DE1069215B

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Publication number: DE1069215B
Application number: DENDAT1069215D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-19

Description

DEUTSCHES

Nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft Schaltanordnungen zur Frequenzteilung mit Hilfe von Sperrschwingern. Ihr Vorteil liegt vor allem darin, daß ohne nennenswerten Mehraufwand Teilerverhältnisse bis 13 :1 mit genügender Zuverlässigkeit erreicht werden. Die erfindungsgemäße Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des bei Sperrschwingern üblichen i?C-Gliedes ein ÄC-Kettenleiter vorgesehen ist und daß die Kondensatoren des Kettenleiters über Dioden parallel aufgeladen werden, während sich das Netzwerk in der Entladungsphase wie ein gewöhnlicher Kettenleiter verhält.

Will man mit einfachen Mitteln eine Frequenzteilung im Verhältnis N: 1 durchführen, so kommt es darauf an, in welche Primzahlfaktoren sich die Zahl N zerlegen läßt. Mit der bekannten Sperrschwingerschaltung gelingt es noch, eine stabile und zuverlässige Teilung im Verhältnis 5: 1 in einer Stufe zu erhalten, das Teilungsverhältnis mit der nächstgrößeren Primzahl, nämlich 7:1, kann dagegen i. A. nicht mehr mit genügender Zuverlässigkeit erreicht werden. Für mancheZwecke ist es aber erwünscht, auch noch Teilerverhältnisse 7:1, 11:1 und 13 :1 ohne großen Mehraufwand zu realisieren.

Die erfindungsgemäße Schaltanordnung soll nun auf Grund der Abb. 1 bis 7 näher erläutert werden.

Ein Sperrschwinger nach Abb. 1 kippt, wenn das Gitterpotential von den hohen negativen Werten, die der letzte Kipp Vorgang erzeugt hat, wieder bis zur Einsatzgitterspannung U_e aufgelaufen ist. Dieser Vorgang ist durch die .RC-Kombination im Gitterkreis bestimmt und verläuft bekanntlich nach einer

(1 — exp.

RC

) -Funktion (Abb.2) .

Infolge unvermeidlicher Einflüsse wie Inkonstanz der Betriebsspannungen des Eingangssignals usw. unterliegt aber der Wert der Einsatzgitterspannung gewissen Schwankungen und hat daher eine Streuungsbreite Δ U_e. Dies wiederum hat zur Folge, daß auch der Zeitpunkt T des Kippeinsatzes eine Schwankungsbreite Δ T hat, die sich nach

Sctialtungsanordnung zur Frequenzteilung

Anmelder:

Deutsche Versuchsanstalt

für Luftfahrt e.V., Mülheim/Ruhr, Flughafen

Dr. rer. nat. Walter Splechtna_r Mülheim/Ruhr,
ist als Erfinder genannt worden

n< 2"|1 +

ΔΤ

Δ U_k

(1)

berechnet.

Hierin bedeutet S die Steilheit des Anstieges der Gitterspannung zur Zeit T.

dU_g dt

(t = T).

(2)

Eine einfache Rechnung ergibt, daß das Teilverhältnis» der Ungleichung

gehorcht.

Eine Vergrößerung von η kann also durch Verkleinerung von Δ T erreicht werden, was wiederum nach Gleichung (1) durch Verkleinerung von Δ U_e oder/und Vergrößerung von 5 bewirkt werden kann.

Eine beträchtliche Verkleinerung von Δ U_e ist kaum zu erzielen, doch läßt sich 5 mit mäßigem Aufwand vergrößern. Dazu ist nur notwendig, die Gitterspannung nach einem anderen Gesetz anwachsen zu lassen. Dies wird in dem in Abb. 3 dargestellten Prinzipschaltbild durch Verwendung eines i?C-Kettenleiters an Stelle eines einfachen i?C-Gliedes erreicht. Die Gitterspannung steigt dann in dem interessierenden Zeitbereich steiler an (vgl. Abb. 4).

Die Schaltung nach Abb. 3 wäre nun noch nicht funktionsfähig, weil die (negative) Aufladung der Kondensatoren unerwünschterweise ebenso verzögert erfolgen würde, wie dies bei ihrer Entladung erwünscht ist. Dieser Mangel wird durch die in der Schaltung nach Abb. 5 dargestellte Maßnahme behoben. Die Kondensatoren werden hier über Dioden parallel aufgeladen, während die Entladung über den i? C-Kettenleiter erfolgt. EineVariante dieser Schaltung (s. Abb. 6) unterscheidet sich davon nur durch die zur Aufladung benutzte Quelle. Die Speisung erfolgt hier über eine separate Transformatorwicklung. Diese Anordnung bringt den Vorteil, daß Verluste an Spannung bzw. Leistung im Anodenwiderstand vermieden und die Schaltungsdaten den gegebenen Anforderungen besser angepaßt werden können.

Mit Hilfe der in den Abb. 5 und 6 dargestellten Schaltungen gelingt es tatsächlich, die obere Grenze für das Teilerverhältnis beachtlich zu verschieben. In Abb. 7 ist

909 649/290

Claims

als Allsführungsbeispiel eine Schaltung für eine Teilungsverhältnis 13:1 dargestellt. Sie ist für eine Eingangsfrequenz von 400 kHz ausgelegt, kann aber bei entsprechender Bemessung bis herunter zu einer Ausgangsfrequenz von etwa 80 Hz betriebssicher arbeiten. Die Betriebsfrequenz wird nach unten hin begrenzt durch den Umstand, daß bei niedrigen Frequenzen die R- und C-Glieder des Kettenleiters groß werden müssen. Die Widerstände kann man aber nicht behebig groß machen, weil parallel zu ihnen die Sperrwiderstände der Dioden liegen. Andererseits können die Kondensatoren, wenn sie große Kapazität haben, unter sonst gleichen Umständen nicht mehr hoch genug aufgeladen werden. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Frequenzteilung mit Hilfe von Sperrschwingern u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des bei Sperrschwingern üblichen i?C-Gliedes ein i?C-Kettenleiter vorgesehen ist und daß die Kondensatoren des Kettenleiters über Dioden parallel aufgeladen werden, während sich das Netzwerk in der Entladungsphase wie ein gewöhnlicher i?C-Kettenleiter verhält.

2. Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufladung der Kondensatoren eine separate Transformatorenentwicklung vorgesehen ist (Abb. 6 und 7).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen