DE1059976B - Frequenzmodulierbarer Oszillator mit Transistoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21a* 14/01

INTERNAT. KL. H 03 C

PATENTAMT

L29933VIIIa/21a⁴

ANMELDETAG: 14.MÄRZ1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 25. JUNI 1959

Die Erfindung bezieht sich auf einen frequenzmodulierbaren Oszillator mit Transistoren, mit großem Frequenzhub bei kleinem Amplitudengang.

In der Röhrentechnik ist es üblich, zur Frequenzmodulation eines Oszillators dessen Schwingkreis eine Reaktanzröhrenschaltung parallel zu schalten, die als veränderbare Induktivität oder Kapazität wirkt. Um eine unerwünschte Amplitudenänderung bei großem Frequenzhub zu vermeiden, werden z. B. Schaltungen angewendet, bei denen die Frequenzmodulation im Gegentakt erfolgt, während die Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Alle diese Schaltungen lassen sich nicht ohne weiteres auf die Transistorentechnik übertragen. Wegen der Eigenschaften der Transistoren müssen deshalb neuartige Anordnungen angewendet werden.

So ist z. B. ein frequenzmodulierbarer Oszillator mit einem Transistor bekannt, der in einem Frequenzgebiet betrieben wird, in dem der Stromverstärkungsfaktor frequenzabhängig wird. Diese Lösung hat den Nachteil, daß ein derartiger Oszillator nicht bei jeder beliebigen Frequenz betrieben werden kann. Außerdem besteht eine starke Abhängigkeit von den Exemplarstreuungen der zu verwendenden Transistoren.

Es ist ferner ein frequenzmodulierbarer Oszillator mit einem Transistor in Basisschaltung bekannt, bei dem die Rückwirkung des Transistors auf den angeschlossenen Schwingkreis in Abhängigkeit von der Basis und dem Kollektor zugeführten Spannung zur Frequenzmodulation ausgenutzt wird. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei einem großen Anteil störender Amplitudenmodulation nur ein geringer Frequenzhub erzielt werden kann.

Es ist auch bekannt, die Frequenzmodulation eines Transistoroszillators mit Hilfe einer veränderlichen Kapazität, z. B. eines Kondensatormikrophons vorzunehmen. Als Modulationsglied kann aber auch ein Transistor angewendet werden, der die Transformation eines festen Impedanzwertes in Abhängigkeit von der Modulationsspannung bewirkt. Diese Schaltung ist aber ziemlich aufwendig und kann deshalb wegen der starken Exemplarstreuungen der Transistoren bei der Dimensionierung Schwierigkeiten bereiten. In der Erkenntnis der obengenannten Nachteile entstand die Schaltung gemäß der Erfindung, bei der weder die Frequenzabhängigkeit der Stromverstärkung noch die Rückwirkung des Transistors auf den angeschlossenen Schwingkreis zur Frequenzmodulation benutzt wird. Im Gegenteil, es werden, diese nachteiligen Einflüsse der Transistoren durch Gegenkopplung kompensiert. Zudem ist der Gegenkopplungszweig des Oszillators gleichzeitig Bestandteil der Modulationsschaltung. Die Schaltung ist deshalb einfach, von den Exemplarstreuungen der Transistoren weitgehend unabhängig Frequenzmodulierbarer Oszillator
mit Transistoren

Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz

Aktienges ells chaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dr.-Ing. Gerhard Ledig, Pforzheim,
ist als Erfinder genannt worden

und je nach der Dimensionierung vom Tonfrequenzbereich bis zu den höchsten durch Transistoren erzeugbaren Frequenzen anwendbar. Bei sehr hohen Frequenzen können dabei unerwünschte, durch die Transistoren hervorgerufene Phasendrehungen durch bekannte Maßnahmen aufgehoben werden.

Die Erfindung hat das Kennzeichen, daß dem zur Gegenkopplung dienenden Widerstand eine Serienadmittanz, bestehend aus einer festen Kapazität und einem durch Modulation veränderlichen Widerstand parallel geschaltet ist.

