DE2810734B2

DE2810734B2 - Amplitudengeregelter Schwingkreisoszillator

Info

Publication number: DE2810734B2
Application number: DE2810734A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8120 Weilheim Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2810734A1; DE2810734C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen amplitudengeregelten Schwingkreisoszillator mit einem ersten Transistor, zu dessen Emitter-Kollektorstrecke die Basis-Kollektorstrecke eines zweiten Transistors umgekehrten Leitfähigkeitstyps parallel liegt, bei dem die Basis-Emitterstrecke des zweiten Transistors parallel zum Schwingkreis angeordnet ist und bei dem zwischen dem Emitter des ersten Transistors und dem einen Pol der Stromversorgungsquelle ein wechselstrommäßig überbrückter ohmscher Widerstand angeordnet ist.

Aus der Zeitschrift »Radio Fernsehen Elektronik«, 22 (1973), H. 21, S. 703 ist bereits ein Zusatzverstärker bekannt, der die Frequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators gegen Temperatur- und Speisespannungsschwankungen stabilisiert. Dieser Zusatzverstärker ist ein im spannungsgesteuerten Oszillator eingeschalteter spezieller Differenzverstärker.

Aus der GB-PS 10 98 976 ist es weiter bekannt, bei einem elektronischen Oszillator, der in seinem Temperaturgang kompensiert werden soll und bei dem ein Differenzverstärker eingesetzt ist, die Basis des einen Transistors dieses Differenzverstärkers an den Abgriff eines an der Yersorgungsspannung liegenden Spannungsteilers zu legen.

Auch ist es aus dieser Druckschrift bekannt, an einen Basisanschluß des Differenzverstärkers eine Referenzspannungsquelle anzuschließen.

^r> Allgemein bekannt ist es, anstelle der durch einen Spannungsteiler erzeugten Spannung eine Referenzspannung an einen der Basisanschlüsse eines aus zwei Transistoren bestehenden Differenzverstärkers anzuschließen.

ίο Bei der Trägerversorgung von Trägerfrequenzsystemen müssen die Träger aus einer Steuerfrequenz abgeleitet werden. Als Frequenzerzeuger eignen sich phasengeregelte Oszillatoren gut, da sie aufwendige Filter, die zur Heraussiebung der gewünschten Fre-

ΙΊ queiiz aus einem Steuerfrequenz-Oberwellenspektruin notwendig sind, überflüssig machen. Der in seiner Frequenz zu steuernde Oszillator muß in seinem Ausgangspegel konstant gehalten werden. Es wurde hierzu bereits eine Schaltung vorgeschlagen (DE-OS

jo 28 08 603, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist).

Die Oszillatorschaltung besteht aus dem Transistor Tl. den Widerständen R 1 bis R 3, wobei R I und R 2 den Arbeitspunkt und /?3 den maximalen Emitterstrom (= maximale Steilheit) bestimmen, und dem Sehwing-

r> kreis LCX. Die Rückkopplungswicklung ist von Masse über den Kondensator C 2 an die Basis angeschaltet. Mit dem Kondensator C3 wird der Widerstand /?3 wechsjlstrommäßig überbrückt.

Der Transistor T2 wirkt mit seiner Basis-Emitter-

«I Diode als Gleichrichter, erzeugt eine Referenzspannung und arbeitet als Stellglied.

Steigt beispielsweise die Wechselspannung am Schwingkreis an, so wird der Transistor T2 stärker durchgesteuert und zieht somit mehr Strom über den

!■> Widerstand R3; d.h. der Emitterstrom durch den Transistor Π wird verrringert, was einer Verkleinerung der Steilheit entspricht. Wird die Wechselspannung am Schwingkreis kleiner, wird der Transistor T2 weniger durchgesteuert; d. h. es fließt mehr Strom in den Emitter des Transistors TX und die Steilheit wird vergrößert.

Fällt über der Basis-Emitter-Diodc des Transistors T2 eine Referenzspannung ab, so erhält man am Kollektor des Transistors Ti eine Wechselspannung

^¹"' von etwa 2 ■ Uhi. [ Kv.s]. Legt man den Emitter des Transistors an eine Referenzspannung LW. so erscheint am Kollektor des Transistors 71 eine Wechselspannung mit der Amplitude von etwa 2 (LW + L//j/)[ Ks.s]· Ein solcher amplitudengeregelter Oszillator ermög-

^r>" licht die Gleichrichtung, den Refcrenzspannungsvergleich und den Regelvorgang mit nur einem einzigen Transistor. Diese Regelung kann gleichermaßen bei Oszillatoren und Verstärkern angewendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den einleitend geschilderten amplitudengeregelten Schwingkreisoszillator im Temperaturgang zu kompensieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der amplitudengeregelte Schwingkreisoszillator gemäß der Erfindung

^W) derart ausgebildet, daß dem zweiten Transistor ein dritter Transistor derart nachgeschaltet ist, daß er zusammen mit dem zweiten Transistor einen Differenzverstärker bildet, und daß die Basis dieses dritten Transistors mit dem Abgriff eines an der Versorgungs-

^h> Spannung liegenden Spannungsteilers verbunden ist.

