DE1148604B - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsamplitude eines Oszillators - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsamplitude eines Oszillators

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DE1148604B
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Robert H Pintell
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L5/00Automatic control of voltage, current, or power

Description

  • Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsamplitude eines Oszillators Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsamplitude eines Oszillators zur Erzeugung von Schwingungen, welche entweder als Träger für Gleichstrom- oder Niederfrequenzsignale oder als stabilisierte Quelle hochfrequenter Energie dienen sollen.
  • Es ist bekannt, die Ausgangsamplitude eines Oszillators dadurch zu steuern, daß man seinem Eingangskreis zusammen mit dem zur Erregung von Schwingungen notwendigen Mitkopplungssignal ein niederfrequentes Steuersignal aufdrückt. Es ist auch bekannt, einen Hilfsverstärker in den Mitkopplungskreis des Oszillators einzuschalten und die Mitkopplungsspannung mit Hilfe eines Abgriffes an einem Potentiometer im Ausgangskreis dieses Verstärkers zu verändern.
  • Grundsätzlich ist bei Eintaktschaltungen auch die Anlegung eines niederfrequenten Steuersignals an einen solchen Hilfsverstärker bereits bekannt.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dieses Prinzip unter weitgehender Vereinfachung der Schaltung auf einen Gegentaktverstärker auszudehnen und dabei sowohl die Empfindlichkeit als auch die Linearität des Systems bedeutend zu verbessern. Insbesondere will die Erfindung bei einem mit Gegentaktschaltung arbeitenden Oszillator zur gleichmäßigen Steuerung beider Hälften eines Gegentaktverstärkers einen einzigen Hilfsverstärker verwenden.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, den Ausgang des Hilfsverstärkers zwischen Mittelanzapfungen einer Primär- und einer die Mitkopplung bewirkenden Sekundärwicklung eines Transformators zu schalten, der zusammen mit zwei in Gegentakt geschalteten Verstärkern den Oszillator bildet.
  • Die im Gegentakt arbeitenden Hauptverstärker enthalten zweckmäßig ebenso wie der Hilfsverstärker Transistoren, doch läßt sich die Erfindung auch auf Röhren- sowie röhrenlose Verstärker anderer Art, beispielsweise magnetfeldabhängige Widerstände, anwenden.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung kann statt zur Modulation auch zur Stabilisierung des Ausgangssignals des Oszillators verwendet werden, indem man in an sich bekannter Weise das Steuersignal von der Hüllkurve des Ausgangssignals über geeignete Gleichrichtungs- und Glättungskreise mit verhältnismäßig großer Zeitkonstante ableitet und dem Hilfsverstärker im Gegenkopplungssinn zuführt. Dabei ist es von Vorteil, zwischen dem Gleichrichtungskreis und dem Hilfsverstärker ein nichtlineares Widerstandselement einzuschalten, dessen Arbeitspunkt auf einer angenähert lotrechten Strecke seiner Strom-Spannungs-Kurve liegt, so daß nur geringe Amplitudenschwankungen im Oszillatorausgang erhebliche Veränderungen im Ausgang des Hilfsverstärkers hervorrufen. Da indessen derartige Widerstandselemente oft stark temperaturabhängig sind, empfiehlt es sich, zum Ausgleich in der Schaltung des Hilfsverstärkers ein oder mehrere Widerstandselemente vorzusehen, deren Temperaturkoeffizienten sich gegenseitig kompensieren. Eine solche Anordnung ermöglicht es, trotz starker Schwankungen der Belastungsimpedanz, der Umgebungstemperatur und/oder der Gleichstromversorgungsspannung ein im wesentlichen konstantes Ausgangssignal zu liefern.
  • Bei einer besonderen Ausführung gemäß der weiteren Erfindung wird der Hilfsverstärker sowohl von einem aus einer Wechselstromquelle kommenden Steuersignal als auch von einem dieses Signal gleichrichtenden Vorspannungskreis so beaufschlagt, daß bei Ausbleiben des Steuersignals der innere Widerstand des Hilfsverstärkers erheblich ansteigt und dadurch die Ausgangsamplitude des Oszillators auf einen geringen Wert absinken läßt. Eine solche Anordnung arbeitet mit besonders günstigem Wirkungsgrad.
  • Mit einer solchen Anordnung konnte unter Verwendung üblicher Grenzschichttransistoren eine Spannungsregelung mit einem Fehler von weniger als 0,1% erreicht werden, bei Speisespannungsschwankungen von ± 20 %, bei Temperaturschwankungen von ±75° C und Belastungsstromschwankungen von ± 100%. Diese präzise und momentan einsetzende Stabilisierung der Ausgangsenergie verhindert ein Ausbrennen der Transistoren selbst dann, wenn die Belastung plötzlich kurzgeschlossen oder abgetrennt wird, so daß die Lebensdauer dieser verbesserten Schaltung gegenüber bekannten Schaltungen ähnlichen Aufbaues wesentlich vergrößert wird.
  • Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich vollständig aus der ausführlichen Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Schaltbild eines im Prinzip bekannten Oszillators, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, Fig. 2 eine Gegentaktschaltung nach der Erfindung, Fig. 3 eine ähnliche Schaltung, wie in Fig. 2 dargestellt, bei der an Stelle der in den bisherigen Figuren angedeuteten Verstärker solche mit magnetfeldabhängigen Widerständen vorgesehen sind, Fig.4 eine ähnliche Schaltung, bei der an Stelle der magnetfeldabhängigen Widerstände der Fig. 3 Transistoren verwendet werden, Fig. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der an Stelle der zuvor erwähnten röhrenlosen Verstärker Elektronenröhrenverstärker vorgesehen sind, Fig. 6 eine Doppeldiode mit zwei Basiselektroden für eine erfindungsgemäße Schaltung und Fig. 7 und 8 Kurvendarstellungen, die den Ausgang einer Schaltung gemäß Fig. 4 bzw. 5 erläutern. Der grundsätzlich vorbekannte Oszillator der Fig. 1 enthält einen Verstärker 100, der eine oder mehrere Stufen aufweisen kann und eine Eingangsklemme 101, eine Ausgangsklemme und eine für Eingang und Ausgang gemeinsame Klemme 103 hat. Der Verstärker wird je nach Vorzeichen und Größe von einer Spannung gesteuert, die auf geeignete Weise an den Eingangsklemmen zugeführt wird. Die Schaltung nach Fig. 1 enthält außerdem eine Gleichstromquelle 105, die schematisch als Batterie dargestellt ist und mit diesem Schalter 106 und der Primärwicklung 107 eines Transformators in Reihe geschaltet ist, dessen Sekundärwicklungen die Bezugszeichen 108 und 109 tragen.
  • Eine Mitkopplung wird dadurch erzielt, daß die Sekundärwicklung 108 an die Eingangsklemmen 101 und 102 so angeschlossen ist, daß die durch diese Wicklung dem Verstärker zugeführte Speisespannung eine Polarität erhält, die zu einer Vergrößerung der Verstärkerausgangsspannung führt. Der Rückkopplungspfad enthält ferner in Reihe mit der Wicklung 108 einen elektronisch gesteuerten Widerstand 110, der hier schematisch als Vierpol mit Eingangsklemmen 111, 112 und Ausgangsklemmen 113; 114 dargestellt ist. An die Eingangsklemmen 111 und 112 des Widerstandes 110 ist eine Signalquelle 115 angeschlossen. Die Ausgangsklemme 113 ist mit der Verstärkerklemme 102 und der linken Klemme der Transformatorprimärwicklung 107 und die andere Ausgangsklemme 114 mit der einen Klemme der Transformatorsekundärwicklung 108 verbunden. Die Transformatorsekundärwicklung 109 arbeitet als Ausgangswicklung und speist eine nicht dargestellte Last.
