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Oszillatorschaltung für sehr hohe Frequenzen mit Transistor
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einer durch den Transistor selbst gegebenen Frequenz vorhanden ist.
Bei Trioden-Rückkopplungsschaltungen wurde auch schon vorgeschlagen, für Höchstfrequenzen mit beachtlich werdendem Laufwinkel der Elektronen im Anoden- und Gitterkreis abgestimmte Resonanzkreis zu verwenden und den Blindwiderstand der Elektronenstrecke zwischen Gitter und Anode durch Anordnung
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Springer Verlag [1950], S. 122-126).
Es wurde des weiteren auch schon ein UKW-Super mit Transistoren angegeben, bei welchem in der
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Erde liegt(s. #Radiomentor" [1957]. September, S. 605). Dieser Literaturstelle ist aber weder entnehmbar. dans die Ruckkopplungsspule im Sinne der vorliegenden Erfindung als abgestimmter Resonanzkreis ausgebildet ist, noch dass der Phasenwinkel der Rückkopplungsspannung zusammen mit dem Phasenwinkel der Steilheit die für die Schwingungserzeugung notwendige Phasendrehung ergeben soll.
Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen Ausführumgsbeispiele für einen erfindungsgemässen Transister-Oszillator in emit-
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Basisschaltung.terung der Erfindung-In Fig. S ist als Beispiel die Anwendung eines solchen Oszillators in einer selbstschwingenden Mischstufe dargestellt. Fig. 6 und 7 zeigen eine Abänderung mit kapazitiver Kopplung des Schwingungskreises und des Rückkopplungskreises.
Fig.1 zeigt einen Transistor T mit Emitter E, Kollektor K und Basiselektrode B, der Widerstand R (z. B. 500 #) mit Überbrückungskondensator Cl (z. B. 1000 pF) dient in bekannter Weise zur Stromstabilisierung und der Spannungsteiler R2 (z.B. 15000 #) und Rs (z. B. 5000 Q) zum Einstellen des Gleich-
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2 (z.mit CE bezeichnet-belastet. lufig. 3 ist der Rückkopplungszweig herausgezeichnet. Zur besseren Übersicht Ist das ir-Ersatzschalt-
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gramm (Fig. 4) erklärt die erfindungsgemässe Kompensation des Steilheitswinkels wie folgt :
Die rückgekoppelte Spannung UR soll erfindungsgemäss in Phase mit der Spannung zwischen Basis und Emitter UB - von der ausgegangen werden soll-sein.
Diese Spannung UB ruft einen Kollektorstrom JK hervor, der auf Grund des Phasenwinkels der Steilheit der Spannung UB in diesem Beispiel um : 900 nacheilt. Die Spannung UK ist für die Resonanzfrequenz f. des Oszillators gegenphasig zu JK. Die Spannung UK setzt sich entsprechend Fig. 3 aus UB und UM zusammen. UM treibt einen Strom JG, der der Spannung UM um 90 nacheilt, durch die Parallelschaltung von L ! j, R und CE. Der Strom JG verzweigt
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der Strom JRE in Phase mit UB und somit die rückgekoppelte Spannung UR phasengleich mit UB.
Eine Änderung der Steilheitsphase beim Durchstimmen über einen gewissen Frequenzbereich wird durch die Änderung der Phasenlage des OsziUatorkreises ausgeglichen, so dass es möglich ist, mit annähernd konstanter Oszillatorampl1tUde den UKW-Rundfunkbereich durchzustimmen. Eine Streuung der Steilheits-
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variabel gestaltet werden kann, auszugleichen.
In Fig. 2 ist ein anderer Oszillator unter Verwendung der erfindungsgemässen Schaltung dargestellt.
Bezüglich der Stromstabilisierung und der Einstellung des Gleichstromarbeitspunktes enthält die Fig. 2
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dieselben Schaltelemente wie Fig.1. Der Oszillator arbeitet jedoch im Gegensatz zu Fig. l in Basisschalt'mg. Die Basiselektrode ist deshalb mit C2 (z. B. 150 pF) abgeblockt, und L2 ist zwtschenEmitter und. R,, Cl geschaltet. Die Induktivität Ll ist erfindungsgemäss über M mit L2 gekoppelt. Jedoch sind auf Grund der Phasenverhältnisse zwischen Emitter B und Kollektor K die Anschlüsse der Induktivität L2 um 1800 gedreht.
Fig. 5 zeigt eine selbstschwingende. durchstimmbare Mischstufe für den UKW-Rundfunkbereich unter Verwendung der erfindungsgemässen Schaltung nach Fig. 2. Die Fig. 5 enthält bezüglich Stromstabilisierung und Oszillatorschaltung dieselben schaltelemente wie Fig.2. Darüber hinaus liegt an der Basis-
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L3An Stelle der oben beschriebenen induktiven Kopplung des Schwingungskreises mit dem Rückkopplungskreis kann im Falle der Basisschaltung auch eine kapazitive Kopplung zwischen den beiden Kreisen angewendet werden, weil die Phasenschiebung zwischen den beiden Kreisen von der Art der Kopplung unabhängig ist, wenn die beiden Spulen, bezogen auf Etude, den umgekehrten Windungssinn zuein-
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diesem Ergebnis kommt man auch, wenn man beachtet, dass zu der gleichen Polung der beiden Spulen in Fig. l eine Kopplungsinduktivität Lj in Fig. 3 gehört und demnach der umgekehrten Polung in Fig. 2 eine Kopplungskapazität entspricht. Bei kapazitiver Kopplung Ist die Polung der Rückkopplungsspule na- tI1rIich ohne Bedeutung.
In Fig. 6 ist ein Beispiel für eine kapazitive Kopplung bei einem Oszillator entsprechend der Fig. 2 dargestellt. Mit CK ist die Kopplungskapazität bezeichnet. Fig. 7 zeigt eine selbstschwingende Mischschaltung entsprechend der Fig. 5.
Es ist auch eine gemischte induktive und kapazitive Kopplung anwendbar, z. B. zur Erzielung eines bestimmten Frequenzganges, wobei die Polung der induktiven Kopplung so wie in Fig. 2 zu wählen ist, wenn sich beide Kopplungen unterstützen sollen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Oszillatorschaltung für sehr hohe Frequenzen mit Transistor und mit abgestimmtem Schwingungskreis am Kollektor und mitRückkopplungsspule an der Basis oder am Emitter, bei denen der Phasenwinkel der Steilheit zwischen -600 und -1200 liegt und auf dem Rückkopplungsweg eine entsprechende Phasendrehung stattfindet, unter Verwendung einer lose angekoppelten Rückkopplungsspule, insbesondere für die Mischstufe eines Überlagerungsempfängers, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkopplungsspule so gross bemessen ist, dass sie mit der parallel liegenden, wirksamen Kapazität des Transistors einen Schwingungskreis bildender mit dem abgestimmten Oszillatorschwingungskreis induktiv mit umgekehrter Polung gegenüber der normalen Polung oder/und kapazitiv so gekoppelt ist,
dass bei der Resonanzfrequenz eine Phasendrehung von 90 auftritt und dessen Eigenfrequenz so nahe an der Oszillatorfrequenz eingestellt istdass der Pha- senwinkel der Rückkopplungsspannung zusammen mit dem Phasenwinkel der Steilheit die für die Schwingung erzeugung erforderliche Phasendrehung von 1800 bei Basisschaltung und von 00 bei Emitterschaltung ergibt.