DE1143243B

DE1143243B - Self-oscillating transistor mixer circuit

Info

Publication number: DE1143243B
Application number: DEG27730A
Authority: DE
Inventors: Leslie Eugene Scott
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1958-09-04
Filing date: 1959-08-17
Publication date: 1963-02-07
Also published as: GB880365A; FR1234571A

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstschwingende Transistor-Mischschaltung, bei der die Basis des Transistors mit dem Eingangskreis, der Kollektor mit dem Zwischenfrequenz-Ausgangskreis und der Emitter mit einem Abgriff des Oszillatorkreises verbunden sind und bei der eine Gegenkopplungsspannung vom Oszillatorkreis zur Basis des Transistors geführt ist. Derartige Transistor-Mischschaltungen werden z. B. bei Superhet-Rundfunkempfängern zur Erzeugung eines Hilfssignals und dessen Mischung mit einem einfallenden Eingangssignal zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz verwendet.The invention relates to a self-oscillating transistor mixer circuit, where the base of the transistor with the input circuit, the collector with the intermediate frequency output circuit and the emitter with are connected to a tap of the oscillator circuit and in which a negative feedback voltage from the oscillator circuit is led to the base of the transistor. Such transistor mixer circuits are z. B. at Superhet radio receivers for generating an auxiliary signal and mixing it with an incident Input signal used to generate an intermediate frequency.

Bekannte Schaltungen dieser Art haben einen frequenzabhängigen Amplitudengang der Oszillatorspannung und damit der Ausgangsspannung.Known circuits of this type have a frequency-dependent amplitude response of the oscillator voltage and thus the output voltage.

Ziel der Erfindung ist eine Mischschaltung, bei der mit einfachen Mitteln eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung über das gesamte Frequenzband, in dem sie betrieben wird, erzielt wird.The aim of the invention is a mixer circuit in which, with simple means, an essentially constant circuit Output voltage is achieved over the entire frequency band in which it is operated.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Verringerung des frequenzabhängigen Amplitudenganges der Oszillatorspannung die Gegenkopplung durch einen ohmschen Widerstand bewirkt wird.This object is achieved according to the invention in that to reduce the frequency-dependent Amplitude response of the oscillator voltage causes the negative feedback through an ohmic resistance will.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 3 näher beschrieben.The invention is described in more detail with reference to FIGS.

Fig. 1 ist ein Schaltbild eines permeabilitätsabgestimmten Oszillator-Mischkreises,Fig. 1 is a circuit diagram of a permeability-tuned oscillator mixer circuit,

Fig. 2 ist ein Schaltbild eines kapazitiv abgestimmten Oszillator-Mischkreises undFig. 2 is a circuit diagram of a capacitive-tuned oscillator mixer circuit and

Fig. 3 stellt graphisch den Verlauf des Frequenzganges verschiedener Oszillator-Mischkreise dar.Fig. 3 graphically shows the course of the frequency response of various oscillator mixing circuits.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der Ausgangs-Signalspannung über die Frequenz des Oszillator-Mischkreises. Die untere Kurvet zeigt den Frequenzgang einer herkömmlichen Oszillator-Schaltung, ähnlich der wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch ohne die korrigierende Zufügung des in dieser Schaltung gezeigten Widerstandes 2. Es kann festgestellt werden, daß bei der konventionellen Schaltung die Amplitude des erzeugten Signals bei Verstimmung des Oszillators von tiefer zu hoher Frequenz hin abnimmt. In der Praxis kann das Verhältnis der Amplitude bei tiefer Frequenz zu der bei hoher Frequenz den Wert 4:1 annehmen. Versucht man, den Frequenzgang zur Seite der hohen Frequenz hin anzuheben, indem man die Rückkopplung verstärkt, so erhält man einen Verlauf ähnlich der Kurve B, bei der nur die erstere Kurve A insgesamt angehoben ist. Durch solche Mittel kann zwar eine genügende Amplitude auf der Seite hoher Frequenz — Punkt C — erreicht werden, jedoch ist die Amplitude in Punkt D größer, als richtig verar-Selbstschwingende
Transistor-MischschaltungFig. 3 shows the course of the output signal voltage over the frequency of the oscillator mixing circuit. The lower curve shows the frequency response of a conventional oscillator circuit, similar to that shown in Fig. 1, but without the corrective addition of the resistor 2 shown in this circuit. It can be seen that in the conventional circuit, the amplitude of the generated Signal decreases when the oscillator is detuned from low to high frequency. In practice, the ratio of the amplitude at low frequency to that at high frequency can be 4: 1. If one tries to raise the frequency response to the side of the high frequency by increasing the feedback, one obtains a course similar to curve B, in which only the former curve A is raised overall. With such means, a sufficient amplitude on the high frequency side - point C - can indeed be achieved, but the amplitude in point D is greater than the correct self-oscillating ones
Transistor mixer circuit