  • Während des Betriebes werden im Verstärker 100 Schwingungen erzeugt, deren Frequenz in an sich bekannter Weise durch die im Rückkopplungskreis vorhandenen Reaktanzen bestimmt wird. Zu diesen Reaktanzen gehört die Gegeninduktivität zwischen den Transformatorwicklungen 107, 108, die, wenn, wie schematisch bei 116 angedeutet, der Tranformator einen Eisenkern aufweist, eine veränderliche Größe ist, die sich in Abhängigkeit vom Verlauf der Hysteresisschleife des Kernwerkstoffes ändert. Die Stromkreiskonstanten sind so ausgewählt, daß die Schwingungsfrequenz des Systems oberhalb der höchsten Arbeitsfrequenz der Signalquelle 115 liegt. Unter diesen Bedingungen bestimmt sich die Amplitude der Schwingungen in jedem Augenblick durch die Größe des Widerstandes des Vierpols 110 zwischen seinen Klemmen 113 und 114 in Abhängigkeit von einer bestimmten, an den Klemmen 111, 112 anliegenden Eingangsspannung.
  • In den nachfolgenden Figuren sind Schaltelemente, die bereits in der Fig. 1 enthalten waren, mit ähnlichen Bezugszeichen benannt, wobei jedoch die Hunderterstelle den Figurenbezeichnungen entsprechend umbenannt ist.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Schaltung nach der Erfindung, bei der an Stelle eines einzigen Verstärkers 100 zwei in Gegentakt geschaltete Verstärker 200 a und 200 b vorhanden sind. Eine gemeinsame Eingangsklemme 202 dieser Verstärker ist über einen Schalter 206 und eine Batterie 205 mit der Mittelanzapfung der Transformatorprimärwicklung 207 verbunden. Die Enden der Primärwicklung 207 sind mit den entsprechenden Verstärkerausgangsklemmen 203 a, 203 b verbunden. Es versteht sich, daß diese besondere Zusammenschaltung der Verstärker 200a, 200b nur als eine Ausführungsform für verschiedene mögliche spiegelbildlich symmetrische Anschaltungen von zwei Verstärkern an einen gemeinsamen Ausgangskreis gilt. Die verbleibenden Eingangsklemmen 201a und 201b der zwei Verstärker sind an die entsprechenden Enden der Rückkopplungswicklung 208 angeschlossen, deren Mittelanzapfung mit einer Ausgangsklemme 214 des signalabhängigen Widerstandes verbunden ist. Dieses Widerstandselement ist hier als Verstärker 210 dargestellt, der sowohl eine als auch mehrere Stufen aufweisen kann. Die zweite Ausgangsklemme 212 des Verstärkers 210, der hier in ähnlicher Weise wie der Dreiklemmenverstärker 100 in Fig. 1 ausgebildet ist, ist mit einer der beiden Eingangsklemmen gemeinsam. Der Rückkopplungspfad wird somit vervollständigt durch eine Leitungsverbindung von der Eingangsklemme 212 zur Mittelanzapfung der Wicklung 207 und zu einem der Pole (hier wurde willkürlich der negative Pol gewählt) der Batterie 205.
  • Die Eingangsklemmen 211, 212 des Verstärkers 210 sind mit einem großen Widerstand 217 und die Ausgangsklemmen 212 und 214 durch einen Kondensator 218 überbrückt. Die Eingangssignale werden an den Klemmen 211 und 212 aus einer in der Fig. 2 nicht dargestellten Quelle zugeführt. Der Ausgang des Systems wird von der anderen Transformatorsekundärwicklung 209 abgegriffen. Der Widerstand 217 bildet einen Teil eines Kreises, mit dem der Hilfsverstärker 210 so vorgespannt wird, daß dessen innerer Widerstand, wenn kein Signal anliegt, einen vorbestimmten endlichen Wert erhält. Der Kondensator 218 dient dazu, die Eingangsklemmen 201a, 201 b des Gegentaktverstärkers 200 a, 200 b so vorzuspannen, daß es wechselweise zu einer Sperrung kommt. Die Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 2 ist im übrigen der der Fig. 1 ähnlich, mit Ausnahme der Tatsache, daß der Ausgangsstrom aus der Batterie 205 bei aufeinanderfolgenden Halbwellen der Arbeitsfrequenz wechselweise die beiden Verstärker 200a und 200 b durchfließt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Verstärker der Schaltung gemäß Fig.2 durch magnetfeldabhängige Widerstandselemente 300 a, 300 b und 310 ersetzt. Jedes dieser Widerstandselemente besteht aus einem Widerstand, der im Feld eines zugeordneten Elektromagneten liegt, dessen Spule von einem Steuerstrom in Abhängigkeit von einem Eingangssignal durchflossen wird. Wenn sich die Feldstärke ändert, ändert sich auch der Widerstandswert des Widerstandselementes, so daß ein durch dieses Widerstandselement hindurchfließender Ausgangsstrom in Übereinstimmung mit den Schwankungen des Eingangssignals moduliert wird. Bekannte Werkstoffe, die diese sich unter dem Einfluß von Magnetkräften ändernden Widerstände haben, sind beispielsweise Wismut, Indium-Antimonide und Indium-Arsenide.
  • Die mit magnetfeldabhängigen Widerständen versehenen Verstärker 300a und 300b sind Vierpole, deren gemeinsame Ausgangsklemme 304 über einen Schalter 306 und eine Batterie 305 mit der Mittelanzapfung einer Transformatorprimärwicklung 307 verbunden ist. Die anderen Ausgangsklemmen 303 a und 303 b sind in Übereinstimmung mit der Anordnung nach Fig. 2 an den gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung307 angeschlossen. Die Eingangsklemmen 301 a, 301 b sind an die Rückkopplungswicklung 308 angeschlossen. Ihre verbleibenden Eingangsklemmen 302 a und 302 b sind miteinander verbunden und an die Ausgangsklemme 313 eines Hilfsverstärkers 310 oberhalb des magnetfeldabhängigen Widerstandselementes angeschlossen. Das in der Zeichnung untenliegende Ende dieses magnetfeldabhängigen Widerstandselementes bildet die zweite Ausgangsklemme 314 des Hilfsverstärkers, welche mit der Mittelanzapfung der Rückkopplungswicklung 308 verbunden ist. Dem magnetfeldabhängigen Widerstandselement ist an den Klemmen 313 und 314 ein Vorspannungskondensator 318 parallel geschaltet.
  • An den Elektromagneten der Verstärker 300 a, 300 b, 310 sind besondere Vorspannungswicklungen 319a, 319b und 319c angeordnet, um diese Verstärker auf Eingangsströme einer speziellen Polarität besonders anspre.chbereit zu machen. Diese Vorspannungswicklungen sind zusammen mit einem Widerstand 320, einer Batterie 305 und einem Schalter 306 in Serie geschaltet. Die Polung der Verbindung zwischen der Rückkopplungswicklung 308 und den Eingangswicklungen dieser Verstärker ist so getroffen, daß der Rückkopplungsstrom den magnetischen Fluß eines der betreffenden Verstärkerelemente verstärkt, wenn der Primärstrom durch das zugeordnete magnetfeldabhängige Widerstandselement zunimmt, um auf diese Weise den Widerstand dieses Widerstandselementes weiter zu vermindern und den Primärstrom zu vergrößern.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird das Steuersignal, das den Eingangsklemmen 311, 312 des Hilfsverstärkers zugeführt wird, von der Belastungswicklung 309 abgegriffen, deren Ausgang durch eine Vollwellen-Gleichrichterbrücke 321 gleichgerichtet und durch einen an die Brückenecken angeschlossenen Kondensator 322 geglättet wird. An die gleichen Brückenecken sind auch eine nicht dargestellte Last und ein Potentiometer 323 angeschlossen. Der Eingangskreis des Verstärkers 310 enthält die Spannung, die an dem Teil des Potentiometers 323 zwischen der linken Klemme und dem Abgriff abfällt. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch jede Vergrößerung der Potentiometerspannung das Feld des Verstärkers 310 geschwächt und der Widerstand zwischen seinen Ausgangsklemmen 313 und 314 vergrößert wird, so daß sich die Amplitude dar erzeugten Schwingungen und die Ausgangsspannung des Brückenkreises 321 vermindern. Da diese Kompensation notwendigerweise nicht ganz vollständig ist, führen große Änderungen der Ausgangsspannung am wirksamen Potentiometerabschnitt, die sich durch eine Verstellung des Abgriffes ergeben, zu Schwingungen von verschiedenen Amplituden.
  • Gemäß einem bevorzugten Merkmal dieser Erfindung ist im Regelstromkreis, der von der Brücke 321 abgezweigt ist, eine nichtlineare Impedanz, deren Widerstand sich in einem zuvor festgelegten Bereich plötzlich und entgegengesetzt mit der Spannung ändert, so daß sich eine nahezu vertikal verlaufende Strom-Spannungs-Kennlinie ergibt. Dieses hier beschriebene Schaltelement ist eine Zener-Grenzschichtdiode, die schematisch bei 324 angedeutet ist und in Sperrichtung betrieben wird. Bekannterweise gibt es eine Durchbruchsspannung, oberhalb der der Strom in Gegenrichtung auch bei nur kleinem Spannungsanstieg sehr schnell zunimmt. Wenn bei dieser Schaltung für eine entsprechende Vorspannung gesorgt wird, ergeben sich aus kleinen Schwankungen der Ausgangsspannung an der Brücke 321 große Kompensationsschwankungen des Magnetfeldes des Verstärkers 310, die dazu tendieren, den ursprünglichen Gleichgewichtszustand wiederherzustellen. Auf diese Weise steht an den Ausgangsecken der Brücke 321 eine Ausgangswelle von sehr konstanter, aber einstellbarer Amplitude zur Verfügung.
  • Die Verstärker bei der Schaltung gemäß Fig.4 werden von Transistoren 400 a, 400 b und 412 gebildet. Die mit den Basen verbundenen Eingangsklemmen 401 a und 401 b führen zur Rückkopplungswicklung 408. Die an die Emitter angeschlossenen Eingangsklemmen 402a und 402b sind miteinander verbunden und über den Schalter 406 und die Batterie 405 an den Mittelabgriff der Transformatorprimärwicklung 407 angeschlossen. Die mit den Kollektoren verbundenen Ausgangsklemmen 403a, 403 b sind mit den Enden der Primärwicklung 407 verbunden. Bei dem Transistor 410 ist der Basisanschluß 411 finit dem linken Schaltarm eines zweipoligen Umschalters 425 verbunden. Der Basisanschluß 411 bildet die eine Eingangsklemme des Hilfsverstärkers. Der Emitteransehluß 412, der sowohl als Eingangs- als auch als Ausgangsklemme dient, ist einerseits mit der Mittelanzapfung der Transformatorsekundärwicklung 408 und andererseits mit dem rechten Schaltarm des zweipoligen Umschalters 425 verbunden. Ein Kollektoranschluß 413, welcher die andere Ausgangsklemme bildet, ist über einen Widerstand 426 mit der Mittelanzapfung der Transformatorprirnärwicklung 407 verbunden. Der Widerstand 426 ist klein gegenüber dem Widerstand 417, welcher zwischen der gleichen Mi'ttelanzapfung und der Basis 411 eingeschaltet ist. Zwischen der Mittelanzapfung der Primärwicklung 407 und dem Emitter 412 ist ein Kondensator 418 eingeschaltet, der somit zusammen mit dem dazu in Reihe liegenden Widerstand 426 die Ausgangsklemmen des Transistors 410 überbrückt.
  • Dem Schalter 425 sind zwei Eingangskreise für den Hilfsverstärker 410 zugeordnet. Der eine Eingangskreis, der in der unteren. Schaltstellung des Schalters 425 angeschlossen ist, enthält eine Signalquelle 415, die mit einer kleinen Vorspannungsbatterie 427 in Reihe geschaltet ist. Der andere Eingangskreis, der in der oberen Schaltstellung wirksam wird, ist ein Regelstromkreis, der dem zuvor an Hand der Fig. 3 beschriebenen ähnlich ist und eine an die Belastungswicklung 409 angeschlossene Gleichrichterbrücke 421 mit einem Kondensator 422 enthält. Im Ausgangskreis der Brücke ist eine nichtlineare Impedanz 424 in Reihe geschaltet. Die nichtlineare Impedanz 424 ist hier als gasgefüllte Diode, beispielsweise als Neonglimmlampe dargestellt, die -in dem Bereich jenseits des Durchbruchpunktes ebenfalls eine nahezu vertikale Strom-Spannungs-Kennlinie aufweist. Die Stromkreiskonstanten sind auch hier so gewählt, daß die Diode in diesem besonderen Bereich ihrer Kennlinie arbeitet.
  • Auf Grund der Anordnung des Widerstandes 417 befinden sich die Basis 411 und der Kollektor 413 des Transistors 410 anfänglich auf dem gleichen Potential, so daß unmittelbar nach dem Schließen des Schalters 406 keine Gegenspannung vorhanden -und die Impedanz des Mitkopplungskreises des Gegentaktverstärkers 400a, 400b anfänglich sehr klein ist, wodurch ein schnelles Anschwingen des Oszillators und eine schnelle Entstehung urmodulierter Schwingungen stabilisierter Amplitude hervorgerufen wird. Wie in der Fig. 7 dargestellt, können diese Schwingungen als Träger für irgendwelche Signale von relativ niedriger Frequenz aus der Quelle 415 dienen, wobei dann ein solches Signal die HüllkuTve E der Trägerwelle C moduliert. Die Normalamplitude A, der Trägerwelle C sollte nicht kleiner sein als die maximale Signalamplitude aus der Quelle 415. Sofern die Anordnung nur als Verstärker für das Signal arbeiten soll, kann dieses Signal dann wiedergewonnen werden durch einen geeigneten Datektorkreis 423, der, wie dargestellt, an die Belastungswicklung 409 angeschlossen ist. Die Zeit- . konstante des Detektorkreises sollte groß sein im Vergleich mit der Periode der Trägerwelle C, aber klein gegenüber der Periode der höchsten Signalfrequenz.
  • Die Widerstände 417 und 426 oder Teile von ihnen können aus merklich wärmeempfindlichem Werkstoff hergestellt sein, um, wie angegeben, Leitfähigkeitsänderungen von verschiedenen Schaltelementen zu kompensieren. Eine Impedanz, wie die Diode 324 oder die Neonröhre 424, kann durch Änderungen der Umgebungstemperatur merklich beeinflußt werden. Der Temperaturkoeffizient des Widerstandes der erstgenannten Widerstandselemente ist im allgemeinen positiv und der der letztgenannten Widerstandselemente negativ. Gemäß diesem erfindungsgemäßen Merkmal sind die Widerstände 417 und 426 mit abgeglichenem positivem oder negativem Widerstands-Wärmekoeffizienten ausgebildet, so daß die Ausgangsspannung der Schaltung im wesentlichen von Temperaturschwankungen unabhängig wird.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 enthalten die im Gegentakt geschalteten Hauptverstärker und der Hilfsverstärker 510 Vakuumröhren 500a, 500 b bzw. 510. Die Röhren 500 a und 500 b sind Trioden, deren Gitteranschlüsse 501a und 501 b an die Transformatorsekundärwicklung 508 angeschlossen sind. Ein gemeinsamer Kathodenanschluß 502 steht über den Schalter 506 und eine Batterie 505 mit der Mittelanzapfung der Transformatorprimärwicklung 507, an die die Anodenanschlüsse 503 a und 503 b angeschlossen sind, in Verbindung. In Abweichung von den Anordnungen der zuvor besprochenen Figuren ist der Transformator gemäß Fig. 5 eisenlos ausgebildet. Die Primärwicklung 507 ist durch einen Kondensator 528 so abgeglichen, daß sich als Resonanzfrequenz die Arbeitsfrequenz der Oszillatorschaltung ergibt.
  • Der Verstärker 510 enthält ebenfalls eine Triode, deren Kathodenanschluß 512 mit der Mittelanzapfung der Rückkopplungswicklung 508 verbunden ist. Der Anodenanschluß 513 steht mit der Mittelanzapfung der Wicklung 507 und dem positiven Pol der Batterie 505 in Verbindung. Der Gitteranschluß 511 ist über einen Gitterableitwiderstand 517 mit der Kathode verbunden. Die Kathode und die Anode dieser Röhre werden durch einen Kondensator 518 überbrückt. Bei dieser Ausführungsform ist als Eingangssignalquelle ein Generator 515 dargestellt, der auf die Primärwicklung 530 eines Transformators mit zwei Sekundärwicklungen 531 und 532 arbeitet. Die Wicklung 531 ist an die Wechselstromeingangsecken einer Gleichrichterbrücke 521 angeschlossen, deren Gleichstromausgangsecken über einen Kondensator 522 verbunden und über einen Widerstand 517 in Reihe mit der Wicklung 532 angeschlossen sind. Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, der Primärwicklung 507, wie in der Fig. 8 bei C dargestellt, einen gesteuerten Träger aufzudrücken, dessen signallose Amplitude nahezu Null ist und dessen Hüllkurve E' bei Anwesenheit von Signalen um einen Mittelwert schwingt, der in der Fig. 8 duck die strichpunktierte Linie M gekennzeichnet ist. Die Lage der Linie M bestimmt sich aus der Vorspannung, die von der Gleich .richteranordnung 521, 522 abgegriffen wird. Der Wirkungsgrad dieses »gesteuerten Träger«-Systems ist größer als die eines einfachen ampftudenmodulierten Systems der Fig. 4, und es fließt bei einem Signal Null nahezu kein Strom. In die Kathodenleitung der Röhre 510 kann ein Widerstand 526 eingeschaltet werden, um die Schaltung auf einen optimalen Arbeitspunkt vorzuspannen.
  • Obwohl im Prinzip die Rückkopplung bei einer erfindungsgemäßen Schaltung durch Kopplungen ohne Transformatoren zu erzielen sind, wurden in den Zeichnungen Transformatorkopplungen dargestellt, da ihre Verwendung die Verluste vermindert und den Wirkungsgrad der Schaltung heraufsetzt. Es wurde festgestellt, daß sich die Rückkopplungswicklung mit einer sehr kleinen Anzahl von Windungen ausbilden läßt, so daß in ihr die Kupferverluste klein werden. Unter der Verwendung von Grenzschichttransistoren mit 2 Watt Nennverlustleistung in P-N-P-Schaltung war es bei der Anordnung gemäß Fig.4 möglich, über 100 Watt Rechteckwellenenergie zu steuern, ohne die Neunverluste zu übersteigen bei einem Gesamtwirkungsgrad von mehr als 90 %.
  • Der Ausdruck »Verstärker«, wie er zur Bezeichnung der aktiven Bauelemente der zuvor besprochenen und dargestellten Schaltungen verwendet wurde, ist so zu verstehen, daß er auch Vorrichtungen umfaßt, die nur eine dynamische Verstärkung ermöglichen und eine Gleichstromverstärkung von weniger als Eins aufweisen. Eine solche Vorrichtung, die als Doppeldiode mit zwei Basiselektroden bezeichnet wird, ist in der Fig. 6 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 600 benannt. Diese Diode weist einen Körper 600' auf, der aus Germanium oder Silizium bestehen kann und eine gleichrichtende Grenzschicht mit einem metallischen Belag 600" bildet, zu dem eine Anschlußleitung 601 führt. Zwei weitere Leitungen 602 und 603 bilden ohmsche Anschlüsse an gegenüberliegenden Enden des Körpers 600'. Der Belag 600" kann, wenn es sich um Germanium hande1t, aus Indium oder einer Legierung von Indium mit Gallium oder Aluminium bestehen. Wird dagegen für den Körper 600' Silizium verwendet, kann man eine Legierung von Blei, Gold und Arsen verwenden. Wie durch die gewählten Bezugszeichen angedeutet, kann die Leitung 601 an die Stelle eines beliebigen Transistorbasisanschlusses 401 a, 401 b der Fig. 4 traten, wobei dann auch die Anschlüsse 602 und 603 die Emitter- und Kollektoranschlüsse 402 a und 402 b bzw. 403a und 403b ersetzen. Es versteht sich, daß die Vorrichtung 600 nicht nur für die Hauptverstärker 400 a, 400 b der Fig. 4 sondern auch für den Hilfsverstärker 410 verwendet werden kann.
  • Der Ausdruck »elektrisch gesteuertes signalabhängiges Widerstandselement«, wie er bei den offenbarten Ausführungsbeispielen zur Bezeichnung der Vorrichtungen 210, 310 usw. verwendet wurde, soll so ausgelegt werden, daß er auf Vorrichtungen beschränkt ist, die in der Lage sind, mindestens Hörfrequenzschwingungen zu folgen unter Ausschluß von Widerständen, Potentiometern und sonstigen Widerstandselementen, die durch mechanische Einwirkung verstellt werden.
  • Es ist noch zu beachten, daß, soweit es schaltungsverträglich ist, Merkmale, die speziell in einer der Figuren der Zeichnungen dargestellt sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die sich in anderen Ausführungsformen befinden, und daß generell zahlreiche Abwandlungen und Anpassungen der offenbarten Anordnungen möglich sind und von Fachleuten ohne weiteres vorgenommen werden können. Alle diese Abwandlungen, Anpassungen und Kombinationen sollen somit von der vorliegenden Erfindung, die in den nachfolgenden Patentansprüchen beansprucht sind, mitumfaßt werden.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ausgangsamplitude eines Oszillators, wobei ein niederfrequentes Steuersignal dem Eingangskreis eines Hilfsverstärkers aufgedrückt wird, dessen Ausgangskreis mit dem Mitkopplungsweg des Oszillators in Serie geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Hilfsverstärkers (210) zwischen den Mittelanzapfungen einer Primär- und einer die Mitkopplung bewirkenden Sekundärwicklung eines Transformators (207, 208, 209) liegt, der zusammen mit zwei in Gegentakt geschalteten Verstärkern (200 a, 200 b) den Oszillator bildet.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ß das Steuersignal dem Ausgangskreis des Oszillators über einen Gleichrichterkreis (321, 322 bzw. 421, 422) mit verhältnismäßig großer Zeitkonstante entnommen und dem Hilfsverstärker zur Stabilisierung der Oszillatoramplitude im entgegenwirkenden Sinn zugeführt wird.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichterkreis und dem Eingang des Hilfsverstärkers ein nichtlineares Widerstandselement liegt, z. B. eine Kristalldiode oder eine Glimmröhre, deren Strom-Spannungs-Kurve eine angeri 'ahert lotrechte Strecke aufweist, wobei der Hilfsverstärker so vorgespannt ist, daß sein Arbeitspunkt auf der genannten lotrechten Strecke liegt.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, bei der das nichtlineare Widerstandselement eine merkliche Wärmeempfindlichkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Hilfsverstärkers wenigstens ein Widerstandselement (417 bzw. 426) mit kompensierenden Wärmekoeffizienten enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 869 225, 428 265, 363 087; deutsche Auslegeschrift Nr. 1025 462; Patentschrift Nr. 9 599 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; französische Patentschrift Nr. 1079 290; britische Patentschrift Nr. 756 060; schweizerische Patentschrift Nr. 176164; USA.-Patentschriften Nr. 2 343 539, 2 346 331, 2 683 252, 2 827 569; The Post Office Electrical Engineers Journal, Juli 1955, S. 108.
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