DE1001341B

DE1001341B - Negative feedback bridge oscillator

Info

Publication number: DE1001341B
Application number: DET11625A
Authority: DE
Inventors: Erik Herbert Olofsson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1954-12-08
Filing date: 1955-12-05
Publication date: 1957-01-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Bauart von Oszillatoren, die allgemein als Brückenoszillatoren bezeichnet werden.The invention relates to an improvement in the design of oscillators, commonly called bridge oscillators are designated.

Ein solcher Oszillator kann in bekannter Weise aus zwei Stufen bestehen, z. B. einer Gitterbasisstufe, in deren Anodenkreis ein Resonanzkreis geschaltet ist, und einem Kathodenverstärker. Zwischen die Kathoden dieser beiden Stufen ist ein Kristall geschaltet. Die Anwendbarkeit eines solchen Oszillators ist jedoch begrenzt, da er nicht immer eine ausreichend hohe Frequenzstabilität zeigt. Beispielsweise in Mehrkanalfunksprechanlagen sind Oszillatoren mit beträchtlicher Frequenzstabilität erforderlich, und es hat sich gezeigt, daß ein gewöhnlicher Brückenoszillator keine ausreichende Frequenzstabilität ergibt. Such an oscillator can consist of two stages in a known manner, e.g. B. a grid base stage, in whose anode circuit is connected to a resonance circuit, and a cathode amplifier. Between the cathodes a crystal is connected to these two stages. However, the applicability of such an oscillator is limited, since it does not always show a sufficiently high frequency stability. For example in Multi-channel radio intercom systems require oscillators with considerable frequency stability, and it does so it has been found that a common bridge oscillator does not provide sufficient frequency stability.

Nach der Erfindung wurde jedoch der obenerwähnte Nachteil dadurch beseitigt, daß der Oszillator mit einer Gegenkopplungsschaltung von einer darauffolgenden dritten, ebenfalls als Kathodenverstärker betriebenen Stufe unter Verwendung eines direkt geheizten negativen Thermistors in diesem Gegenkopplungskreis versehen wurde. Die Verwendung von direkt geheizten Thermistoren im Gegenkopplungswege zur Frequenzstabilisierung von Oszillatoren ist an sich bekannt.According to the invention, however, the above-mentioned disadvantage has been eliminated in that the oscillator with a negative feedback circuit from a subsequent third, also as a cathode amplifier operated stage using a directly heated negative thermistor in this Negative feedback circuit was provided. The use of directly heated thermistors in the negative feedback path for frequency stabilization of oscillators is known per se.

Die Erfindung wird genauer an Hand der Zeichnung beschrieben, in derThe invention is described in more detail with reference to the drawing in which

Fig. 1 einen bekannten Oszillator der Brückenbauart zeigt undFig. 1 shows a known bridge type oscillator and

Fig. 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen des Oszillators nach der Erfindung darstellen.Figures 2 and 3 show different embodiments of the oscillator according to the invention.

In Fig. 1 sind mit V₁ und V₂ die Gitterbasisstufe bzw. der Kathodenverstärker bezeichnet. An die Anode der erstgenannten Stufe ist ein Resonanzkreis L₁, C₁ angeschlossen, der mit einer geeigneten Anodenspannungsquelle über einen einstellbaren Widerstand R₁ verbunden ist. Durch geeignete Einstellung dieses Widerstandes kann der gewünschte Gitterstrom in dem Kathodenverstärker erhalten werden. Die Anode der Stufe V₂ ist über einen Kondensator C₂ geerdet, und die Kathoden der Röhren V₁ und V₂ sind über einen Kristall K miteinander verbunden. Ein solcher Brückenoszillator kann infolge seines Aufbaus grundsätzlich mit einem aktiven Vierpol verglichen werden, der einen aus einer Eingangsimpedanz und dem Kristall X bestehenden Rückkoppluogs- oder Gegenkopplungsweg enthält und zum Schwingen kommt, wenn diese Bauteile geeignet bemessen sind.In Fig. 1, V ₁ and V ₂ denote the lattice base stage and the cathode amplifier, respectively. A resonance circuit L ₁ , C _{1 is} connected to the anode of the first-mentioned stage and is connected to a suitable anode voltage source via an adjustable resistor R ₁ . By properly setting this resistance, the desired grid current can be obtained in the cathode amplifier. The anode of the stage V ₂ is grounded via a capacitor C ₂ , and the cathodes of the tubes V ₁ and V ₂ are connected to one another via a crystal K. Due to its structure, such a bridge oscillator can basically be compared with an active quadrupole, which contains a feedback or negative feedback path consisting of an input impedance and the crystal X and which vibrates if these components are suitably dimensioned.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet werden. V₁ und V₂ bezeichnen die Gitterbasisstufe bzw. den Kathodenverstärker, L₁, C₁ denFig. 2 shows a device according to the invention, the same reference numerals as in Fig. 1 being used. V ₁ and V ₂ denote the lattice base stage and the cathode amplifier, L ₁ , C ₁ denote the

