Transistorleistungsoszillator zur Erzeugung von Impulsen Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf einen Transistorleistungsoszillator. Eine bekannte Ausführungsform
eines solchen Transistorleistungsoszillators ist in Fig. 1 dargestellt. Die Spannungsquelle
3 wird über zwei im Schaltbetrieb arbeitende Transistoren 1 und 2 abwechselnd auf
die Wicklung 4 a des Transformators T geschaltet. Die auf diese Weise entstehende
Rechteckspannung wird über die Wicklung 4 b den Ausgangsklemmen 5 und 6 des Oszillators
zugeführt, an die die Last, wenn erforderlich, unter Zwischenschaltung von Oberwellenfiltern
angeschlossen wird. Die Steuerung der Transistoren erfolgt über die in die Hilfswicklungen
7 und 8 des Transformators T induzierten Spannungen. Die Diode 10 a und der Widerstand
10b dienen zum Starten der Anordnung.Transistor power oscillator for generating pulses The present
Invention relates to a transistor power oscillator. A known embodiment
such a transistor power oscillator is shown in FIG. The voltage source
3 is alternately switched on via two transistors 1 and 2 operating in switching mode
the winding 4 a of the transformer T switched. The resulting
Square-wave voltage is applied to the output terminals 5 and 6 of the oscillator via the winding 4 b
to which the load, if necessary, with the interposition of harmonic filters
is connected. The transistors are controlled via the auxiliary windings
7 and 8 of the transformer T induced voltages. The diode 10 a and the resistor
10b are used to start the arrangement.
Damit die Transistoren 1 und 2 in möglichst idealer Weise im Schaltbetrieb
arbeiten und somit die in ihnen auftretende Verlustleistung möglichst klein bleibt,
baut man den Transformator T aus einem hochwertigen Kernmaterial mit rechteckförmiger
Magnetisierungscharakteristik auf. Soll der Oszillator eine größere Leistung abgeben,
so wird dieser Transformator entsprechend groß und wegen der Verwendung hochwertigen
Materials sehr teuer. Ein weiterer Nachteil des Oszillators nach Fig, 1 besteht
darin, daß er nicht in einfacher Weise frequenzstabilisiert werden kann.So that the transistors 1 and 2 in the most ideal way possible in switching mode
work and thus the power loss occurring in them remains as small as possible,
one builds the transformer T from a high quality core material with a rectangular shape
Magnetization characteristics. If the oscillator is to deliver more power,
so this transformer is correspondingly large and high-quality because of the use
Materials very expensive. Another disadvantage of the oscillator according to FIG. 1 is
in that it cannot be easily frequency stabilized.
Bei einem anderen bekannten Transistorleistungsoszillator werden zwei
Transformatoren verwendet. Der eine Transformator, der Ausgangstransformator, ist
mit den Transistoren wie in Fig. 1 verbunden, während der zweite Transformator,
der Steuertransformator, mit seiner Primärwicklung in den Ausgangskreis des Transistorleistungsoszillators
geschaltet ist. Seine Sekundärwicklung besteht aus zwei Teilwicklungen, von denen
je eine die Emitterbasisstrecke eines Transistors speist. Keiner der Transformatoren
benötigt ein Kernmaterial mit rechteckförmiger Magnetisierungscharakteristik. Das
Umschalten von dem einen Transistor auf den anderen wird bei dieser Anordnung durch
die Sättigungsströme der Transistoren bestimmt. Da diese Sättigungsströme von den
Emitterbasisströmen abhängig sind und letztere vom Laststrom abhängen, hat diese
Anordnung die nachteilige Eigenschaft, daß die Arbeitsfrequenz belastungsabhängig
ist.In another known transistor power oscillator, two
Transformers used. The one transformer, the output transformer, is
connected to the transistors as in Fig. 1, while the second transformer,
the control transformer, with its primary winding in the output circuit of the transistor power oscillator
is switched. Its secondary winding consists of two partial windings, one of which
each one feeds the emitter base path of a transistor. None of the transformers
requires a core material with a rectangular magnetization characteristic. That
Switching from one transistor to the other is done with this arrangement
determines the saturation currents of the transistors. Since these saturation currents from the
Emitter base currents are dependent and the latter depend on the load current, has this
Arrangement the disadvantageous property that the working frequency depends on the load
is.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Transistorleistungsoszillator
zu schaffen, der ohne Verwendung größerer Mengen teuren Kernmaterials einen weitgehend
idealisierten Schaltbetrieb der Transistoren ermöglicht und außerdem in einfacher
Weise eine Frequenzstabilisierung gestattet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach
der Erfindung vorgeschlagen, daß zwei Transformatoren an die Kollektoren der beiden
im Schaltbetrieb arbeitenden Transistoren parallel angeschlossen werden, wobei der
eine Transformator, dessen Kern aus normalem Transformatorenblech aufgebaut ist,
in an sich bekannter Weise zur Auskopplung der abzugebenden Leistung dient und der
andere Transformator, dessen Kern aus hochwertigem Blech mit rechteckförmiger Magnetisierungscharakteristik
aufgebaut ist, zum Steuern der Transistoren dient.The invention is now based on the object of a transistor power oscillator
to create a largely without the use of large amounts of expensive core material
allows idealized switching operation of the transistors and also in a simple
Way a frequency stabilization is allowed. To solve this problem is after
the invention proposed that two transformers to the collectors of the two
operating in switching transistors are connected in parallel, the
a transformer, the core of which is made of normal transformer sheet,
is used in a manner known per se for decoupling the power to be delivered and the
other transformer, the core of which is made of high-quality sheet metal with rectangular magnetization characteristics
is constructed, is used to control the transistors.