Die Wirkungsweise der Schaltung soll an Hand der Zeichnungen (Fig. 1 und 2) und der nachstehenden Beschreibung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt das Schaltbild des Oszillators gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Kurven für die Frequenz- und Amplitudenabhängigkeit einer Schaltung nach Fig. 1, ausgeführt für eine Frequenz von etwa 100 kHz.

In Fig. 1 facht der Transistor 1, dessen Basis mit B, Kollektor mit C und Emitter mit E bezeichnet ist, in dem Schwingkreis 2/3 Schwingungen an, die durch die Rückkopplungsspule 4 aufrechterhalten werden, welche an die Basis des Transistors angeschlossen ist. Der Arbeitspunkt für denTransistor 1 wird durch den Spannungsteiler 6/14 eingestellt. Der Widerstand 6 dient hierbei gleichzeitig zur Begrenzung der Schwingamplitude, und der Kondensator 7 bestimmt die Zeitkonstante der Begrenzung. Der Widerstand 5 im Emitterzweig bewirkt eine Stromgegenkopplung, Er wird von dem Strom des Schwingkreises 2/3 und dem des Ausgangskreises durchflossen. Parallel zum Widerstand 5 liegt eine Serienadmittanz, bestehend aus dem Kondensator 8, dem Kollektorleitwert des Tran-

ί'ΐ ■*> 909 558/315

sistors 9 und dem Leitwert des Widerstandes 15. Der Arbeitspunkt für den Transistor 9 wird durch die Widerstände 11 und 12 einmalig eingestellt.' Die Modulationsspannung gelangt über den Kondensator 16 ,an die_;.-,Basis des Modulators, Der Kondensator 10, dessen Blindwiderstand für die'Modulationsspannung groß-ist,-verhindert das Austreten der im Oszillator erzeugten Hochfrequenzspannung aus der Modulationsleitung: Die.:Mödul:ationsspannung i/_mod verlagert den Arbeitspunkt des Transistors 9 . und -ändert so den Phasenwinkel der Siromgegenköpplung des Oszillators. Hierdurch tritt die !erwünschte Frequenzmodulation :ein.■.■;;. . _;; ..... , \

Der Widerstand 15 dient zur Stabilisierung des Modulators und zum Ausgleich der Exemplarstreuungen. des: Transistors 9. Der Widerstand 13 ist so bemessen, daß sein Einfluß auf den Blindleitwert des Modulators vernachlässigbar gering ist.

Die Fig. 2 zeigt die statisch gemessenen Kurven für den Frequenzhub und den Amplitudengang eines Oszillators gemäß der Erfindung für eine Frequenz von etwa 100 kHz. Auf der senkrechten Teilung ist die Frequenz- und- Amplitudenänderung und auf der waagerechten Teilung die Modulätionsspannung aufgetragen. Die Kurve Δ f stellt die Frequenzabhängigkeit und die Kurve U_ausg die Amplitudenabhängigkeit ■■ der Oszillatorschaltung von der Modulationsspannung dar. Wie zu ersehen ist, erstreckt sich der geradlinige Teil der Modulationskenrilinie über 1,6 kHz, wobei die. Amplitude'nänderung insgesamt "nur 2 db beträgt. Mit herkömmlichen Schaltungen konnte nur ein Frequenzhub von 0,7 kHz bei einem Amplitudengang von + 6 db erzielt werden. Die Kurven nach Fig. 2 dienen lediglich zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels und stellen so'mit keine Einschränkung der Erfindung dar.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Frequenzmodulierbarer Transistoroszillator in Emitterschaltung mit Spannungsrückkopplung mit einem im Emitterzweig zur Erzielung einer Stromgegenkopplung eingefügten Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzmodulation dem zur Gegenkopplung dienenden Widerstand eine Serienadmittanz, bestehend aus einer festen Kapazität und einem durch Modulation veränderlichen Widerstand parallel geschaltet ist.

2. Frequenzmodulierbarer Transistoroszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Modulation veränderliche Leitwert durch einen Transistor dargestellt wird, dessen Basis die Modulationsspannung zugeführt wird.

3. Frequenzmodulierbarer Transistoroszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung des zur Modulation dienenden Transistors eine Gegenkopplung durch Einfügen eines Widerstandes in dessen Emitterzweig vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 558/315 6.59