DE1289180B - Phasenvergleichsschaltung mit einem Transistor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Phasen- wird, und die außerdem einen für eine gute Impedanzvergleichsschaltung mit einem Transistor mit einer anpassung an die Steuersignalquelle ausreichend Steuerelektrode und zwei einen zweiseitig gerichteten hohen Eingangswiderstand hat. Stromweg mit in Abhängigkeit von der Steuerelek- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer

trodenspannung steuerbarer Leitfähigkeit bildenden 5 Phasenvergleichsschaltung der genannten Art erfin-Arbeitselektroden. dungsgemäß ein Feldeffekttransistor verwendet wird,

Es ist bereits bekannt, eine Phasenvergleichsschal- dessen isolierte Steuerelektrode auf ein zwischen den tung mit einem derartigen Transistor so aufzubauen, Potentialen der beiden Arbeitselektroden liegendes daß zwischen die beiden Arbeitselektroden eine Potential von solchem Wert vorgespannt ist, daß im Quelle einer im Transistor abwechselnd einen Strom- io normalen Betrieb der Anordnung abwechselnd fluß in entgegengesetzten Richtungen hervorrufenden Ströme gleicher Amplitude und entgegengesetzter ersten Wechselspannung geschaltet und ein Konden- Richtung durch den Transistor fließen und am Konsator, an dem eine durch den Stromfluß im Tran- densator keine Ausgangsspannung erscheint, und daß sistor erzeugte Ausgangsspannung entwickelt wird, der Steuerelektrodenruhevorspannung eine zweite, vorgesehen ist. Die Arbeitsweise dieser Anordnung 15 steuernde Wechselspannung überlagert wird, die bei beruht darauf, daß die Steuerelektrode des Tran- Phasenabweichung von der ersten Wechselspannung sistors, der in diesem Falle ein Bipolartransistor ist, die Amplitude des Stromflusses in der einen Richnormalerweise ausreichend hoch vorgespannt ist, um tung verändert, derart, daß die Amplitudendifferenz den Transistor zu verriegeln, und daß ein der Steuer- zwischen dem Stromfluß in der einen und in der elektrode zugeleitetes Steuersignal in Form von ao anderen Richtung eine Funktion der Phasendifferenz negativen Impulsen bewirkt, daß zwischen den zwischen der ersten und der zweiten Wechselspan-Arbeitselektroden periodisch ein Strom in der Durch- nung ist und am Kondensator eine entsprechende laßrichtung fließt. Es wird also durch diese Impulse Fehlerspannung erzeugt.

die normale positive Vorspannung jeweils aufgehoben Damit werden die Vorteile erzielt, daß der zwei-

und dadurch der Transistor entriegelt, derart, daß 25 seitig leitende Feldeffekttransistor im Betrieb durch den Stromfluß im Transistor jeweils bei dauernd, und zwar auch bei Abwesenheit der steuern-Tastung durch die steuernden Impulse einer nach- den Spannung, leitet, wobei dadurch, daß die Vorgeschalteten veränderlichen Impedanz eine Gleich- spanneinrichtung für die Steuerelektrode so symmestromkomponente zugeleitet wird, die sich zu der von triert ist, daß bei Abwesenheit der steuernden Spander ersten Wechselspannungsquelle gelieferten, in 30 nung die Ströme durch den Transistor in beiden Richihrer Phase zu beeinflussenden Signalschwingung tungen gleiche Amplitude haben, unter allen Umstänaddiert. den vermieden wird, daß bei Abwesenheit der

Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß sie auch steuernden Spannung am Kondensator irgendeine dann eine Fehlerspannung liefert, wenn aus irgend- Restladung entwickelt und eine entsprechende Fehlereinem Grunde das den Transistor öffnende Steuer- 35 spannung aufgebaut wird, so daß also sichergestellt signal ausfällt oder unterbrochen wird. In einem ist, daß beispielsweise der Oszillator der gesteuerten solchen Falle, d. h. bei Abwesenheit des Impulses an Signalquelle mit seiner Eigenfrequenz schwingen der Steuerelektrode, wird durch das der einen kann, ohne durch ein falsches Fehler- bzw. Korrek-Arbeitselektrode zugeleitete Signal der ersten tursignal mitgezogen zu werden. Ferner hat die An-Wechselspannungsquelle diese Elektrode abwechselnd 40 Ordnung wegen der isolierten Steuerelektrode des positiv und negativ gegenüber Masse gespannt. Da- Feldeffekttransistors den gewünschten sehr hohen durch werden im Transistor Ströme induziert, die für Eingangswiderstand.

