DE1002812B

DE1002812B - Oszillator mit einem Rueckkopplungskreis, der ein besonders selektives Element, z.B.einen Kristall, enthaelt

Info

Publication number: DE1002812B
Application number: DEN9877A
Authority: DE
Inventors: Willem Hermes
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-12-14
Filing date: 1954-12-09
Publication date: 1957-02-21
Also published as: NL183602B; GB755497A; FR1115513A; US2820144A; BE534087A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Oszillator mit einem im Rückkopplungskreis liegenden besonders selektiven Element, z. B. Kristall oder Hohlraumresonator, der Schwingungen mit durch das selektive Element bedingter Frequenz erzeugt. Die von solchen Oszillatoren erzeugten Schwingungen genügen im allgemeinen strengen Anforderungen hinsichtlich der Frequenzstabilität dieser Schwingungen.

Kristalle und Hohlraumresonatoren für solche Oszillatoren sind aber praktisch nur bei höheren Frequenzen verwendbar; es ist daher üblich, bei Stabilisierung von niedrigeren Frequenzen als diejenigen, bei denen die erwähnten selektiven Elemente benutzt werden können, diese Frequenzen durch getrennte Oszillatoren zu erzeugen, welche mit Hilfe von höheren Harmonischen synchronisiert werden, die von einem Oszillator mit einem der erwähnten selektiven Elemente erzeugt werden können. Jeder Oszillator braucht unter anderem ein Verstärkerelement; die erforderliche Apparatur wird daher verhältnismäßig kostspielig, insbesondere, wenn die gewünschten Frequenzen wesentlich niedriger sind als diejenigen, welche mittels der obenerwähnten besonders selektiven Elemente erzeugt werden können, und wenn die Frequenzteilung stufenweise erfolgt.

Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es bekannt, den Oszillator mit wenigstens einem weiteren, für eine Subharrnonische der Oszillatorfrequenz selektiven Rückkopplungskreis zum Erzeugen subharmonischer Schwingungen zu versehen, wobei die Oszillatorschwingung zur Synchronisierung der Subhairmonischen benutzt wird.

Bei einem derartigen Oszillator spielt sich die Synchronisierung wie folgt ab:

Es werden höhere Harmonische der gewünschten niedrigen Frequenz erzeugt; aus diesen wird.eine bestimmte höhere Harmonische ausgewählt; die Oszillatorfrequenz und die ausgewählte höhere Harmonische der gewünschten niedrigen. Frequenz werden einem Modulator zugeführt, wobei eine Mitziehfrequenz entsteht; diese Mitziehfrequenz wird dem auf die niedrige Frequenz abgestimmten weiteren, für diese Frequenz selektiven Rückkopplungskreis zur Synchronisierung zugeführt.

Die Erfindung gründet sich auf die Einsicht, daß die Synchronisierung ebensogut aber sehr viel einfacher erreicht werden kann.

Nach der Erfindung ist ein Oszillator mit einem im Rückkopplungskreis liegenden besonders selektiven Element, z. B. Kristall oder Hohlraumresonator, der Schwingungen mit durch das selektive Element bedingter Frequenz erzeugt und wenigstens einen weiteren, für eine Subharmonische der Oszillatorfrequenz selektiven Rückkopplungskreis zum Erzeugen sub-

Oszillator mit einem Rückkopplungskreis, der ein besonders selektives Element,

z. B. einen Kristall, enthält

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 14. Dezember 1953

Willem Hermes, Hilversum (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

harmonischer Schwingungen enthält, in welchem eine Amplitudenbegrenzung mittels Richtleitern erfolgt, die gegebenenfalls eine geeignete Vorspannung erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschwingung zur Synchronisierung der Subharmonischen einer Impedanz zugeführt wind, welche in Reihe mit dem Richtleiter des Rückkopplungskreises liegt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Schaltung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt ist, die zum Erzeugen von Schwingungen mit den Frequenzen 108 kHz, 36 kHz und 12 kHz dient, wobei die Schwingung der Frequenz von. 108 kHz mit einem Kristall Q stabilisiert ist. Die erwähnten Frequenzen sind beliebig gewählt, vorausgesetzt ist aber, daß die höchste Frequenz durch ein besonders selektives Element stabilisiert werden kann, während dies bei den niedrigeren Frequenzen schwierig ist; außerdem sind die niedrigeren, Frequenzen Subharmonische der höchsten Frequenz.

In der Zeichnung ist mit V das Verstärkerelement, d. h. eine Verstärkerröhre, bezeichnet. Der Anodenkreis dieser Röhre ist mit der Batterie B₁ verbunden und enthält unter anderem einen auf 108 kHz abgestimmten Anodentransformator L₂-C₂, der über eine Sekundärwicklung L_2>1 einen Teil des Rückkopplungskreises für die erwähnte Frequenz bildet. Dieser Kreis enthält ferner den Kristall Q, dessen Abstimmung durch die Kapazität C₁₅ regelbar ist, und den auf 108 kHz abgestimmten Quertransformator L₁-C₁,

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dessen Sekundärwicklung L_1n im Gitterkreis liegt. Auf die Wirkung des so· entstandenen Oszillators, der als bekannt vorausgesetzt werden darf, wird hier nicht näher eingegangen. Bei der dargestellten Schaltung erfolgt die Amplitudenbegrenzung der vom Oszillator erzeugten Schwingung durch das einseitig leitende Element GR₁. Der durch den Kreis der Batterie B₂ über die Widerstände R₁₂, R₁₁, R₉, R_s, R₁ und R₅ nach Erde fließende Strom liefert über die RC-Kombination R₅-C₉ eine Vorspannung für GR₁. Diese Vorspannung ist zwar nicht erforderlich, aber bei deren Vorhandensein ist die erzeugte Spannung in der Regel wesentlich höher.