GegenkopplungsbrückenoszillatorNegative feedback bridge oscillator

Anmelder:Applicant:

Telefonaktiebolaget LM Ericsson,
StockholmTelefonaktiebolaget LM Ericsson,
Stockholm

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 13,and Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, Munich 13,

PatentanwältePatent attorneys

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 8. Dezember 1954Claimed priority:
Sweden 8 December 1954

Erik Herbert Olofsson, Johanneshav (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenErik Herbert Olofsson, Johanneshav (Sweden),
has been named as the inventor

Resonanzkreis in dem Anodenkreis der erstgenannten Stufe und K den Kristall, der zwischen die Kathoden der Röhren V₁ und V₂ geschaltet ist. In dieser Schaltung ist jedoch ein kleiner Widerstand R₂ mit der Anode der Röhre V₂ verbunden, an welchem der Röhre V₂ die Anodenwechselspannung entnommen wird. Die Anode der Röhre V₂ ist außerdem über einen Kopplungskondensator mit dem Gitter eines weiteren Kathodenverstärkers V₃ verbunden, dessen Kathode über einen negativen Thermistor T an ein Potentiometer P in dem Kathodemkreis der Röhre V₁ angeschlossen ist. Somit hat der Oszillator einen Gegenkopplungskreis, und ein geeigneter Arbeitspunkt für den Thermistor kann mit dem Potentiometer eingestellt werden. Ein Ausgangsübertrager UT ist ebenfalls an die Kathode der Röhre V₃ angeschlossen. Diese Anordnung erfordert zwar eine zusätzliche Röhre F₃ im Vergleich mit der naheliegenden Anordnung, bei der der Gegenkopplungskreis an die Anode der Röhre V₂ geschaltet ist, in einem solchen Gegenkopplungskreis würde jedoch der negative Thermistor parallel zu dem Widerstand R₂ in dem Anodenkreis der Röhre V₂ geschaltet sein. Bei erhöhter Verstärkung in den Röhren V₁ und V₂, z. B. durch Erhöhung der Speisespannung, vermindert die höhere Wechselspannung über den Thermistor diesen Widerstand, so daß sich eine verstärkte Gegenkopplung sowie eine verringerte Verstärkung an der Anode der Röhre V₂ ergeben, da der Thermistor den Anodenwirkwiderstand herabsetzt. Dies wiederum führt eine Gegenwirkung auf die Einstellung herbei. Wenn sich der Anodenwirkwiderstand verringert, erhöht sich dieResonance circuit in the anode circuit of the first-mentioned stage and K the crystal which is connected between the cathodes of the tubes V ₁ and V ₂ . In this circuit, however, a small resistor R _{2 is} connected to the anode of the tube V ₂ , from which the anode alternating voltage is taken from the tube V _2. The anode of the tube V ₂ is also connected via a coupling capacitor to the grid of a further cathode amplifier V ₃ , the cathode of which is connected via a negative thermistor T to a potentiometer P in the cathode circuit of the tube V ₁ . The oscillator thus has a negative feedback circuit and a suitable operating point for the thermistor can be set with the potentiometer. An output transformer UT is also connected to the cathode of the tube V ₃ . Although this arrangement requires an additional tube F ₃ compared to the obvious arrangement in which the negative feedback circuit is connected to the anode of tube V ₂ , in such a negative feedback circuit the negative thermistor would be in parallel with resistor R ₂ in the anode circuit of the tube V _{2 be} switched. With increased gain in the tubes V ₁ and V ₂ , z. B. by increasing the supply voltage, the higher AC voltage across the thermistor reduces this resistance, so that there is an increased negative feedback and a reduced gain at the anode of the tube V ₂ , since the thermistor reduces the anode resistance. This in turn creates a counteraction to the attitude. When the anode resistance decreases, the