die beiden Polaritäten des Wechselsignals ungleich Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die

sind, so daß sich am Kondensator der Anordnung Ruhevorspannung der Steuerelektrode mittels zweier eine Spannung aufbaut. Diese bei Abwesenheit des 45 in Reihe über die Arbeitselektroden geschalteter steuernden Signals, z.B. des Bezugssignals für den Impedanzelemente erzeugt, an deren Verbindungs-Fhasenvergleich erzeugte Fehlerspannung würde so punkt die Steuerelektrode angeschlossen ist und deren groß werden, daß die gewünschte Phasenvergleichs- Impedanzwerte so bemessen sind, daß bei Abwesen- oder Phasenregelungswirkung in Frage gestellt ist. heit der zweiten Wechselspannung die Potential-Handelt es sich bei der geregelten Signalquelle bei- 5° differenzen zwischen der Steuerelektrode und den spielsweise um einen örtlichen Oszillator oder beiden Arbeitselektroden gleich sind. Damit wird er-Schwingungsgenerator, so würde bei vorüber- reicht, daß durch die beiden Impedanzelemente die gehendem Ausfallen der steuernden Bezugs- Spannungsdifferenz zwischen den beiden Arbeitselekwechselspannung durch die gleichwohl erzeugte troden des Transistors geteilt wird, so daß die Steuergroße Fehlerspannung die Frequenz des Oszillators 55 elektrode stets positiv gegenüber einer der beiden so weit von der Sollfrequenz weggezogen, daß Arbeitselektroden ist und also in besonders einfacher sie bei Wiedereinsetzen des Bezugssignals außer- Weise sichergestellt wird, daß der Transistor immer halb des Mitnahmebereichs liegt. Ein weiterer Nach- dann leitet, wenn an seinen Arbeitselektroden eine teil der Anordnung besteht darin, daß sie wegen der Wechselspannung liegt.

Verwendung eines Bipolartransistors einen so niedri- 60 Zur Kompensation von etwaigen Unsymmetrien in gen Eingangswiderstand hat, daß die Impedanz- der zweiseitigen Leitfähigkeitscharakteristik des anpassung an eine hochohmige Steuersignalquelle sich Transistors kann die Ruhevorspannung der Steuerschwierig gestaltet, elektrode einstellbar gemacht werden. Zu diesem Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweck können die beiden, der Erzeugung der Ruhe-Phasenvergleichsschaltung mit einem Transistor zu 65 vorspannung der Steuerelektrode dienenden Impeschaffen, bei der das Fehlersignal bei Abwesenheit danzelemente veränderlich ausgebildet sein, oder aber eines der zu vergleichenden Signale einer Phasen- es können diese Impedanzelemente in Reihe über die abweichung von Null entspricht, d.h. nicht erzeugt Sekundärwicklung eines die Quelle der ersten

Wechselspannung an die Arbeitselektroden des Transistors ankoppelnden Transformators geschaltet sein, wobei die Sekundärwicklung über eine verstellbare Mittelanzapfung geerdet ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode, der sich z. B. für die erfindungsgemäße Schaltung eignet,

F i g. 2 ein Abflußspannungs-Abflußstrom-Diagramm des Transistors nach F i g. 1 für verschiedene Steuerelektrodenvorspannungswerte,

F i g. 3 das Schaltschema einer erfindungsgemäßen Phasen vergleichsschaltung,

F i g. 4 a, 4 b und 4 c graphische Darstellungen exemplarischer Signalbeziehungen, wie sie in der erfindungsgemäßen Schaltung auftreten können, und

F i g. 5 das Schaltschema einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Phasenvergleichsschaltung.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Feldeffekttransistor 21, der auch unter der Bezeichnung MOS-Transistor bekannt ist, kann der Block 23 aus einem der für die Herstellung von Transistoren üblicherweise verwendeten Halbleitermaterialien in entweder einkristalliner oder polykristalliner Form bestehen. Der Transistor hat eine leitende Steuerelektrode 25 und zwei wechselweise als Quelle und Abfluß arbeitende Arbeitselektroden 27 und 29. Die Steuerelektrode ist vom Halbleiterblock durch eine isolierende Oxydschicht 31 getrennt. 33 ist eine stark dotierte Schicht, z. B. Siliziumdioxydschicht. 35 ist der stromführende Kanal des Transistors, an den die beiden Arbeitselektroden über durch Eindiffundieren von Dotierungsstoff aus der Schicht 33 gebildete Gebiete 37 und 39 niedrigen spezifischen Widerstandes angeschlossen sind. Ein derartiger Transistor hat einen Eingangswiderstand, gemessen zwischen Quellen- und Steuerelektrode, von z. B. ungefähr 10 Ohm.

In F i g. 2 stellt die Kurvenschar 40 bis 53 die Abflußstrom-Abflußspannungs-Kennlinien des Transistors nach F i g. 1 für verschiedene Werte der Steuerelektroden-Quellenspannung dar. Man sieht, daß die hohen Abflußströmen entsprechenden Kurven 50 bis 53 und die verhältnismäßig niedrigen Abflußströmen entsprechenden Kurven 40 bis 43 verhältnismäßig dicht beieinanderliegen, während die dazwischenliegenden Kurven 43 bis 50 einen relativ gleichmäßigen Abstand voneinander haben. Der gleiche Abstand der Kurven für gleiche Unterschiedsstufen der Steuerelektroden-Quellenspannung bedeutet einen linearen Arbeitsbereich für den Transistor.

Vergleicht man die Kurven im ersten Quadranten mit denen im dritten Quadranten des Koordinatensystems, so sieht man, daß der Transistor symmetrische Eigenschaften hat. Die Elektroden 27 und 29 können wechselweise als Quellenelektrode und Abflußelektrode arbeiten. Die Kurvenschar im ersten Quadranten gilt für den Fall, daß die eine der Elektroden 27 und 29 als Abflußelektrode arbeitet, während die Kurven im dritten Quadranten für den Fall gelten, daß die andere der beiden Elektroden die Abflußelektrode bildet. Diejenige der beiden Elektroden, an der momentan eine gegenüber der anderen Elektrode positive Spannung liegt, arbeitet jeweils als Abflußelektrode, und die Steuerelektrodenvorspannung ist auf die jeweils als Quellenelektrode arbeitende Elektrode bezogen.

Ein Merkmal des Feldeffekttransistors mit isolierter Steuerelektrode besteht darin, daß die Kennlinie für die Nullvorspannung irgendeiner der Kurven 40 bis 53 in F i g. 2 entsprechen kann, wobei die Kurven

5 oberhalb der Nullvorspannungskurve gegenüber der Quellenelektrode positiven Steuerelektrodenspannungen und die Kurven unterhalb der Nullvorspannungskurve gegenüber der Quellenelektrode negativen Steuerelektrodenvorspannungen entsprechen. Die

ίο Lage der Nullvorspannungskurve kann durch geeignete Verfahrenssteuerung während der Herstellung des Transistors nach Wunsch gewählt und festgelegt werden.

In F i g. 3 hat die Bezugssignalquelle 40, bei der es sich beispielsweise um eine Quelle von aus einem Bezugssignal abgeleiteten Synchronisierimpulsen handeln kann, einen durch den Widerstand 42 angedeuteten Innenwiderstand. Die Bezugssignalquelle 40 ist über einen Kondensator 44 mit der Steuerelektrode 46 eines Feldeffektransistors 48 mit isolierter Steuerelektrode von der beschriebenen Art gekoppelt. Von den beiden Arbeitselektroden 50 und 52 des Transistors 48 arbeitet die Elektrode 50, wenn sie gegenüber der Elektrode 52 positiv ist, als Abflußelektrode, dagegen, wenn sie gegenüber der Elektrode 52 negativ ist, als Quellenelektrode.

