DE1153097B - Einrichtung zur selbsttaetigen Scharf-abstimmung mittels einer Kapazitaetsdiode - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbsttätigen Scharfabstimmung mittels einer Kapazitätsdiode Es ist bekannt, daß man die Frequenz eines Oszillators dadurch automatisch nachregem kann, daß man parallel zum Schwingungskreis des Oszillators eine im Sperrgebiet arbeitende Diode (Kapazitätsdiode) schaltet und an die Diode eine Regelspannung anlegt. Die Kapazität der Diode ändert sich in Abhängigkeit von der angelegten Regelspannung. Um die Regelwirkung zu erhöhen, schaltet man bekanntlich zwischen den Regelspannungserzeuger und die Diode einer Verstärkerröhre und entnimmt die verstärkte Regelspannung einem im Ausgangskreis dieser Röhre liegenden ohmschen Widerstand.
• Die Kapazität der Diode ändert sich in Abhängigkeit von der Regelspannung nichtlinear in der Weise, daß bei kleinen Regelspannungen sich die Kapazität zunächst stark und bei größeren Regelspannungen nur noch wenig ändert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abhängigkeit der Kapazitätsänderung der im Sperrgebiet arbeitenden Diode von der Regelspannung zu linearisieren.
• Erfindungsgemäß wird diese Linearisierung dadurch erreicht, daß die negative Gittervorspannung der Verstärkerröhre einen annähernd festen Wert hat und so bemessen ist, daß der Arbeitspunkt auf dem unteren Knick der Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie liegt. Durch die feste Gittervorspannung wird erreicht, daß die Krümmung der dynamischen Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie wesentlich stärker ist als bei der bisher bei solchen Regelschaltungen üblichen Erzeugung der Gittervorspannung durch einen Kathodenwiderstand, denn ein solcher Widerstand wirkt durch Gegenkopplung verflachend auf die Kennlinie. Die stärkere Krümmung wird bei der Erfindung zur Kompensation der Krümmung der Kapazitätskennlinie der Diode ausgenutzt.
• An Hand der Fig. 1 und 2 wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben.
• Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die von dem Diskriminator 1 erzeugte Spannung Un wird der durch den hochohmigen Spannungsteiler 2, 3 fest eingestellten, relativ stark negativen Gittervorspannung Ug,, überlagert und dem Gitter der Verstärkerröhre 4 zugeführt. Die Anodenbetriebsspannung der Verstärkerröhre 4 wird durch den Spannungsteiler 5, 6 auf z. B. 100 V herabgesetzt, der relativ niederohmig ist, damit die Anodenbetriebsspannung möglichst unabhängig vom Anodenstrom ist. Dadurch wird eine Verflachung der Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie vermieden. Die Herabsetzung der Anodenbetriebsspannung bezweckt, daß bei der größten vom Diskriminator gelieferten positiven Regelspannung die Durchbruchsspannung der Kapazitätsdiode 10 wegen Begrenzung durch den Gitterstromeinsatz nicht erreicht wird. Der durch die Gitterspannung gesteuerte Anodenstrom erzeugt an dem Widerstand 7 eine Spannung, die über den Widerstand 9 als Steuerspannung der Kapazitätsdiode 10 zugeführt wird. Der Widerstand 9 verhindert, daß die Hochfrequenzspannung des Leitungskreises 12 über den Durchführungskondensator 8 kurzgeschlossen wird. Die Kapazitätsdiode 10 stellt mit der Kapazität 11 eine frequenzbestimmende kapazitive Belastung des Leitungskreises 12 dar, der als Oszillatorkreis in einer selbstschwingenden Mischsstufe dient, die die Zwischenfrequenz ZF liefert.
• Fig. 2 zeigt bei a eine typische Kennlinie einer Kapazitätsdiode (Abhängigkeit der Sperrschichtkapazität C von der Sperrspannung U"). Die maximale Kapazitätsänderung beträgt beispielsweise 12 pF, wobei für die Kapazitätsänderung von 16 auf 10 pF eine Sperrspannungsänderung von 0 auf 4 V und für die Kapazitätsänderung von 10 auf 4 pF eine Sperrspanungsänderung von 4 auf etwa 50 V nötig ist. Fig. 2 zeigt bei b eine typische dynamische Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie einer Verstärkerröhre, wobei der Zusammenhang mit der Kennlinie der Kapazitätsdiode dadurch gegeben ist, daß der Anodenstrom 1d am Ausgangswiderstand Ra der Verstärkerröhre eine ihm proportionale Spannung IQRd hervorruft, die als Sperrspannung für die Kapazitätsdiode dient. Fig. 2 zeigt bei c eine typische Diskriminatorkennlinie. Die in Abhängkeit von der Frequenz f auftretende Spannung UD beeinftußt die Gittervorspannung der Verstärkerröhre, wobei dem Nullpunkt der Diskriminatorkennlinie die relativ stark negative Spannung Ugo entspricht, d. h., der Arbeitspunkt der Verstärkerröhre liegt im unteren Knick der Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie. Diesem Arbeitspunkt und damit dem Nullpunkt der Diskriminatorkennlinie entspricht in Fig. 2 a die Kapazität von 10 pF, der wiederum die Arbeitsfrequenz des Oszillators entspricht. Weicht die Frequenz des Oszillators von der gewünschten Frequenz f o um ± A f ab, so ergibt sich am Diskriminator gemäß der Kennlinie in Fig. 2 c eine Spannung ± UD, die die Gitterspannung der Verstärkerröhre und damit deren Anodenstrom steuert, durch den die Sperrspannung an der Diode und damit die Kapazität des Oszillatorkreises so weit verändert wird, bis die gewünschte Frequenz f o annähernd wieder erreicht ist. Wie Fig. 2 zeigt, rufen gleiche positive bzw. negative Frequenzänderungen etwa gleiche positive bzw. negative Kapazitätsänderungen hervor.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur selbsttätigen Scharfabstimmung mittels einer vom Regelspannungserzeuger über eine Verstärkerröhre gesteuerten, im Sperrbereich arbeitenden Kapazitätsdiode, deren Kapazitätsänderung bei kleinen Steuerspannungen groß und bei großen Steuerspannungen gering ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Linearisierung der Abhängigkeit der Kapazität von der Spannung des Regelspannungserzeugers die negative Gittervorspannung der Verstärkerröhre einen annähernd festen Wert hat und so bemessen ist, daß der Arbeitspunkt auf dem unteren Knick der Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: »Funk-Technik« Nr.5/1959, S.132 bis 135; Nr. 8/1962, S. 244, 245.