DE102007029998A1 - Spannungsgesteuerter Resonanzkreis - Google Patents

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Abstract

In der Literatur sind bereits spannungsgesteuerte Resonanzkreise beschrieben. Die Resonanzfrequenz ist omega<SUB>r</SUB> = (LC)<SUP>-1/2</SUP> gleich. Wir werden die Steuerspannung U<SUB>s</SUB> bezeichnen. Es ist am einfachsten, von der Veränderung der Induktivität und der Kapazität nach den Gesetzen L = L<SUB>0</SUB>/(1+alphaU<SUB>s</SUB>), C = C<SUB>0</SUB>/(1+alphaU<SUB>s</SUB>), alpha = const die lineare Abhängigkeit omega<SUB>r</SUB>(U<SUB>s</SUB>) im breiten Frequenzbereich zu verwirklichen. In diesem Fall bekommen wir omega<SUB>r</SUB> = (L<SUB>0</SUB>C<SUB>0</SUB>)<SUP>-1/2</SUP>(1+alphaU<SUB>s</SUB>). Diese Gleichungen sind bei der Vernachlässigung der Wicklungskapazitäten C<SUB>p</SUB> rechtmäßig. Anderenfalls omega<SUB>r</SUB> = (L<SUB>0</SUB>C<SUB>0</SUB>)<SUP>-1/2</SUP>(1+alphaU<SUB>s</SUB>)/(C<SUB>0</SUB>+C<SUB>p</SUB>(1+alphaU<SUB>s</SUB>))<SUP>-1/2</SUP>. Nchteile der bekannten Vorrichtungen sind Nichtlinearität der Abhängigkeit omega<SUB>r</SUB>(U<SUB>s</SUB>) und schmalen Frequenzbereich wegen des Einflusses der Wicklungskapazitäten. Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen. Zweck der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Blockschaltbild (Fig.1) aus einem Maßstabverstärker (1), einem Analog-Digital-Umsetzer (2), N identischen Relais (3) mit zwei unterbrechenden Kontakten bei jedem, einem ersten (4) und einem zweiten (6) kapazitiven Stromzweigen und einem Gyrator (5) besteht, wobei C<SUB>1n</SUB> = 2<SUP>-n</SUP>C<SUB>10</SUB>, C<SUB>2n</SUB> = 2<SUP>-n</SUP>C<SUB>20</SUB>, n = 0, 1, 2, ..., N. Die Erfindung bezieht sich zur Abstimmung von Resonanzkreisen und betrifft insbesondere die automatische Steuerung der Resonanzfrequenz.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich zur Abstimmung von Resonanzkreisen und betrifft insbesondere die automatische Steuerung der Resonanzfrequenz.
  • In der Literatur sind bereits spannungsgesteuerte Resonanzkreises beschrieben (z. B., Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 33, Abb. 1.25). Die Resonanzfrequenz ist ωr = (LC)–1/2 gleich. Wir werden die Steuerspannung Us bezeichnen. Es ist einfachsten, von der Veränderung der Induktivität und der Kapazität nach den Gesetzen L = L0/(1 + αUs), C = C0/(1 + αUs) die lineare Abhängigkeit ωr(Us) im breiten Frequenzbereich zu verwirklichen. In diesem Fall bekommen wir ωr = (L0C0)–1/2(1 + αUs), α = const. Diese Gleichungen sind bei der Vernachlässigung der Wicklungskapazitäten Cp rechtmäßig. Anderenfalls ωr = (L0C0)–1/2(1 + αUs)/(C0 + Cp(1 + αUs))–1/2.
  • Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind Nichtlinearität der Abhängigkeit ωr(Us) und schmalen Frequenzbereich wegen des Einflusses der Wicklungskapazitäten.
  • Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
  • Das Problem wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
  • Auf der 1 ist das Blockschaltbild des vorgeschlagenen spannungsgesteuerten Resonanzkreises abgebildet.
  • Zweck der Erfindung dadurch gelöst, dass das Blockschaltbild (1) besteht aus
    • – einem Maßstabverstärker (1),
    • – einem Analog-Digital-Umsetzer (2),
    • – N identischen Relais (3) mit zwei unterbrechenden Kontakten bei jedem,
    • – einem ersten (4) und einem zweiten (6) kapazitiven Stromzweigen,
    • – einem Gyrator (5),
    wobei
    • – der Eingang des Maßstabverstärkers (1) mit dem Steuereingang der Vorrichtung verbunden ist,
    • – der Ausgang des Maßstabverstärkers (1) mit dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers (2) verbunden ist,
    • – die Ausgänge des Analog-Digital-Umsetzers (2) mit den Relaisspulen K1, K2, ..., KN der Relais (3) verbunden sind,
    • – eins Nichtkommutierungskondensator und N Kommutierungskondensatoren, die den ersten (4) (den zweiten (6)) kapazitiven Stromzweig bilden, serienweise verbunden sind,
    • – der erste kapazitive Stromzweig (4) und Eingang des Gyrators (5) parallel verbunden sind,
    • – der zweite kapazitive Stromzweig (6) und Ausgang des Gyrators (5) parallel verbunden sind,
    • – die Eingangsklemmen des Gyrators (5) mit den Klemmen des Resonanzkreises verbunden sind,
    wobei
    • – C1n =2–nC10, C2n = 2–nC20, n = 0, 1, 2, ..., N. (1)
  • Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen. Das Steuersignal Us gelangt auf den Eingang des Analog-Digital-Umsetzers (2) durch den Massstabverstärker (1). Der Maßstabverstärker (1) (im einfachsten Fall ist er den Spannungsfolger) anpasst der Ausgang der Steuersignalquelle mit dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers (2). Auf den Ausgängen des Analog-Digital-Umsetzers (2) wird die binare Kodekombination gebildet. Die binare Zahl, die der Kodekombination entspricht, ist BN = bN2N-1 + ... + b322 + b221 + b120 (2)gleich. Hier sind bN, ..., b3, b2, b1 0 oder 1 gleich.
  • Bei dem Serienverbinden der Kondensatoren ist die Gleichung 1/Ck = bN/CkN + ... + b3/Ck3 + b2/Ck2 + b1/Ck1 + 1/Ck0, k = 1, 2. (3)rechtmäßig. Aus Gleichungen (1)–(3) gelten: 1/C1 = (1 + 2BN)/C10, 1/C2 = (1 + 2BN)/C20. (4)
  • Eingangsimpedanz des Gyrators (5) (Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 833, Abb. 12.39) ist Ze = Rg2jωC2 = jωLe, Le = Rg 2C2 (5)gleich. Und die Resonanzfrequenz ist ωr = (LeC1)–1/2 = (Rg 2C10C20)–1/2(1 + 2BN) (6)gleich. Die binare Zahl BN entspricht dem Steuersignal Us: 2BN ≅ kUs (k = const). (7)
  • Je mehr N ist, desto weniger ist der Quantisierungsschritt und desto genauer ist die annähernde Gleichung (7). Endgültig kann man schreiben: ωr ≅ (Rg 2C10C20)–1/2(1 + kUs) = ω0(1 + kUs). (8)
  • Also, haben wir bewiesen, dass Zweck der Erfindung erreicht ist.
    • 1
    Maßstabverstärker
    2
    Analog-Digital-Umsetzer
    3
    Relais K1, K2, ... ‚ KN
    4
    erster kapazitiver Stromzweig
    5
    Gyrator
    6
    zweiter kapazitiver Stromzweig
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 33, Abb. 1.25 [0002]
    • - Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 833, Abb. 12.39 [0010]

Claims (1)

  1. Spannungsgesteuerter Resonanzkreis, einschließend – eines Maßstabverstärkers (1), – eines Analog-Digital-Umsetzers (2), – N identischen Relais (3) mit zwei unterbrechenden Kontakten bei jedem, – eines ersten (4) und eines zweiten (6) kapazitiven Stromzweigen, – eines Gyrators (5), wobei – der Eingang des Maßstabverstärkers (1) mit dem Steuereingang der Vorrichtung verbunden ist, – der Ausgang und des Maßstabverstärkers (1) mit dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers (2) verbunden ist, – die Ausgänge des Analog-Digital-Umsetzers (2) mit den Relaisspulen K1, K2, ..., KN der Relais (3) verbunden sind, – eins Nichtkommutierungskondensator und N Kommutierungskondensatoren, die den ersten (4) (den zweiten (6)) kapazitiven Stromzweig bilden, serienweise verbunden sind, – der erste kapazitive Stromzweig (4) und Eingang des Gyrators (5) parallel verbunden sind, – der zweite kapazitive Stromzweig (6) und Ausgang des Gyrators (5) parallel verbunden sind, – die Eingangsklemmen des Gyrators (5) mit den Klemmen des spannungsgesteuerten Resonanzkreises verbunden sind, wobei – C1n = 2–nC10, C2n = 2–nC20, n = 0, 1, 2, ..., N.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1815172C3 (de) * 1968-12-17 1975-09-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Integrierbarer spulenloser Bandpaß höheren Grades
GB2394133A (en) * 2002-10-17 2004-04-14 Toumaz Technology Ltd Radio receiver with reconfigurable filtering arrangement
WO2006130457A2 (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Cypress Semiconductor Corporation Method and system for dynamically calculating values for tuning of voltage-controlled crystal oscillators

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329705A1 (de) * 1993-09-02 1995-03-09 Froehlich Reimar Dr Ing Schaltungsanordnung für mikrorechnersteuerbare Induktivitäten, Kapazitäten und L/C-Schaltungen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1815172C3 (de) * 1968-12-17 1975-09-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Integrierbarer spulenloser Bandpaß höheren Grades
GB2394133A (en) * 2002-10-17 2004-04-14 Toumaz Technology Ltd Radio receiver with reconfigurable filtering arrangement
WO2006130457A2 (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Cypress Semiconductor Corporation Method and system for dynamically calculating values for tuning of voltage-controlled crystal oscillators

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 33, Abb. 1.25
Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S. 833, Abb. 12.39

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