Anmelder:Applicant:

General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)General Motors Corporation,
Detroit, me. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore Representative: Dr. W. Muller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte, and Dipl.-Ing. H. Gralfs, patent attorneys,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. September 1958 (Nr. 758 964)Claimed priority:
V. St. v. America of September 4, 1958 (No. 758 964)

Leslie Eugene Scott, Kokomo, Ind. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenLeslie Eugene Scott, Kokomo, Ind. (V. St. A.),
has been named as the inventor

beitet werden kann. Der Betrieb eines Rundfunkempfängers mit einem solchen Kreis ist infolge der Signalverzerrungen unbefriedigend. Um einen konstanten Frequenzgang (Verlauf der Amplitude über der Frequenz) von Punkt E zu Punkt C, wie in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, zu erzielen, ist erfindungsgemäß die Gegenkopplung (zwischen Oszillatorkreis und Basiselektrode) durch einen ohmschen Widerstand bewirkt.can be worked on. The operation of a radio receiver with such a circuit is unsatisfactory due to the signal distortion. In order to achieve a constant frequency response (course of the amplitude versus frequency) from point E to point C, as shown in Fig. 3 by the dashed line, the negative feedback (between the oscillator circuit and the base electrode) is brought about by an ohmic resistor.

Der in Fig. 1 dargestellte Oszillator-Mischkreis enthält eine Mischstufe mit einem Transistor 4, der eine Emitterelektrode 6, eine Kollektorelektrode 8 und eine Basiselektrode 10 hat. Der Eingang vom Vorkreis her ist direkt mit einer Eingangsleitung 12 verbunden, die ihrerseits direkt mit der Basis 10 verbunden ist. Zwischen Leitung 12 und Erde liegt ein Kondensator 14. Der Oszillatorkreis enthält in diesem Fall eine abstimmbare Induktivität 16, zu der parallel zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren 18 und 20 liegen, die als Spannungsteiler wirken. Die Verbindungsstelle der Kondensatoren 18 und 20 ist über Leitung 22 mit dem Emitter 6 verbunden. Eine Klemme der abstimmbaren Induktivität 16 ist geerdet, die gegenüberliegende Klemme ist über Leitung 24 mit einer Seite der Primärwicklung 26 eines Zwisohenfrequenz-Übertragers verbunden. Die gegenüberliegende Klemme des ZF-Ubertragers ist mit Kollektor 8 verbunden. Die Sekundärwicklung 28 des ZF-The oscillator mixing circuit shown in FIG. 1 contains a mixing stage with a transistor 4 which has an emitter electrode 6, a collector electrode 8 and a base electrode 10. The input from the pre-circuit is directly connected to an input line 12, which in turn is directly connected to the base 10. A capacitor 14 is located between line 12 and earth. In this case, the oscillator circuit contains a tunable inductance 16 to which two series-connected capacitors 18 and 20 are connected, which act as voltage dividers. The junction of the capacitors 18 and 20 is connected to the emitter 6 via line 22. One terminal of the tunable inductance 16 is grounded, the opposite terminal is connected via line 24 to one side of the primary winding 26 of an intermediate frequency transformer. The opposite terminal of the IF transformer is connected to collector 8. The secondary winding 28 of the IF

309 508/193309 508/193

Übertragers kann mit der folgenden Stufe des Rundfunkempfängers verbunden werden.Transmitter can be connected to the next stage of the radio receiver.

Die Energie für den Kreis wird von einer Batterie 30 geliefert, deren eine Klemme geerdet ist und deren andere Klemme über Leitung 32 mit der einen Seite eines Widerstandes 34 sowie mit einer Klemme eines Widerstandes 36 verbunden ist. Die andere Seite des Widerstandes 34 ist mit Leitung 22 und Emitter 6 verbunden. Die andere Klemme des Widerstandes 36 ist über Leitung 12 mit Basis 10 verbunden. Ein stabilisierender Rückkopplungswiderstand würde normalerweise Basis 10 mit Erde verbinden, und der aus diesem Widerstand und Widerstand 36 bestehende Spannungsteiler würde dann die richtige Vorspannung, die fest wäre, an die Basis legen. Bei der Schaltung nach Fig. 1 ist jedoch ein Widerstand 2 zwischen die Basis 10 und die Leitung 24 geschaltet und vermittelt so eine stabilisierende Gegenkopplung, durch die der Frequenzgang bei Abstimmung des Oszillators über den Frequenzbereich nahezu konstant gehalten wird.The power for the circuit is supplied by a battery 30, one terminal of which is earthed and the other the other terminal via line 32 to one side of a resistor 34 and to one terminal of one Resistor 36 is connected. The other side of resistor 34 is connected to line 22 and emitter 6 tied together. The other terminal of resistor 36 is connected to base 10 via line 12. A stabilizing one Feedback resistor would normally connect base 10 to ground, and the out This resistor and resistor 36 existing voltage divider would then have the correct bias, which would be fixed to the base. In the circuit of FIG. 1, however, a resistor 2 is between the base 10 and the line 24 are switched and thus provides a stabilizing negative feedback through which kept the frequency response almost constant over the frequency range when the oscillator was tuned will.

Wird der Leitung 12 ein Signal zugeführt, so wird eine im Oszillator, der die Teile 16, 18 und 20 enthält, erzeugte Frequenz durch den Emitter 6 zugeführt, und im Ausgangskreis, der Kollektor 8 und die ZF-Primärwicklung 26 enthält, entsteht die Zwischenfrequenz als Ergebnis der Mischung des zugeführten Signals mit dem erzeugten Hilfssignal. Diese Frequenz wird auf die Sekundärwicklung 28 übertragen und der nächsten Stufe zugeführt. Bevor der Oszillator zu schwingen beginnt, findet keine Rückkopplung zur Basis 10 statt. Sobald jedoch der Oszillator zu schwingen beginnt, wird ein Prozentsatz des Ausgangssignals über Widerstand 2 auf den Eingang rückgekoppelt. Diese Rückkopplung bewirkt eine Regelung der Verstärkung der Stufe, d. h., je mehr die Amplitude der Oszillatorschwingungen anwächst, desto mehr Spannung wird zur Kompensation rückgekoppelt, so daß die Verstärkung reduziert wird. In dieser Weise wird durch die einfache Zufügung des Widerstandes 2 der frequenzabhängige Amplitudengang der Oszillatorspannung verringert.If a signal is fed to line 12, a signal is generated in the oscillator, which contains parts 16, 18 and 20, generated frequency fed through the emitter 6, and in the output circuit, the collector 8 and the IF primary winding 26 contains, the intermediate frequency arises as a result of the mixing of the supplied Signal with the generated auxiliary signal. This frequency is transmitted to the secondary winding 28 and fed to the next stage. There is no feedback before the oscillator begins to oscillate to base 10 instead. However, as soon as the oscillator starts to oscillate, a percentage of the Output signal fed back to the input via resistor 2. This feedback causes a Regulating the gain of the stage, d. i.e., the more the amplitude of the oscillator oscillations increases, the more voltage is fed back for compensation, so that the gain is reduced. In In this way, the frequency-dependent amplitude response is obtained by simply adding resistor 2 the oscillator voltage is reduced.

Fig. 2 ist allgemein ähnlich Fig. 1 mit der Ausnahme, daß an Stelle eines permeabilitätsabgestimmten. Kreises eine kapazitive Abstimmmung dargestellt ist M der dargestellten Schaltung liefert die Batterie 30 die Energie für die Stufe über die Widerstände 34 und 36 wie zuvor. Das Eingangssignal wird einer Leitung 38 und von da über einen Kondensator 40 zur Basis 10 des Transistors 4 zugeführt. Die Primärseite 26 des ZF-Übertragers ist wie in Fig. 1 mit der Kollektorzuleitung verbunden, und das Ausgangssignal wird von der Sekundärseite 28 des ZF-Übertragers geliefert. In diesem Beispiel ist eine Eingangsübertrager-Sekundärwicklung 42 auf der Eingangsseite zwischen Leitung 38 und Erde geschaltet. Der Oszillator ist in diesem Fall ein einfacher Resonanzkreis mit einer Spule 44, zu der ein veränderlicher Kondensator 46 parallel geschaltet ist. Eine Seite des Resonanzkreises ist geerdet, und eine Anzapfung 48 der Spule 44 ist über einen Koppelkondensator 50 mit der Emitterelektrode 6 verbunden. Die normale Oszillator-Rückkopplung wird durch eine Rückkopplungsspule 52, die zwischen einer Klemme des ZF-Übertragers 26, 28 und Erde liegt und mit der Spule 44 induktiv gekoppelt ist, bewirkt. Wie in Fig. 1 liegt ein ohmsGher Widerstand 2 zwischen einer Klemme der Primärwicklung 26 des ZF-Übertragers und der Basis 10, wodurch der frequenzabhängige Amplitudengang der Oszillatorspannung verringert wird.FIG. 2 is generally similar to FIG. 1 except that, in place of permeability-matched. A capacitive tuning is shown in the circle M of the circuit shown , the battery 30 supplies the energy for the stage via the resistors 34 and 36 as before. The input signal is fed to a line 38 and from there via a capacitor 40 to the base 10 of the transistor 4. The primary side 26 of the IF transmitter is connected to the collector lead as in FIG. 1, and the output signal is supplied by the secondary side 28 of the IF transmitter. In this example, an input transformer secondary winding 42 is connected on the input side between line 38 and ground. The oscillator in this case is a simple resonant circuit with a coil 44 to which a variable capacitor 46 is connected in parallel. One side of the resonance circuit is grounded, and a tap 48 of the coil 44 is connected to the emitter electrode 6 via a coupling capacitor 50. The normal oscillator feedback is effected by a feedback coil 52 which is located between one terminal of the IF transformer 26, 28 and ground and which is inductively coupled to the coil 44. As in Fig. 1, an ohmsGher resistor 2 is located between a terminal of the primary winding 26 of the IF transformer and the base 10, whereby the frequency-dependent amplitude response of the oscillator voltage is reduced.

Claims

PATENT CLAIM:

Self-oscillating transistor mixer circuit in which the base of the transistor is connected to the input circuit, the collector to the intermediate frequency output circuit and the emitter to a tap of the oscillator circuit and in which a negative feedback voltage νοϊη oscillator circuit is led to the base of the transistor, characterized in that to reduce the frequency-dependent amplitude response of the oscillator voltage, the negative feedback is brought about by an ohmic resistor (2).

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,764,674;
Radio Mentor, 1957, issue 9, p. 605.

For this purpose, 1 sheet of drawings