Ein Ausführungsbeispiel des Transistorleistungsoszillators nach der
Erfindung ist in Fig. 2 abgebildet. Dabei werden die beiden Zenerdioden 13 und 14
und die Wicklung 12 zunächst nicht mitbetrachtet. Soweit in Fig. 2 die gleichen
Bezugszeichen verwendet werden wie in Fig. 1, handelt es sich um die gleichen Bauelemente
wie in Fig. 1. Die Funktionen des Transformators T in Fig 1 sind in Fig. 2 auf zwei
Transformatoren Ti und T., verteilt. Der Transformator T1 dient zur Auskopplung
der abzugebenden Leistung. Sein Kern ist aus normalem Transformatorenblech aufgebaut.
Seine Größe richtet sich nach der Größe der abzugebenden Leistung. Der zweite Transformator
T2 ist über einen verstellbaren Vorwiderstand 15 ebenfalls zwischen den Kollektoren
der beiden Transistoren 1 und 2 angeschlossen. Sein Kern besteht aus einem Material
mit rechteckförmiger Magnetisierungscharakteristik. Der Transformator T2 ist verhältnismäßig
klein, da er nur die Steuerleistung für die Transistoren aufzubringen hat. Da die
Frequenz, mit der der Oszillator arbeitet, von der an der Primärwicklung des Transformators
T2 anliegenden Spannung abhängt,
kann sie durch Verändern des Vorwiderstandes
15 eingestellt werden.An embodiment of the transistor power oscillator according to
The invention is shown in FIG. The two Zener diodes 13 and 14
and the winding 12 is initially not considered. As far as the same in Fig. 2
Reference numerals are used as in Fig. 1, the same components are involved
as in Fig. 1. The functions of the transformer T in Fig. 1 are divided into two in Fig. 2
Transformers Ti and T., distributed. The transformer T1 is used for decoupling
the service to be submitted. Its core is made of normal transformer sheet.
Its size depends on the size of the service to be delivered. The second transformer
T2 is also between the collectors via an adjustable series resistor 15
of the two transistors 1 and 2 connected. Its core consists of one material
with rectangular magnetization characteristics. The transformer T2 is proportionate
small, since it only has to provide the control power for the transistors. Since the
Frequency at which the oscillator operates from that on the primary winding of the transformer
T2 depends on the applied voltage,
it can be done by changing the series resistance
15 can be set.
Will man die Frequenz auf einen bestimmten Wert stabil einstellen,
so muß dafür gesorgt werden, daß die an der Primärwicklung 11 des Transformators
TZ liegende Spannung konstant ist. Dies kann nach der Erfindung in der Weise geschehen,
daß parallel zur Wicklung 11 zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden angeschlossen
werden. (In der Fig.2 nicht dargestellt.) Dann kann durch eine Variation des Widerstandes
15 allerdings die Größe der Frequenz nicht mehr beeinflußt werden.If you want to set the frequency stable to a certain value,
so it must be ensured that the at the primary winding 11 of the transformer
TZ lying voltage is constant. According to the invention, this can be done in the manner
that parallel to the winding 11 two oppositely connected in series Zener diodes are connected
will. (Not shown in Fig.2.) Then by varying the resistance
15, however, the size of the frequency can no longer be influenced.
