц.
Микросхема U2 из каждых восьми импульсов 2048 Гц выделяет пять, в итоге получается частота 1280 Гц. Эти импульсы следуют очень неравномерно, но на данном этапе это не важно.
Микросхема U3 делит частоту на 256 и выдаёт искомые 5 Гц. Здесь неравномерность не превышает 1 мс, что на работу часов не влияет.
Как пользоваться:
0. Часы должны быть полностью исправными и обслуженными (как по механике, так и по электронике). В случае Славы и Маяка проверял только с кремниевым транзистором BC557 в блоке часов. Часы с проблемами по катушкам - совсем другой случай, который пока не рассматриваем.
1. Собрать схему без ICL7660 и без полевого транзистора на выходе. Выводы питания микросхем U1..U3 соединить вместе, выводы земли также соединить вместе. Выводы 12, 13, 14 микросхемы U2 соединить вместе (висячих входов быть не должно). Подать питание 2.7..3.3 В и убедиться в правильной работе схемы: на пине 14 микросхемы U3 должен появиться меандр с частотой 5 Гц.
2. Собрать схему питания.
Возможны два варианта:
А. Использовать преобразователь ICL7660 или совместимый (LMC7660) со стандартной обвязкой. В этом случае внимательно с подключением: минусовые пины всех микросхем логики подключаются к выходу (пин 5) ICL7660 (-1.5 В), минус батарейки - к пинам 3 и 6 (0 В). Плюсовые пины всех микросхем подключаются к плюсу батарейки (+1.5 В). Пин 1 ICL7660 никуда не подключать.
Б. Запитать логику от отдельной батареи на 3..4.5 В, подключив её плюсом к плюсу основной батареи часов (плюс питания логики подключается туда же).
В обоих случаях потенциал минусовой шины логики должен быть ниже потенциала минуса основной батареи (это важно для открывания выходного транзистора, особенно на Янтаре, где входная катушка висит на минусе).
3. Подключить полевой транзистор затвором на пин 14 микросхемы U3. Транзистор подойдёт любой P-канальный с порогом открывания не выше 1.2 В (лучше 0.4..0.8 В). Я использую обычно SI2301.
4. Оставшиеся выводы полевого транзистора подключить в параллель ко входной катушке электронного блока:
Слава 5338 - истоком на плюс питания, стоком на ближайший к катушке вывод электролитического конденсатора (который не подключён к базе);
Янтарь 65181 - стоком на минус питания, истоком на минусовой вывод конденсатора 50 мкФ;
Маяк 59186 (дурацкая схема!) - истоком на эмиттер транзистора в блоке, стоком на ближайший к нему вывод электролитического конденсатора (который не подключён к базе).
5. Отсоединить сток или исток полевого транзистора от схемы (можно в одну из этих цепей поставить микровыключатель), запустить часы и настроить механику немного в плюс или в минус (знак придётся подбирать!), порядка 30..60 секунд в сутки.
6. Подсоединить отсоединённый вывод транзистора обратно и окончательно запустить часы.
При правильной работе схемы поведение часов должно быть таким: после запуска установится обычная амплитуда колебаний баланса, затем через некоторое время она снизится и останется стабильной, при этом частота колебаний придёт в соответствие с частотой кварцевого генератора.
Если часы периодически останавливаются и перезапускаются (или амплитуда периодически возрастает и уменьшается) - нужно настроить механику ближе к частоте кварцевого генератора или с другим знаком относительно неё (можно подстраивать на ходу, как в Луче 3055). Конкретная настройка зависит от многих факторов, но в первую очередь от полярности магнитов на балансе: если выходная катушка толкает магниты от себя - настраивать в плюс, если тянет на себя - в минус.
На данный момент работает 5 экземпляров этой схемы (некоторые с U3 = CD4024), эксперименты продолжаются.
Экземпляр на макетной плате в часах Слава 5338.
