DE2923671C2

DE2923671C2 - Temperaturkompensierte Oszillatorschaltung

Info

Publication number: DE2923671C2
Application number: DE19792923671
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Ing. 1000 Berlin Ketterling
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE2923671A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine temperaturkompensierte Oszillatorschaltung mit einer Inverterstufe, einem Quarzresonator zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Inverterstufe und je einem Kondensator vom Eingang und vom Ausgang der Inverterstufe nach Nullpotential.

Eine derartige Oszillatcrschaltung ist aus der DE-OS 28 24 655, Fig. 1, bekannt. (Jm 'ie Abhängigkeit der erzeugten Schwingfrequenz des Oszillators von der Temperatur zu verringern, ist dabei vorgesehen. Kondensatoren mit einem entsprechenden Temperaturkoeffizienten zu verwenden.

Wenn eine von der Temperatur nicht abhängige genaue Schwingfrequenz benötigt wird, zum Beispiel als Referenzfrequenz in einem direkt teilenden Synthesizer, dann sind ganz bestimmte Kapazitätswerte mit ganz bestimmten Temperaturkoeffizienten zu verwenden. Dies stößt auf Schwierigkeiten, da Kondensatoren mit beliebigen Kapazitätswerten und diese mit beliebigen Temperaturkoeffizienten nicht zu beschaffen sind.

Aus der DE-AS 24 41 194 (Fig. 2) ist ein Transistoroszillator mit einer kapazitiven Dreipunktschaltung bekannt, bei dem der Transistor in Basisschaltung betrieben wird. Zusätzlich ist zur Kollektor-Basiskapazität eine kleine veränderbare Kapazität in Serie geschaltet, die zwischen der Basis des Transistors und Nullpotential angeordnet ist.

Aus der DE-AS 24 40 310 ist ein abstimmbarer Transistoroszillator bekannt, dessen Resonanzkreis aus der Reihenschaltung einer Kapazitätsdiode, eines Trennkondensators einer Leitungsinduktivität und eines Kondensators besteht. Die Kapazitätsdiode und der letztgenannte Kondensator sind jeweils mit dem Nullpotential verbunden. Der Kollektor und der Emitter des Transistors des Oszillators sind an bestimmte Stellen der Leitungsinduktivität angeschlossen, und der Kapazitätsdiode wird eine von einem Potentiometer abgenommene Abstimmspannung zugeführt.

Aus der US-PS 39 11 378 ist ein spannungsgesteiierter Quarzoszillator bekannt, der drei in Reihe geschaltete Invertersuifen aufweist. Vom Ausgang zum Eingang der mittleren Inverterslufe ist über je einen Widerstand ein Quarz als frequenzbestimmendes Bauteil geschaltet. Vom Eingang und vom Ausgang über einen der vorgenannten Widerslände ist auch über je einen Trennkondensator je eine Kapazitätsdiode nach Nullpotential geschaltet, denen Hne Steuerspannung zur Einstellung der Schwingfrequenz des Oszillators zugeführt wird. Sollte eine Einstellbarkeit der Schwingfrequenz nicht notwendig sein, so ist ausgeführt, daß die Kapazitätsdioden durch Festkapazitäten ersetzt werden können. Die weiteren Inverterstufen dienen zum Aufbau eines zweiten 360° Phasenschieberkreises, der dem Quarzoszillator zum sicheren Anschwingen verhilft und der während des Betriebes den frequenzbestimmenden Bauteilen parallel liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte temperaturkompensierte Oszillatorschaltung so auszubilden, daß trotz Temperaturänderung die erzeugte Schwingfrequenz stabil bleibt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 oder 2 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Oszillatorschaltung ist eine einfache und kostengünstige Schaltung mit einer großen Stabilität der Schwingfrequenz, da sie einen verschwindend geringen Temperaturgang aufweist. Die Oszillatorschaltung läßt sich dadurch in einem weiten Temperaturbereich einsetzen.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichungen von jo Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Stromlaufplan einer Oszillatorschaltung und

