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Anordnung zur Erregung eines piezoelektrischen Resonators.
Die piezoelektrischen Resonatoren haben sich in der Hochfrequenztechnik zur Stabilisierung von Hochfrequenzschwingungen in solchem Umfange eingeführt, dass über diese selbst nichts näheres gesagt zu werden braucht. Ein piezoelektrischer Resonator kann in elektrischer Beziehung als eine Reihenschaltung von Kapazität und Induktivität aufgefasst werden. Er besitzt also im Resonanzfalle ein Minimum des Widerstandes.
Sämtliche bisherigen Schaltungen, in denen diese piezoelektrischen Resonatoren mit Hilfe von Elektronenröhren zu Schwingungen angeregt werden, arbeiten jedoch so, dass der Resonator nicht in seiner Eigenschwingung, sondern in einer dieser benachbarten Frequenz erregt wird, da diese sämtlichen Schaltungen auf Selbsterregersehaltungen zurückzuführen sind, in denen sich eine Parallelschaltung von Kapazität und Induktivität erregt ; z. B. wird der Kristall vielfach zwischen Gitter und Anode einer selbsterregten Röhre geschaltet. Daher entspricht in allen diesen Schaltungen die erzeugte Schwingung nicht genau der Eigenschwingung des Resonators und ist verhältnismässig stark von den Betriebsdaten der'ganzen Schaltung abhängig.
In neuerer Zeit sind Elektronenröhren- schaltungen bekanntgeworden, deren Arbeitscharakteristik der eines Lichtbogengenerators entspricht, d. h. in denen sich eine Reihenschaltung von Selbstinduktion und Kapazität zur Eigenschwingung anregen lässt.
Erfindungsgemäss wird zur Erzeugung eines piezoelektrischen Resonators eine derartige Rück- kopplungsschaltung verwendet, die ein aus einer Reihenschaltung von Selbstinduktion und Kapazität bestehendes Glied in seiner Resonanzfrequenz zu erregen vermag, wobei dieses Glied durch den
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der. piezoelektrische Resonator P in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand Rl. Die Anodenspannung wird diesem Rohr über einen Ohmschen Widerstand jss und eine Drosselspule, die zur Stabilisierung notwendig sind, zugeführt. Der an dem Widerstand ssi entstehende Spannungsabfall wird dem Gitter des Rohres : ! zugefÜhrt, während die Gitterspannung für das Rohr 1 von einem Widerstand abgegriffen wird, der im Anodenkreis des Rohres 2 liegt.
Das Rohr S bewirkt die zur Rückkopplung notwendige Phasenumkehr. Diese Schaltung schwingt bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände genau in der Eigenfrequenz des piezoelektrischen Resonators. Die Hochfrequenzenergie kann von dem Widerstand R2 abgenommen und weiteren Verstärkerstufen zugeführt werden. Der Widerstand R2 kann auch durch einen Schwingungskreis aus einer Parallelschaltung von Kapazität und Induktivität ersetzt werden, wobei die Spannung für das Gitter der Röhre 1 unmittelbar von dieser Induktivität abgegriffen oder transformatorisch abgenommen werden kann. Die Hochfrequenzenergie kann ebensogut durch galvanische oder durch beliebige andere Ankopplung abgenommen werden.
Da die Nutzleistung dem Rohr R2 entnommen wird, ist es zweckmässig, diesem eine höhere Anodenspannung als dem ersten Rohr Ri zuzuführen und für das Rohr R2 eine Type mit einem hohen Leistungsverstärkungs- grad zu wählen.
Ausser dieser Schaltung mit zwei Elektronenröhren lassen sieh auch Schaltungen ausführen, bei denen nur eine Elektronenröhre verwendet wird, wobei jedoch das Kennzeichen dieser Schaltung wiederum der an zwei Punkten derselben auftretende Lichtbogeneharakter ist, d. h. das Vermögen, eine Reihen-
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Arrangement for exciting a piezoelectric resonator.
Piezoelectric resonators have been used in high-frequency technology to stabilize high-frequency oscillations to such an extent that nothing more needs to be said about them. In electrical relation, a piezoelectric resonator can be thought of as a series connection of capacitance and inductance. So it has a minimum of resistance in the resonance case.
All previous circuits in which these piezoelectric resonators are excited to vibrate with the help of electron tubes, however, work in such a way that the resonator is not excited in its natural vibration, but in one of these neighboring frequencies, since all of these circuits are due to self-excitation positions in which a parallel connection of capacitance and inductance is excited; z. B. the crystal is often switched between the grid and anode of a self-excited tube. Therefore, in all of these circuits, the generated oscillation does not exactly correspond to the natural oscillation of the resonator and is relatively strongly dependent on the operating data of the whole circuit.
Electron tube circuits have recently become known whose operating characteristics correspond to those of an arc generator, i. H. in which a series connection of self-induction and capacitance can be excited to self-oscillation.
According to the invention, such a feedback circuit is used to generate a piezoelectric resonator, which is able to excite a member consisting of a series circuit of self-induction and capacitance in its resonance frequency, this member being through the
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the. piezoelectric resonator P in series with an ohmic resistance Rl. The anode voltage is fed to this tube via an ohmic resistor jss and a choke coil, which are necessary for stabilization. The voltage drop that occurs across the resistor ssi is applied to the grid of the pipe:! supplied, while the grid voltage for the tube 1 is tapped from a resistor located in the anode circle of the tube 2.
The tube S effects the phase reversal necessary for the feedback. With suitable dimensioning of the resistors, this circuit oscillates exactly at the natural frequency of the piezoelectric resonator. The high-frequency energy can be taken from resistor R2 and fed to further amplifier stages. The resistor R2 can also be replaced by an oscillating circuit consisting of a parallel connection of capacitance and inductance, the voltage for the grid of the tube 1 being tapped directly from this inductance or being tapped by means of a transformer. The high-frequency energy can just as well be removed by galvanic or any other coupling.
Since the useful power is taken from tube R2, it is advisable to supply it with a higher anode voltage than to the first tube Ri and to select a type with a high degree of power amplification for tube R2.
In addition to this circuit with two electron tubes, you can also make circuits in which only one electron tube is used, but the characteristic of this circuit is again the character of the arc occurring at two points of the same, i.e. H. the ability to
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