Die Durchbruchsspannung einer Zenerdiode beträgt etwa 6 Volt. Will
man erreichen, daß die an der Primärwicklung anliegende Spannung einen anderen Wert
als 6 Volt hat, so kann man dies nach der Erfindung dadurch erreichen, daß man die
Zenerdioden an eine auf dem Kern des Transformators T2 zusätzlich vorhandene Wicklung
12 anschließt (Fig. 2). Durch die Wahl der Windungszahl der Wicklung 12 kann die
Spannung an der Primärwicklung 11 des Transformators T2 auf beliebige Werte eingestellt
werden. Durch einen veränderlichen Abgriff an der Wicklung 12 kann auch das Einstellen
verschiedener Werte vorgesehen werden.The breakdown voltage of a Zener diode is about 6 volts. Want
one can achieve that the voltage applied to the primary winding has a different value
than 6 volts, this can be achieved according to the invention by the
Zener diodes to an additional winding on the core of the transformer T2
12 connects (Fig. 2). By choosing the number of turns of the winding 12, the
Voltage on the primary winding 11 of the transformer T2 adjusted to any values
will. The setting can also be carried out by means of a variable tap on the winding 12
different values can be provided.
Wenn die Kennlinie der Zenerdioden von der Durchbruchsspannung an
senkrecht verlaufen würde, würde die Frequenz, d. h. die an der Wicklung 11 des
Transformators T, liegende Spannung, völlig unabhängig von der Spannung zwischen
den Kollektoren der Transistoren 1 und 2 sein. Da die Kennlinie aber auch im Durchbruchsbereich
eine gewisse Neigung aufweist, wird die Frequenz sich geringfügig mit dem die Zenerdiode
durchfließenden Strom verändern. Um auch diesen Einfluß auszuschalten, wird nach
der Erfindung weiter vorgeschlagen, den Widerstand 15 durch eine Anordnung zu ersetzen,
die das Fließen eines Stromes konstanter Größe erzwingt. Auf diese Weise wird erreicht,
daß die durch die Zenerdioden bestimmte, an der Primärwicklung 11 liegende Spannung
unabhängig von der zwischen den Kollektoren der Transistoren auftretenden Spannung
ist.When the characteristic of the Zener diodes starts from the breakdown voltage
would be perpendicular, the frequency, i. H. at the winding 11 of the
Transformer T, lying voltage, completely independent of the voltage between
be the collectors of transistors 1 and 2. But since the characteristic is also in the breakdown range
has a certain slope, the frequency will vary slightly with that of the zener diode
change the current flowing through it. In order to eliminate this influence too, after
the invention further proposed to replace the resistor 15 by an arrangement
which forces the flow of a current of constant magnitude. In this way it is achieved
that the voltage across the primary winding 11 determined by the Zener diodes
regardless of the voltage occurring between the collectors of the transistors
is.
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen einen Strom konstanter Größe
erzwingenden Anordnung zeigt Fig.3. Sie besteht aus einer Gleichrichterbrückenschaltung
18, die im Kollektorbasiskreis eines Transistors 19 liegt. Der Transistor 19 wird
über einen veränderlichen Vorwiderstand 20 von der durch eine Zenerdiode 21 erzeugten
konstanten Spannung gesteuert. Die Zenerdiode 21 wird über einen Vorwiderstand 22
an eine Spannungsquelle 23 angeschlossen. Die Anordnung nach Fig. 3 wird mit den
Klemmen 16 und 17 der Gleichrichterbrückenschaltung 18 an Stelle des Widerstandes
15 in die ebenfalls mit 16 und 17 bezeichneten Anschlußpunkte der Fig. 2 angeschlossen.
Der Transistor 19 wird in seiner Kennlinie derart gesteuert, daß ein bestimmter
Strom über den Brückengleichrichter 18 fließt. Der von der zwischen den Kollektoren
der Transistoren 1 und 2 liegenden Spannung über den Transformator T2 getriebene
Strom kann wegen der Sperrwirkung der Gleichrichterbrückenschaltung 18 den Kollektorstrom
des Transistors 19 nicht übersteigen, da die zu den in Sperrrichtung beanspruchten
Ventilen der Gleichrichterbrückenschaltung 18 parallel liegende Kollektorbasisstrecke
des Transistors 19 sehr hochohmig ist.An embodiment of such a constant magnitude flow
Forcing arrangement is shown in Fig.3. It consists of a rectifier bridge circuit
18, which is located in the collector base circuit of a transistor 19. The transistor 19 becomes
Via a variable series resistor 20 from the one generated by a Zener diode 21
constant voltage controlled. The Zener diode 21 is connected via a series resistor 22
connected to a voltage source 23. The arrangement of Fig. 3 is with the
Terminals 16 and 17 of the rectifier bridge circuit 18 instead of the resistor
15 connected to the connection points of FIG. 2, also designated by 16 and 17.
The transistor 19 is controlled in its characteristic so that a certain
Current flows through the bridge rectifier 18. The one between the collectors
of the transistors 1 and 2 lying voltage driven through the transformer T2
Due to the blocking effect of the rectifier bridge circuit 18, current can control the collector current
of the transistor 19 do not exceed, since the claimed in the reverse direction
Valves of the rectifier bridge circuit 18 collector base section lying in parallel
of the transistor 19 is very high resistance.