Ein aus einer zweiten oder gesteuerten Signalquelle 54 stammendes Signal, das in seiner Frequenz und Phase mit dem aus der Quelle 40 stammenden Bezugssignal verglichen werden soll, wird über einen Transformator 56 auf den Transistor 48 gekoppelt. Die Sekundärwicklung 58 des Transformators 56 hat eine geerdete Zwischen- oder Mittelanzapfung und ist mit ihren Enden über die Kondensatoren 60 und 62 mit den Elektroden 50 bzw. 52 des Transistors 48 verbunden. Die Elektrode 52 liegt über einen Widerstand 64 an Masse. Eine Spannung für die automatische Frequenzregelung oder die automatische Phasenregelung wird von der Elektrode 50 abgenommen und durch ein i?C-Glied mit den Widerständen 66 und 68 und dem Kondensator 70 gefiltert. Zwischen den Elektroden 50 und 52 liegt die Reihenschaltung zweier Widerstände 72 und 74. Der Verbindungspunkt der Widerstände 72 und 74 ist mit der Steuerelektrode 46 verbunden. Die Widerstände 72 und 74 haben gleiche Werte, wenn der Transistor 48 symmetrische Kennlinienverläufe aufweist, wie der Transistor nach F i g. 1 und 2. Sind die Kennlinienverlaufe nicht symmetrisch, so können die Widerstände 72 und 74 unsymmetrisch oder ungleich sein, derart, daß bei Abwesenheit von Signalen aus der Quelle 40 der Stromfluß durch den Transistor in der einen Richtung gleich dem Stromfluß in der anderen Richtung ist. Eine Unsymmetrie des Transistors 48 kann beispielsweise durch eine versetzte Steuerelektrode od. dgl. bedingt sein, so daß bei gleichen Widerständen 72 und 74 die Elektrode 50, wenn sie als Abfluß arbeitet, mehr Strom leitet als die Elektrode 52, wenn diese als Abfluß arbeitet. Um die beiden entgegengerichteten Ströme auf ungefähr den gleichen Wert bei Abwesenheit von Signalen aus der Quelle 40 einzustellen, kann man den Widerstand 72 größer als den Widerstand 74 machen. Oder aber man kann bei unsymmetrischem Transistor und gleichohmigen Widerständen 72 und 74 die Zwischenanzapfung der Sekundärwicklung 58 so verstellen oder verschieben, daß keine Fehlerspannung erzeugt

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wird, wenn kein Signal aus der Quelle 40 an- gesetzt gerichtete Ströme im Transistor 48 hervor-

wesend ist. rufen, wird an den Kondensatoren 60 und 62 keine

Für die Erläuterung der Arbeitsweise der Phasen- Restladung entwickelt, so daß der gesteuerten Signalvergleichsschaltung sei vorausgesetzt, daß die Null- quelle 54 keine Fehlerspannung zugeleitet werden Vorspannungskennlinie des Transistors 48 der Kurve 5 kann.

43 in F i g. 2 entspricht. Die Kurven 44 bis 53 ent- Wird der Steuerelektrode 46 ein Signal aus der sprechen gleichen Stufen zunehmend positiverer Bezugssignalquelle 40 zugeleitet und arbeitet die ge-Steuerelektrodenspannung, während die Kurven 42 steuerte Signalquelle nicht mit der richtigen Phasenbis 40 gleichen Stufen zunehmend negativerer Span- beziehung zum Bezugssignal, so sind die entgegennung entsprechen. Ferner sei vorausgesetzt, daß es io gesetzt gerichteten Ströme im Transistor einander sich bei der aus der gesteuerten Signalquelle 54 nicht gleich, und der Kondensator 60 lädt sich je stammenden Signalspannung um einen periodisch nach der Phase der beiden Signale auf eine Fehlersich wiederholenden Signalverlauf, beispielsweise gleichspannung in der Plusrichtung oder in der eine Sägezahnspannung oder eine Sinusspannung Minusrichtung auf. Die Fehlerspannung wird an den handelt, und daß die Phase und Frequenz des Signals 15 Widerständen 66 und 68 entwickelt, die effektiv mit aus der gesteuerten Signalquelle durch eine am Wider- dem Kondensator 60 parallel geschaltet sind. Gestand 68 entwickelte Gleichspannung geregelt werden wünschtenfalls kann man eine Vorspannungsquelle in kann. Während der Zeit, da die Spannung aus der Verbindung mit den Widerständen 66 und 68 vorgesteuerten Signalquelle 54 die Elektrode 50 in der sehen, so daß die Fehlerspannung im Bezugsphasenpositiven Polaritätsrichtung und die Elektrode 52 um ao zustand entweder negativ oder positiv ist und je nach einen gleichen Betrag in der negativen Polaritätsrich- der Phasenabweichung zwischen der gesteuerten tung gegenüber Masse steuert, arbeitet die Elektrode Signalquelle 54 und der Bezugssignalquelle 40 ent-50 als Abfluß und die Elektrode 52 als Quelle. Die weder mehr oder weniger negativ oder mehr oder Steuerelektrode wird durch die gleichwertigen Wider- weniger positiv wird.