Durch diese Maßnahmen erhält man einen amplitudengeregelten Oszillator mit engen Toleranzen der Aüsgangsäpannung. Außerdem kann die AusKangsspan-

nung an einer von Wechselspannung freien Stelle abgeglichen werden. Der Aufwand der Schaltung an Bauteilen ist gering.

Anstelle des Spannungsteilers lallt sich an den Basisanschluß des zweiten Transistors eine Referenzspannungsquelle anschalten.

Zur Konstanthaltung des Emitterstromes des ersten Oszillators ist es auch vorteilhaft, wenn parallel zu der aus der Emitter-Kollektorstrecke des ersten Transistors und dem Schwingkreis bestehenden Reihenschaltung eine PIN-Diode geschaltet ist.

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 2 und 3 wird die Erfindung näher erläutert.

Fig.2 zeigt einen Oszillator mit einfacher Amplitudenregelung mit Temperaturkompensation und entkoppelter Abgleichmöglichkeit durch Einsetzen von Widerständen R 6 verschiedenen Wertes.

Der als Gleichrichter und Stellglied arbeitende Transistor T2 bildet mit dem Transistor Γ3 gleichen Leitfähigkeitstyps zusammen eine Differenzstufe, wobei die an der Basis des Transistors T2 wirksame Referenzspannung gleich der Basisspannung am Transistor Ti ist und damit nur durch den Spannungsteiler R 5, R 6 und die Betriebsspannung bestimmt wird. Die stark temperaturabhängige Durchlaßspannung der Basis-Emitterdiode vom Transistor T2 wird durch die über der Basis-Ernitterdiode des Transistors Γ3 abfallende Spannung kompensiert.

Durch Verändern des Spannungsteilers R 5, R 6 besteht die Möglichkeit, die Referenzspannung und ■> damit die Ausgangsspannung des Oszillators an einer von Wechselspannung freien Stelle zu verändern.

In Fig. 3 ist eine Weiterbildung der Erfindung gezeigt. Soll der Emitterstrom konstant gehalten werden, um z. B. höhere Klirrforderungen zu erfüllen, so

ι» kann mit dem Transistor T2 ein Stellglied (als veränderbare Gegenkopplung) gesteuert werden. Als Stellglied wird hierbei eine PIN-Diode verwendet. Diese ist zwischen Kollektor und Emitter des ersten Transistors als veränderbare Gegenkopplung geschal-

n tei. wobei wegen der gleichstrommäßigen Trennung zwischen Emitter des ersten Transistors und Kollektor des zweiten Transistors ein Kondensator CA eingefügt

■ ist und der Kollektor <'es zweiten Transistors über die ohmschen Widerstände Rl, RS mit Gleichspannung

_>(> versorgt wird. Wechselsircmmäßig sind diese Widerstände durch den Kondensator C3 überbrückt.

Die PIN-Diode wirkt hier als regelbarer Gegenkopplungswiderstand. Wird der Strom, der durch die PIN-Diode fließt, verändert, so ändert sich auch deren

.r> Durchlaßwiderstand.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Amplitudengeregelter Schwingkreisoszillator mit einem ersten Transistor, zu dessen Emitter-Kollektorstrecke die Basis-Kollektorstrecke eines zweiten Transistors umgekehrten Leitfähigkeitstyps parallel liegt, bei dem die Basis-Emitterstrecke des zweiten Transistors parallel zum Schwingkreis angeordnet ist und bei dem zwischen dem Emitter des ersten Transistors und dem einen Pol der Stromversorgungsquelle ein wechselstrommäßig überforückter ohmscher Widerstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Transistor (T2) ein dritter Transistor (T3) derart nachgeschaltet ist, daß er zusammen mit dem zweiten Transistor einen Differenzverstärker bildet, und daß die Basis dieses dritten Transistors mit dem Abgriff eines an der Versorgungsspannung liegenden Spannungsteilers verbunden ist.

2. Amplitudengeregelter Schwingkreisoszillator mit einem ersten Transistor, zu dessen Emitter-Kollektorstrecke die Basis-Kollektorstrecke eines zweiten Transistors umgekehrten Leitfähigkeitstyps parallel liegt, bei dem die Basis-Emitterstreckc des zweiten Transistors parallel zum Schwingkreis angeordnet ist und bei dem zwischen dem Emitter des ersten Transistors und dem einen Pol der Stromversorgungsquelle ein wechselstrommäßig überbrückter ohmscher Widerstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Transistor (T2) ein dritter Transistor (T3) derart nachgeschaltet ist, daß er zusammen mit dem zweiten Transistor (T2) einen Differenzverstärker bildet, und daß an der Basis des zweiten Transistors (T2) eine Referenzspannungsquelle (Un..r) liegt.

3. Amplitudengeregelter Schwingkreisoszillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der aus der Emitter-Kollektorstrecke des ersten Transistors (Ti) und dem Schwingkreis (L, Ci) bestehenden Reihenschaltung eine PIN-Diode geschaltet ist.