Ein weiterer Rückkopplungskreis besteht aus dem Gittertransformator L₃-C₃ der auf eine Subharmonische der durch den Kristall bedingten Frequenz, d. h. auf 36 kHz, abgestimmt ist, dem Gitterkreis, der eine Sekundärwicklung L₃₁₁ des Gittertransformators L₃-C₃ enthält, und dem Kathodenkreis, der eine zweite Sekundärwicklung L₃,₂ dieses Gittertransformators enthält. Die Begrenzung der von diesem Rückkopplungskreis erzeugten Schwingung erfolgt mittels des einseitig leitenden Elementes GR₂, wobei die Vorspannung dieses Elementes über die i?C-Konibination R₈-C₁₀ von dem von der Batterie B₂ im Kreis R₁₂, R_n, R₉, R_a, R₇ und R₅ herrührenden Strom geliefert wird.

Um die Frequenzstabilität der durch diesen Rückkopplungskreis erzeugten Schwingung gleich der Frequenzstabilität der Schwingung zui machen, die durch den ersten, den Kristall enthaltenden Rückkopplungskreis erzeugt wird, wird die Schwingung mit der Frequenz von 36 kHz, einer Subharmonischen also der Schwingung der Frequenz von 108 kHz, mit der Schwingung der Frequenz von 108 kHz synchronisiert, die zu diesem Zweck in Reihe mit dem Begrenzungskreis im zweiten Rückkopplungskreis wirksam gemacht wird. Im Beispiel nach der Zeichnung erfolgt dies dadurch, daß in Reihe mit dem Begrenzungskreis eine Sekundärwicklung L_2>2 des auf 108 kHz abgestimmten Anodentransfoarinators geschaltet ist. Hierfür kann aber auch eine Sekundärwicklung am Gittertransformator L₁-C₁ benutzt werden. Die Schwingung mit der Frequenz von 36 kHz kann über eine im Anodenkreis liegende Impedanz, z. B. über den auf 36 kHz abgestimmten Transformator L_e-C₆, abgenommen werden.

In der Zeichnung ist ferner ein dritter Rückkopplungskreis von 12 kHz dargestellt, der demjenigen für 36 kHz ähnlich ist. Dieser Kreis besteht aus dem. auf 12 kHz abgestimmten Gittertransfbrmator L₅-C₅, dem Gitterkreis, der eine Sekundärwicklung L_5>1 des Git-

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tertransformators L₅ enthält, und dem Kathodenkreis, in dem eine zweite Sekundärwicklung L₅,₂ liegt. Die Begrenzung erfolgt auf ähnliche Weise wie beim zweiten Rückkopplungskreis, nämlich durch das einseitig leitende Element Gi?₃, welches über die RC-Kombination -K₁₁-C₁₂ eine Vorspannung erhält. Die Synchronisierung kann gleichfalls mit Hilfe der Schwingung der Frequenz von 108 kHz erfolgen, aber es ist zweckmäßig, die Synchronisierung mit Hilfe der Schwingung der Frequenz von 36 kHz durchzuführen, da dann das Verhältnis zwischen der erzeugten Frequenz und der Synchronisierungsfrequenz wesentlich kleiner ist. In der Figur liegt zu diesem Zweck in Reihe mit dem Begrenzungskreis eine Sekundärwicklung L_4>1 des auf 36 kHz abgestimmten AnodentransformatO'rs L₄-C₄. Die Schwingung mit der Frequenz von 12 kHz kann gleichfalls über eine im Anodenkreis liegende Impedanz, z. B. über den auf kHz abgestimmten Transformator L₇-C₇, abgenommen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Oszillator mit einem im Rückkopplungskreis liegenden besonders selektiven Element, z. B. Kristall oder Hohlraumresonator, der Schwingungen mit durch das selektive Element bedingter Frequenz erzeugt und wenigstens einen weiteren, für eine Subharmonische der Oszillatorfrequenz selektiven Rückkopplungskreis zum Erzeugen subharmoniseher Schwingungen enthält, in welchem eine Amplitudenbegrenzung mittels Richtleitern erfolgt, die gegebenenfalls eine geeignete Vorspannung erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschwingung zur Synchronisierung der Subharmonischen einer Impedanz zugeführt wird, welche in Reihe mit dem Richtleiter des Rückkopplungskreises liegt.

2. Oszillator nach Anspruch 1, der mehrere weitere Rückkopplungskreise enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierung wenigstenseiner der mit Hilfe dieser Kreise erzeugten Schwingungen dadurch erfolgt, daß dem betreffenden Kreis eine von einem der anderen Rückkopplungskreise erzeugte Schwingung zugeführt wird, deren Frequenz ein Vielfaches der zu synchronisierenden Frequenz beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 864 274.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen