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Transistoroszillator mit Gleichstromgegenkopplung in Tonfrequenz -Multiplex-Systemen
Die Erfindung betrifft einen Transistoroszillator mit Gleichstromgegenkopplung in TonfrequenzMultiplex-Systemen, bei dem im Kollektorkreis, ausserhalb der eigentlichen Schwingschaltung, ein RCGlied liegt.
Es ist bekannt, zur Erzielung einer Rückkopplung zwischen der Spannungsquelle und dem Kollektor einen überwiegend kapazitiven Spannungsteiler vorzusehen. Um dabei der Basis des Transistors über eine Spule die Rückkopplungsspannung nach Betrag und Phase in richtiger Grössenordnung zuzuführen, ist zwischen dem Schwingkreis und dem Minuspol der Spannungsquelle ein RC-Glied angeordnet.
Es ist ferner bereits bekannt, Transistoroszillatorschaltungen über ein RC-Glied an die Speisespannung so anzuschliessen, dass der spannungsführende Teil der Oszillatorschaltung mit Erde über einen Kondensator verbunden ist (s. etwa"Transistortechnik"von Shea, S. 224, Abb. 8-15 bzw."A Precision Transistor Oscillator" aus "Elektronic Design" Vol. 1, Nr. 2, Feb. (1953]). Hiebei tritt aber die Speisespannung nicht plötzlich an der Transistoroszillatorschaltung auf, da der zu dieser parallelliegende Kondensator zuerst aufgeladen werden muss.
Bei Transistorverstärkern ist ferner die Verbindung des spannungsführenden Teiles des Verstärkers mit der spannungsführenden Klemme der Speisespannung durch eine RC-Parallelschaltung bekannt (s. deutsche Auslegeschrift l US 305).
Doch dient dort die kapazitive Überbrückung des Widerstandes nur der üblichen Verminderung der Verluste, da ja eine plötzliche Impulsgabe nicht im Sinne des Verstärkerbetriebes liegt.
Bei der Schaltung nach der Erfindung wird durch die besondere Anordnung eines RC-Gliedes die Aufgabe gelöst, bei einem Transistoroszillator die Anpassung der Ausgangsspannung an die Betriebsspannung zu ermöglichen, ohne dass dadurch die Anschwingzeit vergrössert wird.
Zwischen der Ausgangsspannung und der Betriebsspannung eines LC-Generators besteht bekanntlich in gewissen Grenzen ein direkt proportionaler Zusammenhang. Wird also die an den Generator herangeführte Betriebsspannung mit Hilfe eines Vorschaltwiderstandes verändert, so wird damit auch die Grösse der Ausgangsspannung verändert. Allerdings führt dabei das Herabsetzen der Betriebsspannung zum Ansteigen der Anschwingzeit. Für einen Tonfrequenzgenerator, welcher in Fernwirksystemen als Signalgeber eingesetzt werden soll, ist jedoch eine möglichst geringe Anschwingzeit wünschenswert.
Die Schaltung nach der Erfindung vermeidet diesen Nachteil.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass eine Parallelschaltung von R und C zwischen der spannungsführenden Klemme der Spannungsquelle und einer Klemme der Transistoroszillatorschaltung so angeordnet ist, dass es von dem gesamten die Oszillatorschaltung speisenden Strom durchflossen ist.
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Die Schaltung der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Serie zu einer Speisespannung UB liegen Widerstände Rbl und Rb2 sowie die,. Parallelschaltung eines Widerstandes R und eines Kondensators C. Zwischen dem Widerstand Rbl und dem RC-Glied ist ein Zweig angeklemmt, der die Parallelschaltung einer Schwingspule L2 und eines Kondensators Ca enthält. Die Spule L2 ist mit einem Abgriff L3 versehen, der über einen nicht gezeichneten Widerstand an den Kollektor eines Transistors Tr führt, dessen Emitter über einen Widerstand Re mit dem positiven Pol der Speisespannung und dessen Basis mit dem Ausgang einer Spule LI verbunden ist, deren Eingang zwischen den Widerständen Rb2 und Rbl angeklemmt
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nommen wird, magnetisch gekoppelt.
Die Grösse der einzelnen Elemente ist so gewählt, dass stabile Schwingungsverhältnisse vorliegen. Der Emitterwiderstand Re ist als verhältnismässig hoher Widerstand gewählt und durch keinen Kondensator überbrückt, wodurch eine hohe Gegenkopplung erzielt wird. Die Induktivitäten der Spulen 14, L5 sind gleich gross und stellen demzufolge einen symmetrischen Ausgang dar, der für die Resonanzfrequenz selektiv reell ist.
Mit Hilfe des Widerstandes R, der den Strom begrenzt, wird dem Oszillator die erforderliche Betriebsspannung zugeführt. Da parallel zum Widerstand R der Kondensator vorgesehen ist, der zu Beginn seiner Aufladung wie ein Kurzschluss wirkt, ist der Widerstand R für den Moment, in welchem der Generator an die Betriebsspannung UB gelegt wird, unwirksam. Dadurch wird erreicht, dass die Anschwingzeit des Oszillators trotz geringer Betriebsspannung nicht ansteigt, da im Einschaltmoment, über den Kondensator C, die angelegte Betriebsspannung Un ohne Spannungsabfall an ihn angelegt ist.
Die Aufladung des Kondensators C erfolgt über einen Widerstand RK, der sich aus der Parallelschaltung zweier Reihenschaltungen zusammensetzt, deren eine durch den Emitterwiderstand Re. den Widerstand des Transistors zwischen dem Emitter und dem Kollektor und den ohmschen Widerstand der Spule Lg gebildet ist, während die andere Reihenschaltung durch die Widerstände Rbl und Rb2 gebildet ist.
Die am Kondensator liegende Spannung Uc ist eine Funktion der Zeit ; Ue=Uo (l-e--) mit RK Uo als stationärer Spannung nach dem Aufladevorgang. Durch jeweils entsprechende Dimensionierung des RC-Gliedes ist es möglich, den Generator mit Spannungsquellen zu betreiben, deren Spannungsgrö- ssen stark unterschiedlich sein können, ohne dass die Eigenschaft des Generators beeinflusst wird.