stände 72 und 74 annähernd auf Massepotential ge- 25 Für die nähere Erläuterung der Art und Weise der halten. Es hat daher in diesem Fall die Steuerelek- Erzeugung der Fehlerspannung sollen die Signalvertrode gegenüber der Quellenelektrode 52 ein positives laufe nach F i g. 4 herangezogen werden. In F i g. 4 Potential. Aus F i g. 2 ist zu entnehmen, daß der hat das Signal aus der gesteuerten Signalquelle einen Transistor 48 in den leitenden Zustand vorgespannt Sägezahnverlauf und das Signal aus der Bezugssignalist, wobei ein Strom im konventionellen Sinn in Gegen- 30 quelle die Form eines Synchronisierimpulses für die uhrzeigerrichtung den durch die Sekundärwicklung Steuerung der Phase und Frequenz des Sägezahn-58, die Kondensatoren 60 und 62 und die Quellen- signals. Dabei werden die Phase und Frequenz des abflußstrecke des Transistors 48 gebildeten Strom- Signals aus dem Sägezahngenerator 54 mittels einer kreis durchfließt. Beträgt beispielsweise die momen- Gleichspannung gesteuert, die als Ergebnis des tane Quellenabflußspannung 10 Volt, so hat die 35 Phasenvergleichs zwischen den Synchronisiersignalen Steuerelektrode eine positive Vorspannung von und dem Sägezahnsignal gewonnen wird.
5 Volt in bezug auf die Quellenelektrode 50. An- Die Synchronisierimpulse 78 aus der Quelle 40 genommen die Stufen zwischen den Kurven 40 bis 53 haben eine solche Polarität, daß sie positiv gerichtet betragen jeweils 1 Volt, so arbeitet der Transistor auf sind. Diese positiven Synchronisierimpulse werden der Kurve 48 mit einer Quellen-Abflußspannung von 40 über den Kondensator 44 so angekoppelt, daß sie die 10 Volt und einem momentanen Abflußstrom von Steuerelektrode 46 in einer den Anstieg des Stromungefähr 13 Milliampere. flusses zwischen der Quellenelektrode und der Ab-

Während der Zeit, da die Spannung aus der ge- flußelektrode 50 und 52 bewirkenden Richtung steuerten Signalquelle 54 die Elektrode 50 in der steuern. Während der Intervalle zwischen den einnegativen Polaritätsrichtung und die Elektrode 52 um 45 zelnen Synchronisierimpulsen entlädt sich der Koneinen gleichen Betrag in der positiven Polaritätsrich- densator 44 über die Widerstände 72 und 74, so daß tung gegenüber Masse aussteuert, arbeitet die Elek- die Synchronisierimpulse an der Steuerelektrode eine trode 52 als Abfluß und die Elektrode 50 als Quelle. kleine Restgleichspannung hervorrufen. Diese Span-Wie bereits erwähnt, wird die Steuerelektrode durch nung trägt nicht zu der an der Elektrode 50 entdie Widerstände 72 und 74 auf ungefähr Masse- 50 wickelten Fehlerspannung bei, sondern beeinflußt potential gehalten, so daß die Steuerelektrode positiv lediglich die Amplitude des zwischen der Quelle und gegenüber der Quellenelektrode50 ist. Aus Fig. 2 dem Abfluß fließenden Stromes, indem sie diesen sieht man, daß der Transistor 48 in den leitenden Strom etwas erniedrigt, wie durch die gestrichelte Zustand vorgespannt ist, wobei in üblicher Weise ein Kurve 80 in F i g. 4 a angedeutet.
Strom im konventionellen Sinn in Uhrzeigerrichtung 55 Wenn während der Synchronisiersignaldauer die durch den Stromkreis mit der Sekundärwicklung 58, Arbeitselektrode 50 durch das Sägezahnsignal positiv den Kondensatoren 60 und 62 und der Quellenab- gegenüber der Elektrode 52 gespannt wird, arbeitet flußstrecke des Transistors 48 fließt. Beträgt bei- die Elektrode 50 als Abfluß und die Elektrode 52 als spielsweise die momentane Quellenabflußspannung Quelle. Unter den in F i g. 4 a angedeuteten Voraus-10 Volt, so ist die Steuerelektrode gegenüber der 60 Setzungen wird die Steuerelektrode während dieses Quellenelektrode 52 um 5 Volt positiv vorgespannt. Intervalls durch das Synchronisiersignal positiv aus-Angenommen, die Spannungsstufen zwischen den gesteuert, so daß sich der Abflußstrom 51 erhöht. Kurven 40 bis 53 betragen jeweils 1 Volt, so arbeitet Der Synchronisierimpuls verschiebt den Arbeitspunkt der Transistor auf der Kurve 48 im dritten Quadran- des Transistors von z. B. der Kurve 48 nach z. B. der ten mit einem momentanen Abflußstrom von un- 65 Kurve 53 (Fig. 2). Während des auf das Synchronigefähr 13 Milliampere. siersignal folgenden Teils der Sägezahnperiode, da Da die beiden Halbwellen des Signals aus der ge- die Elektrode 52 als Abfluß arbeitet, ist der Strom steuerten Signalquelle 55 gleich große, entgegen- ungefähr der gleiche, wie er es bei Abwesenheit des