■ ■ . 609 767/297■ ■. 609 767/297

Spannung über dem Kristall, da die Dämpfung zu der Kathode der Röhre V₉ abnimmt. Die Erfahrung zeigt, daß mit 'den jetzt zur Verfügung stehenden negativen Thermistoren in einer derartigen Anordnung die gewünschte Kompensation der Verstärkungsänderung in dem Kristallkreis nicht erhalten werden kann.Voltage across the crystal as the attenuation to the cathode of tube V ₉ decreases. Experience shows that with the negative thermistors now available in such an arrangement, the desired compensation for the gain change in the crystal circle cannot be obtained.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer dritten Röhre V₃ in Kathodenverstärkerschaltung wird der Anodenkreis der Röhre V₂ von dem Thermistor nicht belastet, und da der Thermistor die Spannungsverstärkung bestimmt, kann die Schaltung so bemessen werden, daß alle Röhren als ^-Verstärker arbeiten. Die Kompensation der Verstärkungsänderung in dem Kristallkreis ist sehr gut, und der Strom durch den Kristall kann konstant und sehr klein gehalten werden. Auch die Änderung der Ausgangsspannung wird sehr klein, und die Verzerrung ist praktisch vernachlässigbar (0,1 bis 0,2%).By using a third tube V ₃ in the cathode amplifier circuit according to the invention, the anode circuit of the tube V _{2 is} not loaded by the thermistor, and since the thermistor determines the voltage amplification, the circuit can be dimensioned so that all tubes work as ^ -amplifiers. The compensation for the change in gain in the crystal circle is very good, and the current through the crystal can be kept constant and very small. The change in output voltage is also very small, and the distortion is practically negligible (0.1 to 0.2%).

Eine weitere praktische Ausführungsform des Oszillators nach der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Bezugszeichen wie vorher beibehalten wurden. Es kann zweckmäßig sein, Doppeltrioden zu verwenden, wobei die restliche Triode, d. h. V\ in dem Beispiel, als Puffer oder Trennverstärker verwendet wird.Another practical embodiment of the oscillator according to the invention is shown in FIG. 3, the reference numerals being retained as before. It can be useful to use double triodes, the remaining triode, ie V \ in the example, being used as a buffer or isolation amplifier.

Somit ist durch die Erfindung ein Oszillator geschaffen worden, der außerordentlich frequenzstabil und deshalb besser als die bekannten Oszillatoren des gleichen Typs ist. Er ist für die Gebiete der Fernmeldetechnik geeignet, bei denen die Anforderungen an Frequenzstabilität sehr groß sind.Thus, an oscillator has been created by the invention, which is extremely stable in frequency and is therefore better than the known oscillators of the same type. He is for the areas of telecommunications technology suitable where the requirements for frequency stability are very high.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere andere Oszillatorschaltungen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures, but rather it several other oscillator circuits are possible within the scope of the inventive concept.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Negative coupling bridge oscillator with two stages, one stage of which is a grid base stage, characterized in that this two-stage oscillator is connected to a third stage, a cathode amplifier (F ₃ ), from the cathode of which a negative feedback potential is taken via a directly heated negative thermistor and the Grid base stage of the oscillator is supplied.

2. negative feedback bridge oscillator according to claim 1, characterized by a potentiometer in the cathode circuit of the grid base stage for setting a suitable operating point for the Thermistor.

3. negative feedback bridge oscillator according to claim 1 or 2 with two double triodes, characterized characterized in that the remaining triode is used as a buffer or isolation amplifier.

Considered publications:
WA E ds on, Vacuum-Tube Oscillators, New York,

1953, p. 209;

British Patent No. 575,395;
German patent application C 3009 VIII a / 21a ⁴

(Patent 926,857).

1 sheet of drawings