DE972802C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mittels eines Transistors - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mittels eines TransistorsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung sinusförmiger oder
nahezu sinusförmiger elektrischer Schwingungen mittels eines Transistors mit einer Stromverstärkung
zwischen Emitter und Kollektor von weniger als I, z. B. mittels eines Grenzschichttransistors.
Ein Grenzschichtransistor kann z. B. mit geerdeter Emitterelektrode, mit einem Parallelresonanzkreis
im Kollektorkreis und mit einer induktiven Rückkopplung zur Basiselektrode verwendet
werden. Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Amplitude der Schwingungen einerseits durch
Stromsättigung im Kollektorkreis und andererseits infolge der Unterbrechung des Kollektor-Stroms
begrenzt. Der Unterschied zwischen der Wirkung des Transistors und der einer Elektronenröhre
liegt darin, daß die Eingangsimpedanz des Transistors sich plötzlich stark ändert, z. B.- von
etwa 600 Ohm bis etwa 0,5 MOhrn, wenn der Zu- ao stand erreicht wird, in dem der Kollektorstrom zu
fließen aufhört. In dem Augenblick, in dem der Kollektorstrom wieder zu fließen anfängt, dämpft
die stark verringerte Eingangsimpedanz des Tran-
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den Paralletresonamzkreis, wodurch die
positiven, Halibperiodem gegenüber den negativen
Halbperioden der Schwingungen stark verringert und somit die endgültigen Schwingungen stark verzerrt
werden.
Diese Verzerrungen können dadurch herabgesetzt
werden, daß ein Widerstand zwischen der Emitterelektrode und Erde geschaltet wird. Die
Eingangsimpedanz während der Halbperioden, in ίο denen der Transistor von Strom durchflossen wird,
wird infolge dieses Widerstands erhöht, der außerdem eine gewisse negative Rückkopplung herbeiführt.
Wenn dieser Widerstand hinreichend hoch gewählt wird, sind die erzeugten Schwingungen
nahezu sinusförmig; eine solche Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Amplitude
der Schwingungen erheblich verringert wird.
Eine andere Möglichkeit zur Verringerung der Verzerrungen ist die, daß das Verhältnis zwischen
L uradl C des Oszillatorkreises kleiner gemacht
wird. Wird die Resonanzimpedanz des Oszillatorkreises kleiner als die Eingangsimpedanz des Transistors
gewählt, von diesem Kreis aus gesehen während der Halbperioden, in denen der Kollektor-Sitrom
fließt, so üben die plötzlichen. Änderungen der Eingangsimpedanz nur einen geringen Einfluß auf
die Form der Schwingungen aus. Diese Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß die Amplitude der
Schwingungen nicht so stark verringert wird wie ,infolge des- vorerwähntem Emiitter>wiiderstandes,
aber der größere Wert des Kondensators kann bedenklich sein, z.B. wenn der Generator auf verschiedene
Frequenzen einstellbar sein soll. Die Änderung der Eingangsimpedanz des Transistors
ist darauf zurückzuführen, daß die Basiselektrode gegenüber der Emitterelektrode positiv
wird. Diese Aussteuerung in den positiven Bereich wird durch die spannungsabhängige Rückkopplung
bei Verwendung von Parallelresonanzkreisen verursacht.
Bei einer Schaltungsanordnung mit einem Transistor mit einer Stromverstärkung zwischen
Emitter und Kollektor von weniger als 1 kann man sinusförmige oder wenigstens nahezu sinusförmige
Schwingungen erhalten, wenn gemäß der Erfindung der Kollektor durch einen, aus einer kapazitiven
und einer induktiven, Impedanz bestehenden und angenähert auf die Schwingungsfrequenz
abgestimmten Reihenresonanzkreis mit dem Emitter verbunden ist und wenn eine stromabhängige
Rückkopplungsspannung an einer dieser Impedanzen des Reihenresonanzkreises abgenommen und über ein Phasendrehglied der Basiselektrode
des Transistors zugeführt wird.
Es ist zwar bereits eine Oszillatorschaltung mit einem Schichttransistor bekannt, bei dem ein
Reihenresonanzkreis zwischen Kollektor und Basis eingeschaltet ist; die Rückkopplung erfolgt dabei
mit Hilfe eines kapazitiven Spannungsteilers auf den Emitter. Da auch hierbei eine spannungsabhängige Rückkopplung vorliegt, werden die vorzüglichen
Ergebnisse nicht erzielt, die man nach I der Erfindung bei Anwendung einer stromabhängigen Rückkopplung erreicht.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der
Fig. ι und 2 Schaltbilder zweier Ausführungsformen darstellen und
Fig. 3 ein Phasendiagramm zur Erläuterung der Fig. 2 zeigt.
In allen Figuren, sind entsprechende Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 enthält einen Reihenresonanzkreis Lc, Cc, der in den
Kollektorkreis eines Transistors T eingefügt ist. Ein Widerstand Rc ist parallel zu diesem Kreis
gelegt, um einen Gleichstromweg für den Kollektorstrom zu bilden. Eine Sekundärspule Lb ist mit
der Spule Lc des Oszillatorkreises gekoppelt und hat einen solchen Wickelsinn, daß eine regenerative
Rückkopplung erzeugt wird. Auf diese Weise und indem ein Kondensator Cb mit der Spule Lb in
Reihe gelegt und auf Resonanz eingestellt wird, kann man einen Basisstrom mit einem Phasenunterschied
von i8o° gegenüber dem Kollektorstrom erzielen, in welchem Fall die Schwingungen
im Kollektorkreis sinusförmig oder nahezu sinusförmig sind.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Schaltungsanordnung, die jedoch noch einfacher ist und keinen Transformator
enthält. Die Rückkopplung wird mittels des Kondensators Cb erhalten. Es ist deutlich ersichtlich,
daß die Reaktanzen Cc, Lc und Cb ein Hochpaßfilter
bilden. Dieses Filter darf eine schlechte Anpassung und hohe Verluste aufweisen. Zur Erläuterung
der Wirkungsweise wird jedoch vorausgesetzt, daß es gut angepaßt ist und ohne wesentliche
Verluste arbeitet.
Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt die Phasen- 100· Verhältnisse und ist auf diese Annahme gegründet.
Die erzeugten Schwingungen haben eine solche Frequenz f0, daß die Phasenverschiebung im Filter
(Kurve F) Null beträgt. Diese Frequenz ist etwas höher als die Grenzfrequenz Z1 des Filters und liegt
also in dem Frequenzdurchlaßbereich. Die Frequenzstabilität der Schaltung ist gut, wenn die Neigung
der Phasenkennlinie des Filters (Kurve Ff) bei dem
Arbeitspunkt groß ist. Die Frequenzstabilität ist um so besser, je kleiner die Phasenverschiebung des
Transistors selbst (Kurve Ft) ist, d. h. bei niedrigeren
Frequenzen.
Bed den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1.
und 2 kann man die Frequenz der Schwingungen innerhalb eines kleinen Bereiches mittels des
Kondensators Cc ändern, ohne daß der Kondensator Cb nachgeregelt wird. Wenn beide Kondensatoren
Cc und Cb geregelt werden, kann man bei jeder der dargestellten Schaltungsanordnungen die
Frequenz der Schwingungen innerhalb eines großen iao
Bereiches ändern.
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Schaltungsanordnung zur Erzeugung sinusförmiger oder nahezu sinusförmiger Schwingungen mittels eines Transistors mit einerStromverstärkung zwischen Emitter und Kollektor von weniger als i, dadurch, gekennzeichnet, daß der Kollektor durch einen aus einer kapazitiven und einer induktiven Impedanz bestehenden und angenähert auf die Schwingungsfrequenz abgestimmten Reihenresonanzkreis mit dem Emitter verbunden ist und daß eine stromabhängige Rückkopplungsspannung an einer dieser Impedanzen des ίο Reihenresonanzkreises abgenommen und über ein Phasendrehglied der Basiselektrode des Transistors zugeführt wird.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die regenerative Rückkopplung mittels einer induktiven Kopplung mit dem Reihenresonanzkreis herbeigeführt wird,
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Kopplungsinduktivität ein Kondensator gelegt ist, der mit dieser Induktivität einen zweiten Reihenresonanzkreis mit gleicher Resonanzfrequenz bildet.
- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerative Rückkopplungskreis einen veränderlichen Kondensator enthält, mittels dessen die Amplitude und die Phase der an der Basiselektrode hervorgerufenen Rückkopplungsspannung geregelt werden können.
- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Teil des Reihenresonanzkreises mit der Kollektorelektrode verbunden ist und daß die regenerative Rückkopplung zur Basiselektrode mittels einer kapazitiven Kopplung mit dem Verbindungspunkt der kapazitiven und induktiven Teile des Reihenresonanzkreises herbeigeführt wird.In Betracht gezogene Druckschriften:
»QST-Amateur-Radio«, Dezember 1953. S. 37.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen©609576/349 7.56 (909 611/6 9.59)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB972802X | 1954-04-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE972802C true DE972802C (de) | 1959-10-01 |
Family
ID=10824352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN10448A Expired DE972802C (de) | 1954-04-05 | 1955-04-02 | Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Schwingungen mittels eines Transistors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE972802C (de) |
-
1955
- 1955-04-02 DE DEN10448A patent/DE972802C/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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