Synchronisiersignals wäre. Die Stromleitung des Transistors ist daher für die positiven und die negativen Ausschwingungen der Sägezähne nicht die gleiche, so daß sich am Kondensator 60 eine Ladung aufbaut, die zur Folge hat, daß die Elektrode 50 nagativ gegenüber Masse wird.

F i g. 4 b veranschaulicht, was geschieht, wenn während des Auftretens des Synchronisierimpulses die Arbeitselektrode 50 negativ gegenüber der Elektrode 52 ist. Unter diesen Voraussetzungen fließt, wenn die Elektrode 52 als Abfluß arbeitet, ein stärkerer Strom, und der Kondensator 60 lädt sich auf, so daß die Elektrode 50 positiv gegenüber Masse wird. Die an der Elektrode 50 erscheinende Gleichspannung wird dem Sägezahngenerator (gesteuerte Signalquelle 54) zugeleitet, um dessen Phase so zu korrigieren, daß der in F i g. 4 c gezeigte Zustand eintritt.

In F i g. 4 c tritt der Synchronisierimpuls zu dem Zeitpunkt auf, da die Sägezahnspannung die Nullachse der Gleichspannung durchläuft. Eine sehr kleine Quellen- oder Abflußspannung ist vorhanden, und der während des Synchronisierimpulsintervalls entnommene Strom ist verhältnismäßig klein, wobei eine etwaige Stromerhöhung sich gleichmäßig auf die Flußrichtung im Uhrzeigersinn und die Flußrichtung im Gegenuhrzeigersinn verteilt. Die Kondensatoren 60 und 62 laden sich daher nicht auf, und an der Elektrode 50 wird keine Fehlerspannung entwickelt. Dies bedeutet, daß die der gesteuerten Signalquelle 54 zugeleitete Fehlerspannung praktisch null ist. Der automatische Frequenz- und Phasenregelungsbetrieb ergibt sich aus der grundsätzlichen Wirkungsweise der Schaltung mit dem Feldeffekttransistor 48 als Phasendetektor und Phasenvergleicher. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist äußerst einfach, indem sie eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Schaltungselementen enthält und für den einwandfreien Betrieb keine besonderen Vorspannungsschaltungen außer den dem Transistor zugeleiteten Signalen benötigt.

Ferner sind bei Abwesenheit des Synchronisiersignals die im Kreis zwischen der Quellenelektrode und der Abflußelektrode fließenden Ströme gleich groß und entgegengesetzt gerichtet, so daß keine Fehlerspannung erzeugt wird. Dies hat, wie bereits erwähnt, den Vorteil, daß der gesteuerte Oszillator mit seiner Eigenfrequenz schwingen kann, ohne durch ein falsches Phasenfehlersignal mitgezogen zu werden.

Fig. 5 zeigt eine unsymmetrische Phasenvergleichsschaltung mit dem Feldeffekttransistor 90 mit isolierter Steuerelektrode 96 und den Arbeitselektroden 92 und 94. Signale aus einer Bezugssignalquelle 98 mit einem durch den Widerstand 100 angedeuteten Innenwiderstand werden über einen Koppelkondensator 102 der Steuerelektrode 96 zugeleitet. Signale aus einer gesteuerten Signalquelle 104 mit einem Innenwiderstand 106 werden über einen Kondensator 108 zwischen die Arbeitselektroden 92 und 94, von denen die Elektrode 94 Massepotential führt, gelegt. Zwischen die Arbeitselektroden 92 und 94 sind zwei Widerstände 110 und 112 geschaltet, deren Verbindungspunkt mit der Steuerelektrode 96 gekoppelt ist. Die der Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem zu regelnden Signal entsprechende Fehlerspannung wird an der Elektrode 92 entwickelt und über ein Tiefpaßfilter mit den Widerständen 114 bis 116 und dem Kondensator 118 der gesteuerten Signalquelle zugeleitet, wie im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben.

Die Impedanz der gesteuerten Signalquelle soll klein gegenüber derjenigen Impedanz sein, die in die als entweder Quellenelektrode oder Abflußelektrode arbeitende Elektrode 92 reflektiert wird, um die Belastung der gesteuerten Signalquelle durch den Transistor möglichst klein zu halten. Beispielsweise wurde gefunden, daß die Schaltung nach F i g. 5 zufriedenstellend arbeitet, wenn die Impedanz der gesteuerten Signalquelle ungefähr 10 Ohm beträgt. Ebenso soll die Impedanz der Bezugssignalquelle 98 verhältnismäßig klein gegenüber der bei der gewünschten Arbeitsfrequenz in die Steuerelektrode 96 reflektierten Impedanz sein. Es wurde gefunden, daß eine Impedanz der Bezugssignalquelle 98 von ungefähr Ohm gute Resultate liefert.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Phasen vergleichsschaltung mit einem Transistor mit einer Steuerelektrode und zwei einen zweiseitig gerichteten Stromweg mit in Abhängigkeit von der Steuerelektrodenspannung steuerbarer Leitfähigkeit bildenden Arbeitselektroden, einer zwischen die beiden Arbeitselektroden geschalteten Quelle einer im Transistor abwechselnd einen Stromfluß in entgegengesetzten Richtungen hervorrufenden ersten Wechselspannung und einem Kondensator, an dem eine durch den Stromfluß im Transistor erzeugte Ausgangsspannung entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feldeffekttransistor (48) verwendet wird, dessen isolierte Steuerelektrode (46) auf ein zwischen den Potentialen der beiden Arbeitselektroden (50,52) liegendes Potential von solchem Wert vorgespannt ist, daß im normalen Betrieb der Anordnung abwechselnd Ströme gleicher Amplitude und entgegengesetzter Richtung durch den Transistor fließen und am Kondensator (60) keine Ausgangsspannung erscheint; und daß der Steuerelektrodenruhevorspannung eine zweite, steuernde Wechselspannung (Quelle 40) überlagert wird, die bei Phasenabweichung von der ersten Wechselspannung (Quelle 54) die Amplitude des Stromflusses in der einen Richtung verändert, derart, daß die Amplitudendifferenz zwischen dem Stromfluß in der einen und in der anderen Richtung eine Funktion der Phasendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Wechselspannung ist und am Kondensator (60) eine entsprechende Fehlerspannung erzeugt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhevorspannung der Steuerelektrode mittels zweier in Reihe über die Arbeitselektroden (50, 52) geschalteter Impedanzelemente (72, 74) erzeugt wird, an deren Verbindungspunkt die Steuerelektrode (46) angeschlossen ist und deren Impedanzwerte so bemessen sind, daß bei Abwesenheit der zweiten Wechselspannung die Potentialdifferenzen zwischen der Steuerelektrode und den beiden Arbeitselektroden gleich sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhevorspannung der Steuerelektrode zur Kompensation von Unsym-

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metrien in der zweiseitigen Leitfähigkeitscharakteristik des Transistors einstellbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Ruhevorspannung der Steuerelektrode die Impedanzelemente (72, 74) veränderlich ausgebildet sind.

5. Schaltung nach Anspruch 2 und 3, dadurch

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gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Ruhevor-. spannung der Steuerelektrode die Impedanzelemente (72,74) in Reihe über die Sekundärwicklung (58) eines die Quelle der ersten Wechselspannung an die Arbeitselektroden des Transistors ankoppelnden Transformators (56) geschaltet sind, wobei die Sekundärwicklung über eine verstellbare Mittelanzapfung geerdet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen