DE1068312B - - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur automatischen Abstimmung von Oszillatoren für Frequenzmodulationsempfangsgeräte Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Abstimmung von Oszillatoren für Frequenzmodulationsempfangsgeräte mittels einer als spannungsabhängige Kapazität wirkenden, die Frequenz des Oszillatorschwingkreises beeinflussenden Halbleiterdiode, vorzugsweise Siliziumdiode, die mit Entkopplungsgliedern verbunden ist, über die der Diode eine im wesentlichen konstante Sperrspannung und daneben eine frequenzbestimmende variable Steuerspannung zugeführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß als sperrende Vorspannung an die Halbleiterdiode die gleichgerichtete Schwingspannung des Oszillators angelegt ist.
• Hierbei ist es zweckmäßig, die Diode einerseits unter Vermeidung zusätzlicher Spannungsteiler-, Sieb-, Kopplungs- und Entkopplungsmittel zwecks Zuführung der Sperrspannung unmittelbar mit einem gleichzeitig Gitter- und Schwingspannungspotential führenden Punkt der Schwingschaltung, z. B. dem Steuergitter der Oszillatorröhre, und andererseits über einen zur Diodenkapazität vergleichsweise kleinen Kopplungskondensator mit einem weiteren, ein anderes Schwingspannungspotential aufweisenden oder mit Masse verbundenen Punkt der Schwingschaltung, z. B. mit dem anodenseitigen Ende des Oszillatorschwingkreises, und über einen Entkopplungswiderstand mit der Steuerspannungsquelle zwecks Zuführung der die Frequenz bestimmenden - Steuerspannung zu verbinden.
• Es kann auch vorteilhaft sein, die Schaltung so zu variieren, daß ein Schwingkreisende unmittelbar mit dem Gitter der Oszillatorröhre verbunden ist, wobei der Ladekondensator für die Gittergleichrichtung zwischen einen Punkt des Schwingkreises und Masse geschaltet sein kann, wobei die Halbleiterdiode einerseits und das ihr abgewandte Ende des mit ihr in Reihe geschalteten kleinen Koppelkondensators andererseits unmittelbar mit dem das Potential der gleichgerichteten Gitterwechselspannung führenden Schwingkreis parallel geschaltet ist.
• Es ist bekannt, Halbleiterdioden an den Schwingkreis von Oszillatoren in Frequenzmodulationsempfangsgeräten anzukoppeln und ihnen über beidseitig angeordnete Hochfrequenzentkopplungsglieder einerseits eine positive, einem besonderen Spannungsteiler oder der Kathode einer Verstärkerstufe entstammende Sperrvorspannung und andererseits die frequenzbestimmende Steuerspannung zuzuführen. Dabei wird der der Kathode entsprechende Anschluß der Diode über einen Koppelkondensator mit dem Gitter der Oszillatorröhre und der andere Anschluß der Diode über einen Abblockkondensator mit Masse verbunden. Dem der Kathode entsprechenden Anschluß der Halbleiterdiode wird von der Kathode der ersten Zwischenfrequenzverstärkerröhre über eine Hochfrequenzdrossel eine positive Sperrspannung von etwa 1,5 Volt und dem der Anode entsprechenden Anschluß der Diode vom Diskriminator oder Ratiodetektor des Empfangsgerätes über niederfrequenzunterdrückende RC-Siebglieder eine von der Verstimmung der Mittenfrequenz abhängige Steuerspannung zugeführt. Zur Ankopplung der Diode an den Oszillator und zur hochfrequenzentkoppelten Zuführung von Sperrund Steuerspannung werden hier insgesamt vier Bauelemente, nämlich ein Widerstand, eine Drossel und zwei Kondensatoren benötigt.
• Daneben ist dieErzeugung einerDiodenvorspannung in einem hierfür eigens vorgesehenen Spannungsteiler vorbekannt, der weitere Bauteile und Siebmittel bedingt. Demgegenüber gestattet es die Erfindung, die Diode mit Hilfe von nur zwei Bauelementen in die Schaltung einzufügen, wobei als Sperrspannung die Gittergleichspannung des Oszillators verwendet wird, wodurch eine besondere Spannungsquelle bzw.-ein besonderer Spannungsteiler, der diese Sperrspannung aus der Anodenspannungsquelle herstellt, erspart wird. Neben einer Verringerung des Aufwandes wird dadurch in den enggebauten UKW-Abstimmaggregaten durch eine spürbare Platzersparnis erzielbar, zumal die Drossel entfällt.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeutet Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der in Oszillatorschaltungen einfügbaren Abstimmvorrichtung aus Siliziumdiode, Entkopfilung@widerstarid.und Ankopplungsblockkondensator, Fig.2 ein Schaltbild der Abstimmvorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein Schaltbild eines ,Oszillators mit eingefügter Abstimmvorrichtung, Fig. 4 ein Schaltbild einer selbsterregten neutralisierten Mischstufe eines Abstimmaggregates in einem Frequenzmodulationsempfangsgerät, Fig. 5 ein Schaltbild eines Dreipunktoszillators mit eingefügter Abstimmvorrichtung und Fig. 6 und 7 Varianten zur Anordnung gemäß Fig. 5. Die Fig. 1 und 2 zeigen den Zusammenschluß bzw. die Zusammenschaltung der zum Einbau in übliche Oszillatoren geeigneten Abstimmvorrichtung aus einer Siliziürndiode 1, einem Ankopplungskondensator 2 und einem Entkopplungswiderstand 3, wobei die drei Schaltelemente 1, 2, 3 einerseits einseitig miteinander im Sternpunkt 4 verbunden sind und andererseits freie Anschlußenden 5, 6, 7 aufweisen.
• Erfahrungsgemäß weisen Halbleiter-, insbesondere Siliziumdioden, sehr unterschiedlicheEigenkapazitäten auf. Der dadurch bedingte Streubereich der zwischen den Anschlüssen 5 und 6 der Abstimmvorrichtung erscheinenden Kapazität wird durch die Wahl eines auch im Vergleich zur kleinstmöglichen Diodenkapazität kleinen Ankopplungskondensators (etwa 1 pF) stark eingeschränkt, so daß in der Fertigung die jeweilige Diodenkapazität nicht berücksichtigt zu werden braucht.
• Fig. 3 zeigt die in einen Meisner-Oszillator eingefügte Abstimmvorrichtung. Hierbei sind die Klemmen 5 und 6 parallel zu dem aus der Spule 8 und dem Kondensator 9 gebildeten Schwingkreis geschaltet, der mit seinem einen Ende unmittelbar mit dem Gitter der Oszillatorröhre 10 verbunden ist, so daß er die Gittergleichspannung des Oszillators führt und diese auf die Diode als Sperrvorspannung überträgt. Der Kondensator 11 dient einerseits als Erdungskondensator für das andere Schwingkreisende und andererseits als Gitterladekondensator bei der Gleichrichtung am Gitter der Oszillatorröhre 10. Der Kondensator 12 dient der Hoch- und gegebenenfalls Zwischenfrequenzerdung des Anschlußpunktes 7 bzw. T, über den die Steuerspannung für die Betätigung der Abstimmvorrichtung von außen zugeführt wird.
• Die Fig. 4 zeigt eine modifizierte Meisner-Schwingschaltung nach Fig. 3, die durch Einbeziehen der eine kapazitive Schwingkreisanzapfung 13 für die Anschaltung einer Antenne 14 oder einer Vorstufe bildenden Kondensatoren 15, 15' in den Schwingkreis 8, 9 und durch Aufteilen des Gitterladekondensators in die zwei Kondensatoren 11' und 11" und Anschließen von deren Verbindungspunkt 16 an die Anode der Oszillatorröhre zu einer selbstschwingenden, bezüglich des Antennenpunktes 13 neutralisierten Mischstufe erweitert ist. Diese Oszillatormischstufe bildet, gegebenenfalls einschließlich einer nicht dargestellten Hochfrequenzvorstufe, eine Abstimmeinheit und ist in einem Abschirmgehäuse 17 untergebracht, durch das die Anschlußleitungen, gegebenenfalls über Durchführungskondensatoren 12', hindurchgeführt sind. Der Zwischenfrequenzausgang 18 der Abstimmeinheit ist mit einem schematisch dargestellten Zwischenfrequenzverstärker 19 verbunden, dessen Ausgang 20 einen Ratiodetektor 21 speist.
• Die an dessen Niederfrequenzausgang 22 auftretende, von der Verstimmung .der Mittenfrequenz des empfangenen Signals gegenüber der Mittenfrequenz des Ratiodetektors.21 abhängige Gleichspannungskomponente wird als Abstimmsteuerspannung über ein RC-Siebglied 23, 23', 23", 24, 12' dem Punkt 7 der Abstimmvorrichtung 1, 2, 3 zugeführt. Durch den Schalter 25 ist diese Steuerspannung abschaltbar.
• Fig. 5 zeigt eine Dreipunktoszillatorschaltung nach H a r t 1 e y, in die die Abstimmvorrichtung in der Weise eingefügt ist, daß der Diodenanschluß 5 unmittelbar mit dem Steuergitter der Oszillatorröhre 10 und der Kondensatoranschluß 6 mit dem anodenseitigen Ende des Schwingkreises 8, 9 verbunden ist. In gleicher Weise können auch andere Schwingschaltungen, z. B. eine Colpitts- oder eine Pierceschaltung, ausgeführt werden, indem eine kapazitive Spannungsteilung angewandt wird. Hierzu kann entweder gemäß Fig.6 zwischen den Klemmen 26, 27 und 28 an Stelle eines induktiv angezapften Schwingkreises 8, 9 ein kapazitiv angezapfter Schwingkreis Anwendung finden, bei"d-em die Schwingkreiskapazität in zwei in Serie geschaltete Kondensatoren 9', 9" aufgeteilt ist, oder es kann gemäß Fig. 7 zwischen den Klemmen 26 und 28 ein Schwingquarz eingesetzt werden, wobei die kapazitive Spannungsteilung über die inneren Röhrenkapazitäten erfolgt und der Abstimmbereich wesentlich kleiner ist als bei den mit normalen Schwingkreisen arbeitenden Oszillatoren.

Claims (4)

1. PArENTANSPR('CHE: 1. Schaltungsanordnung für Frequenzmodulationsempfangsgeräte zur automatischen Abstimmung von Oszillatoren mittels einer als spannungsabhängige Kapazität wirkenden, die Frequenz des Oszillatorschwingkreises beeinflussenden Halbleiterdiode, insbesondere Siliziumdiode, die mit Entkopplungsgliedern verbunden ist, über die der Diode eine im wesentlichen konstante Sperrspannung und daneben eine frequenzbestimmende variable Steuerspannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als sperrende Vorspannung an die Halbleiterdiode die gleichgerichtete Schwingspannung des Oszillators angelegt ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-, insbesondere Siliziumdiode einerseits zwecks Zuführung der Sperrspannung unmittelbar mit einem gleichzeitig Gitter- und Schwingspannungspotential führenden Punkt der Schwingschaltung, z. B. dem Steuergitter der Oszillatorröhre, und andererseits über einen zur Diodenkapazität vergleichsweise kleinen Kondensator mit einem weiteren, ein anderes Schwingspannungspotential aufweisenden oder mit Masse verbundenen Punkt der Schwingschaltung, z. B. dem anodenseitigen Ende des Oszillatorschwingkreises, und über ein- oder mehrgliedrige Entkopplungsmittel mit der Steuerspannungsquelle zwecks Zuführung der die Frequenz bestimmenden Steuerspannung verbunden ist.
3. 3: Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingkreisende unmittelbar mit dem Gitter der Oszillatorröhre verbunden ist, wobei der Ladekondensator für die Gittergleichrichtung zwischen einen Punkt des Schwingkreises und Masse geschaltet sein kann, und daß die Halbleiterdiode einerseits und das ihr abgewandte Ende des mit ihr in Reihe geschalteten kleinen Koppelkondensators andererseits unmittelbar zum Schwingkreis parallel geschaltet ist.
4. 4. Abstimmvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einer Halbleiter-, insbesondere Siliziumdiode, deren Kapazität durch eine Steuerspannung einstellbar ist, für Oszillatoren bzw. selbsterregte Mischstufen von Frequenzmodulationsempfangsgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Belag eines Kondensators und das eine Ende eines Widerstandes und der der Kathode entsprechende Pol der Halbleiterdiode bzw. deren Anschlußelemente miteinander elektrisch leitend verbunden sind und daß die freien Anschlußelemente dieser drei Schaltelemente mit Anschlußmitteln für die Einfügung dieser körperlichen kombinierten Einheit in den Oszillator bzw. die selbsterregte Mischstufe versehen sind, derart, daß der der Anode entsprechende Pol der Diode an einen Punkt des Oszillators anschließbar ist, der gleichzeitig die Schwingspannung und die von der Gittergleichrichtung herrührende Gittergleichspannung führt, daß der andere Belag des Kondensators mit einem bezüglich des Anschlußpunktes der Diode ein stark unterschiedliches Schwingspannungspotential führenden Punkt des Oszillators und daß das andere Ende des Widerstandes mit einem die frequenzbestimmende variable Steuerspannung führenden Punkt verbindbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 911742; »Funktechnika, Nr. 9, 1951, S. 240/241; »Frequenz«, Nr. 11/12, 1951, S. 323 bis 327.