DE1058108B - Modulierende Generatorschaltung mit Transistoren - Google Patents
Modulierende Generatorschaltung mit TransistorenInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C1/00—Amplitude modulation
- H03C1/36—Amplitude modulation by means of semiconductor device having at least three electrodes
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf eine modulierende Generatorschaltung, welche für die Erzeugung elektrischer
Schwingungen einen ersten Transistor (Oszillatortransistor) und zur Modulation dieser Schwingungen
mit einem Modulationssignal einen zweiten Transistor (Modulatortransistor) enthält.
Für den Aufbau derartiger Schaltungen sind mehrere Möglichkeiten bekannt. Beispielsweise kann
eine Drosselspule den Kollektorkreisen des Oszillatortransistors und des Modulatortransistors gleichzeitig
angehören, wobei dem Modulatortransistor die Modulationssignale zugeführt werden. In einer anderen bekannten
Schaltung ist die Primärwicklung eines Transformators in den Kollektorkreis des Modulatortransistors
eingeschaltet, während die Sekundärwicklung im Kollektorkreis des Oszillatortransistors liegt.
Es ist ferner eine dem gleichen Zweck dienende Röhrenschaltung bekannt, in welcher die Anoden-Kathoden-Strecke
der Oszillatorröhre mit der Anoden-Kathoden-Strecke der Modulatorröhre in Reihe geschaltet ist und der Modulatorröhre die Modulationssignale zugeführt werden. Es muß daher als naheliegend
angesehen werden, eine entsprechende Reihenschaltung auch mit Transistoren an Stelle der Röhren
zu benutzen.
Bekanntlich besteht bei einfachen modulierenden Generatorschaltungen der hier zugrunde gelegten Art,
und zwar sowohl bei Schaltungen mit Röhren als auch solchen mit Transistoren, eine Schwierigkeit darin,
bei einer Amplitudenmodulation der in der Oszillatorstufe erzeugten Trägerschwingung die Frequenzänderungen
dieser Trägerschwingung genügend klein zu halten, weil ja die Modulation in der selbsterregten
Stufe erfolgt und durch die zusätzliche Steuerung der Oszillatorstufe mit den Modulationsschwingungen
nicht nur in der gewünschten Weise die Amplitudenbilanz geändert, sondern auch in ganz unerwünschter
Weise die Phasenbilanz gestört wird. Dies hat erhebliche, die Amplitudenmodulation begleitende Frequenzänderungen
zur Folge. Man könnte daran denken, diese Frequenzänderungen dadurch klein zu halten,
daß man als frequenzbestimmenden Schwingungskreis in der Oszillatorstufe einen solchen mit sehr geringer
Dämpfung, etwa in Gestalt eines piezoelektrischen Schwingkörpers, verwendet. Dieser Gedanke führt
jedoch nicht ohne weiteres zu einer brauchbaren Lösung des Problems, weil sich eine auf diese Weise
in ihrer Frequenz stabilisierte Oszillatorstufe wegen der geringen Dämpfung und der großen gespeicherten
Blindleistung des Schwingkreises hoher Güte jeder schnellen Amplitudenänderung widersetzt, so daß derartige
Stufen nicht unmittelbar mit einer hinreichenden Bandbreite amplitudenmoduliert werden können.
Dies ist wohl auch der Grund dafür, daß bisher Modulierende Generatorschaltung
mit Transistoren
mit Transistoren
Anmelder:
Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)
Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)
Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76
Hannover, Göttinger Chaussee 76
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 5. August 1954 und 26. Juli 1955
Großbritannien vom 5. August 1954 und 26. Juli 1955
John Ewels1 Harrow, Middlesex,
und John Louis Carroll, London (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
und John Louis Carroll, London (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
keine Röhren- oder Transistoroszillatorschaltung mit Kristallstabilisierung und Modulation in der selbsterregten
Stufe bekanntgeworden ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es infolge der besonderen Verhältnisse bei einem Transistoroszillator
doch möglich ist, die bisher und insbesondere bei Röhrenschaltungen als unvereinbar angesehenen
Funktionen in einer selbstschwingenden Stufe zu vereinigen. In einer modulierenden Generatorschaltung,
welche für die Erzeugung elektrischer Schwingungen einen ersten Transistor und zur Modulation
dieser Schwingungen mit einem Modulationssignal einen zweiten Transistor enthält, ist erfindungsgemäß
ein piezoelektrischer Kristall zur Stabilisierung der Frequenz der erzeugten Schwingungen in an
sich bekannter Weise zwischen Emitter und Basis des ersten, zur Schwingungserzeugung dienenden Transistors
eingeschaltet und außerdem der Strompfad von der Kollektorelektrode zu einer anderen Elektrode des
zweiten, zur Modulation dienenden Transistors in Reihe mit dem Kollektorkreis und unabhängig von
dem zwischen der Basis- und der Emitterelektrode liegenden Kreis des ersten Transistors angeordnet,
wobei die Modulationssignale dem zweiten Transistor derart zugeführt werden, daß sein Kollektorstrom und
dadurch der Kollektorstrom des ersten Transistors und die Amplitude der erzeugten Schwingungen moduliert
werden.
Eine Erprobung der Schaltung nach der Erfindung
hat ergeben, daß damit in der
Amplitudenmodulation einer
Amplitudenmodulation einer
Oszillatorstufe eine kristallstabilisierten
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ichwingung mit großer Bandbreite durchgeführt weren kann. Messungen haben gezeigt, daß dabei eine
ute Linearität gewahrt ist und daß infolge der wirungsmäßigen Unabhängigkeit des Emitterkreises und
es Kollektorkreises des Oszillatortransistors der Kritallkreis mit unveränderter Amplitude durchschwingt,
während die Amplitude im Kollektorkreis durch die !.eihenschaltung mit dem Kollektorkreis des Moduatortransistors
praktisch beliebig schnell und unablängig von der Schwingungsamplitude des Kristalls
geändert werden kann. Die Erfindung löst damit das 3roblem der Breitbandmodulation einer frequenz-■tabilisierten
Schwingung in der Oszillatorstufe einer nit zwei Transistoren versehenen Schaltung.
Es ist zu erwähnen, daß eine frequenzstabilisierte Transistoroszillatorschaltung mit einem ausgangsieitigen
Resonanzkreis bekannt ist, bei welcher ein nezoelektrischer Schwinger im Emitter-Basis-Kreis
ingeordnet ist, jedoch keine Mittel zu einer Amplitulenmodulation der erzeugten Hochfrequenzschwingung
η der Oszillatorstufe vorgesehen sind, wovon ja nach Ien Erfahrungen mit entsprechenden Röhrenschaltun-
^en auch kein Erfolg erwartet werden konnte. Da, wie :rwähnt, von Röhrenschaltungen das Prinzip der
Reihenschaltung der Entladungsstrecken der Oszillaorröhre und der Modulatorröhre bekannt ist, könnte
lie Schaltung nach der Erfindung formal als das Ergebnis der Übertragung dieses bekannten Prinzips auf
;ine Transistorschaltung und der Kombination einer tuf diese Weise erhaltenen modulierenden Generatorschaltung
mit der bekannten Kristallstabilisierung im Smitter-Basis-Kreis angesehen werden. Es ist dabei
:u berücksichtigen, daß zu einer solchen Kombination cein Anlaß vorlag, weil davon keine besonderen Vor-
:eile, ja nicht einmal eine brauchbare Arbeitsweise ervartet werden konnten. Außerdem gibt es zahlreiche
ibweichende Möglichkeiten der Aufteilung der Einseifunktionen auf die Kreise zweier Transistoren, von
lenen jedoch nur die nach der Erfindung ausgebildete Schaltung überraschenderweise eine Breitbandampliiudenmodulation
in der Kristallstufe ermöglicht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer modulierenden Generatorschaltung nach der Erfindung
m Hand des Schaltbildes im einzelnen beschrieben, fn diesem Schaltbild ist mit der BezugszifFer 1 ein
Spitzentransistor bezeichnet, der dazu verwendet ist, in dem durch die Induktivität 2 und den Abstimmkondensator
3 gebildeten Schwingungskreis Hochfrequenzschwingungen aufrechtzuerhalten. Zu diesem
Zweck ist die Kollektorelektrode 4 des Transistors mit dem Zwischenpunkt 5 der Induktivität 2 und die
Klemme 6 der Induktivität 2 mit dem negativen Anschluß einer Spannungsquelle verbunden, die in üblicher
Weise als Batterie 7 dargestellt ist. Der positive Batterieanschluß ist geerdet. Ferner ist die Induktivität
2 mit der Basiselektrode 8 des Transistors über die Kopplungsspule 9 gekoppelt. Es ist ersichtlich,
daß ein Ende der Kopplungsspule 9 direkt mit der Basis des Transistors und das andere Ende dieser
Kopplungsspule mit einer aus dem Widerstand 10 und dem parallel liegenden Kondensator 11 gebildeten
Schaltung verbunden ist, die den Zweck hat, eine geeignete Vorspannung zu erzeugen. Die Spule 12, die
gleichfalls mit der Induktivität 2 gekoppelt ist, stellt den Ausgang für die von der Anordnung erzeugten
Hochfrequenzschwingungen dar, welche in der später zu beschreibenden Weise amplitudenmoduliert werden.
Um die Frequenz der erzeugten Schwingungen zu stabilisieren, ist in den Emitterkreis des Transistors 1
ein piezoelektrischer Kristall 13 eingeschaltet, dem ein
Widerstand 14 parallel liegt, der für die Erzeugung der erforderlichen Vorspannung geeignet bemessen ist.
Eine Anschlußklemme des Kristalls 13 ist mit der Emitterelektrode 15 des Transistors direkt verbunden,
während die andere Klemme mit demjenigen Ende der Parallelschaltung 10, 11 verbunden ist, welches von
der Basiselektrode 8 abgewendet ist. Zwischen diesem Ende der genannten Parallelschaltung und dem negativen
Batterieaschluß ist ein Entkopplungskondensator 16 angeordnet.
Um die Amplitude der in dem abgestimmten Schwingungskreis 2, 3 aufrechterhaltenen Schwingungen zu
modulieren, ist der mit 20 bezeichnete Modulatortransistor vorgesehen, dessen Kollektorelektrode mit 21,
dessen Emitterelektrode mit 22 und dessen Basiselektrode mit 23 bezeichnet ist. Die Emitterelektrode 22
ist geerdet, und die Kollektorelektrode 21 des Transistors 20 ist mit dem Kollektorkreis des Oszillatortransistors
1 in Serie geschaltet. Ferner ist die von der Basiselektrode 8 abgewendete Klemme der Parallelschaltung
10, 11 mit dem Kollektor 21 des Transistors 20 verbunden. Die Modulationsspannung wird der
Basis 23 des Transistors 20 über den Kopplungskondensator 24 zugeführt. Für die Basis 23 wird eine
Vorspannung geeigneter Größe durch die Verbindung über den Widerstand 25 zur Kollektorelektrode 21
hergestellt.
Man erkennt, daß bei der im Schaltbild dargestellten Anordnung der Pfad von der Kollektorelektrode
zu einer anderen Elektrode des Transistors 20 mit dem Kollektorkreis des Transistors 1 in Reihe geschaltet
und unabhängig von dem zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 liegenden Kreis angeordnet
ist, so daß die der Basis des Transistors 20 zugeführten Modulationssignale den Kollektorstrom des Transistors
20 ändern und dadurch den Kollektorstrom des Transistors 1 modulieren. Die Modulationssignale
können, wenn dies erwünscht ist, auch dem Emitter des Transistors 20 zugeführt werden, wobei dann die
Basis 25 geerdet ist. Durch die Reihenschaltung des vom Kollektor des Transistors 20 zu einer anderen
seiner Elektroden führenden Pfades innerhalb des Kollektorkreises des Transistors 1 und durch die unabhängige
Anordnung von dem zwischen der Basis und dem Emitter liegenden Kreis dieses Transistors
wird die Modulation des Kollektorstromes des Transistors 1 unmittelbar durch Änderung des Kollektorstromes
des Transistors 20 bewirkt und nicht über die Zwischenwirkung von Änderungen des Stromes zwischen
Emitter und Basis des Transistors 1, so daß sich eine im wesentlichen lineare Modulationskennlinie ergibt.
Der Transistor 1 kann ein Spitzentransistor, beispielsweise von der in Großbritannien unter der Bezeichnung
OC 51 erhältlichen Art, sein; er kann aber auch ein im Hochfrequenzbereich schwingungsfähiger
Flächentransistor sein. Für den Transistor 20 wird vorzugsweise ein Flächentransistor verwendet, beispielsweise
von der in Großbritannien unter der Bezeichnung OC 10 erhältlichen Art. Geeignete Werte
für die wichtigsten Bauelemente sind folgende:
Widerstand 10 3 900 Ohm
Widerstand 14 8 200 Ohm
Widerstand 25 47 000 Ohm
Kondensator 11 1 500 pF
Kondensator 16 3 300 pF
Kondensator 24 8 μΡ
Ein geeigneter Wert für die Spannung der Batterie 7 ist 20 V. Bei dieser Bemessung ist eine Modulations-
Claims (3)
1. Modulierende Generatorschaltung, welche für die Erzeugung elektrischer Schwingungen einen
ersten Transistor und zur Modulation dieser Schwingungen mit einem Modulationssignal einen
zweiten Transistor enthält, dadurch gekennzeich-
net, daß ein piezoelektrischer Kristall (13) zur Stabilisierung der Frequenz der erzeugten Schwingungen
in an sich bekannter Weise zwischen Emitter und Basis des ersten, zur Schwingungserzeugung
dienenden Transistors (1) eingeschaltet ist und daß außerdem der Strompfad von der Kollektorelektrode
(21) zu einer anderen Elektrode des zweiten, zur Modulation dienenden Transistors
(20) in Reihe mit dem Kollektorkreis und unabhängig von dem zwischen der Basis- (8) und der
Emitterelektrode (15) liegenden Kreis des ersten Transistors angeordnet ist und daß die Modulationssignale
dem zweiten Transistor derart zugeführt werden, daß sein Kollektorstrom und dadurch
der Kollektorstrom des ersten Transistors und die Amplitude der erzeugten Schwingungen moduliert
werden.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Strecke des
zweiten Transistors (20) mit der Kollektor-Basis-Strecke des ersten Transistors (1) in Reihe geschaltet
ist und die Modulationssignale der Basiselektrode des zweiten Transistors zugeführt
werden.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Basis-Strecke des
zweiten Transistors mit der Kollektor-Basis-Strecke des ersten Transistors in Reihe geschaltet
ist und die Modulationssignale der Emitterelektrode des zweiten Transistors zugeführt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 574 954, 882 103;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 000 878;
»Funk-Technik«, Heft 14/1952, S. 386;
»Bell Syst. Techn. Journ.«, April 1951, S. 412 bis
Deutsche Patentschriften Nr. 574 954, 882 103;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 000 878;
»Funk-Technik«, Heft 14/1952, S. 386;
»Bell Syst. Techn. Journ.«, April 1951, S. 412 bis
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909 528/276 5.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB22713/54A GB811294A (en) | 1954-08-05 | 1954-08-05 | Improvements in or relating to modulating circuits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1058108B true DE1058108B (de) | 1959-05-27 |
Family
ID=10183907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE11103A Pending DE1058108B (de) | 1954-08-05 | 1955-08-05 | Modulierende Generatorschaltung mit Transistoren |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2900608A (de) |
DE (1) | DE1058108B (de) |
GB (1) | GB811294A (de) |
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Publication number | Publication date |
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