F i g. 2 eine weitere Oszillatorschaltung.
Die Oszillatorschaltung gemäß Fig. I weist einen j5 Inverter 1 auf, der mit einer Betriebsspannung Un und mit dem Nullpotential verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 1 ist über eine Parallelschaltung eines Widerstandes 2a mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 2b und einem Quarzresonator 3 mit dem Eingang verbunden. Der Widerstand 2b zwischen dem Quarzresonator 3 und dem Ausgang des Inverters I verbessert in bekannter Weise das Schwingverhalten. Vom Verbindungspunkt des Widerstandes 2b mit dem Quarzresonator 3 und vom Eingang des Inverters ist je ein Kondensator 4 bzw. 5 über eine einzige Kapazitätsdiode 6 zum Nullpotential geschaltet. Am Verbindungspunkt der Kondensatoren 4,5 mit der Kapazitätsdiode 6 ist eine Siebdrossel 7 angeschlossen, über die der Kapazitätsdiode 6 eine dem Temperaturgang der so Oszillatorschaltur.g entsprechende Spannung Ut zugeführt wird. Der Eingangsanschluß für die Spannung Ut ist durch einen Kondensator 8 mit dem Nullpotential zur Unterdrückung von HF-Resten verbunden.

Am Ausgang des Inverters 1 kann die erzeugte Schwingfrequenz / der Oszillatorschaltung abgenommen werden. Diese wird meist, wie dargestellt, einem weiteren Inverter 9 zur Verstärkung und Entkopplung zugeführt und steht dann an der Ausgangsklemme 10 zur Verfügung. Anstelle der Drossel 7 kann auch ein hochohmiger Widerstand verwendet werden. Parallel zum Quarzresonator 3 kann auch ein einstellbarer Kondensator, nicht dargestellt, zum Abgleich der Schwingfrequenz vorgesehen sein. In dieser Schaltungsanordnung wird das durch die Kondensatoren 4 und 5 h> und die Kapazitätsdiode 6 gegebene Rückkopplungsvcrhältnis nicht beeinflußt.

Die Spannung Ur wird in bekannter Weise (z. B. FR-PS 15 75 663) erzeugt und in einer derartigen Form

lapazitälsdiode 6 zugeführt, d;iß eine Ändei ung der iingfrequenz aufgrund einer Temperaturünderung sglichen wird.

ι.·ηη die Oszillatorschaliung für einen größeren peralurbereich kompensiert werden soll, kann auch etwas abgewandelte Oszilkuorschaltung gemäß 2 verwendet werden, die eine größere Beemilusder Osziüatorfrequenz gestattet. Diese Oszillatortung weis' die gleichen Bauteile wie die nach fig. I auf, und es werden cNh?r die gleichen Bezugszeichen verwnndci. F'- ist flc .·.!·>. Eingang des Inverters 1 liegende KöiVJ:r:^r.a '-r 5 ■.'..,ei.i unu nur der "'-■ndensator 4 über eine Kapazitätsdiode it mc! dcii» r-iüiipQientia! verbunden. Die Kapazitätsdiode Il wird •jor. der Spannung fJrderart gesteuert, daß Änderungen der Schwngfrequenz /aufgrund von Tempeiaiur-r.dei ungen ausgeglichen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaiurkompensierte Gszillaiorsehaltung mit einer Inverterstufe, einem Quarzresonator zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Inverterstufe und je einem Kondensator vom Eingang und vom Ausgang der Inverterstufe nach Nullpotential, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (4, 5) über eine einzige Kapazitätsdiode (6) mit dem Nullpotential verbunden sind, die in ihrem Kapazitätswert von einer dem Temperaturgang der Oszillatorschallung entsprechenden Spannung (U_T) gesteuert wird.

2. Temperaturkompensierte Oszillatorschaltung mit einer Inverterstufe, einem Quarzresonator zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Inverterstufe und je einem Kondensator vom Eingang und vom Ausgang der Inverterstufe nach Nullpotential, dadurch gekennzeichnet, daß der am Ausgang der Inverterstufe (1) angeschlossene Kondenstor (4) über eine Kapazitätsdiode (11) mit dem NuUpotential verbunden ist, die von der dem Temperaturgang der Oszillatorschaltung entsprechenden Spannung (Ut) gesteuert wird.