DE1161959B

DE1161959B - Circuit for keeping the central frequency of a frequency-modulated oscillator constant

Info

Publication number: DE1161959B
Application number: DEN19831A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Egbert Hendrik Boiten
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Priority date: 1961-04-01
Filing date: 1961-04-01
Publication date: 1964-01-30

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: H 03 cBoarding school Class: H 03 c

Deutsche Kl.: 21 ä4 -14/01 German classes : 21 - 4 - 14/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeidetag:
Auslegetäg:Number:
File number:
Avoidance day:
Display day:

N 19831IX d/21 a4N 19831IX d / 21 a4

1. April 1961April 1, 1961

30. Janüäf 1964January 30, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Konstanthalten der Zentralfretjüeäz eines erster! frequenzmodulierten Oszillators, in der die erzeugte Schwingung zusammen mit der von einem zweiten Oszillator erzeugten Schwingung einer Mischstufe zugeführt wird, die mit einem Diskriminator, von dem eine Regelspannung abgenomüien wird, verbünden ist, welch letztere der Eingangskette einer Modülatorstufe, die die Frequenz der vom ersten Oszillator erzeugten Schwingungen moduliert, zugeführt wird, welcher Modulatorstufe zugleich ein modulierendes Signal zugeführt wird, und in der dieses modulierende Signal dadurch aus der besagten Regelspannung entfernt wird, daß eine Modulation der Schwingung des zweiten Oszillators mit einem vom modulierenden Signal abgeleiteten Signal stattfindet.The invention relates to a circuit for keeping constant the Zentralfretjüeäz a first! frequency-modulated oscillator in which the generated oscillation is combined with that of a second Oscillator generated vibration is fed to a mixer, which is equipped with a discriminator of to which a control voltage is abrogated which is the latter of the input chain of a modulator stage, which is the frequency of the first oscillator generated vibrations is modulated, which modulator stage at the same time a modulating Signal is supplied, and in which this modulating signal is thereby removed from said control voltage that a modulation of the oscillation of the second oscillator with one of the modulating Signal derived signal takes place.

Eine derartige Schaltung ist z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 674 720 an sich bekannt. Dort wird der zweite Oszillator, der sogenannte Hilfsoszillator, in Phase moduliert, so daß die Unterdrückung der Modulation nach dem Diskriminator nicht vollständig ist.Such a circuit is z. B. from the U.S. Patent 2,674,720 known per se. There the second oscillator, the so-called auxiliary oscillator, modulated in phase, so that the suppression of the modulation after the discriminator is not complete is.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung, welche die Modulation nach dem Diskriminator besser unterdrückt.The invention relates to a circuit which better suppresses the modulation after the discriminator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweiter Oszillator, der unmittelbar frequenzmoduliert werden kann, vorgesehen ist, dessen Frequenz höchstens den zehnten Teil derAccording to the invention, this object is achieved by that a second oscillator, which can be directly frequency modulated, is provided, whose frequency is at most the tenth part of the

Schaltung Zum Konstanthalten der
Zentralfrequenz eines frequenzmodulierten
OszillatorsCircuit To keep the
Central frequency of a frequency-modulated
Oscillator

Anmelder:Applicant:

Nederlandse Orgänisatie voof Toegepasfr-Natüürwetenschappelijk Önderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer, Den HaagNederlandse Orgänisatie voof Toegepasfr-Natüürwetenschappelijk Önderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer, The Hague

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. O. StürüerDr.-Ing. O. Stürüer

und Dipl.-Landw. Dr. F. Mayer,and Dipl.-Landw. Dr. F. Mayer,

Patentanwälte^Patent Attorneys ^

Calw-Wimberg, östlandstr. 36Calw-Wimberg, Ostlandstr. 36

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Egbert Hendrik Boiten_$ Dipl.-Ing. Egbert Hendrik Boiten _$

Pijnacker (Niederlande) - -Pijnacker (Netherlands) - -

lichkeit und eine sehmäle Bandbreite besitzt, und daß der besagte Diskriminator auf die gewünschte Frequenz des Mischefäusgängss'igüals abgestifnirit ist, üü9 wenn weiter dafür gösofgt wird, daß die Frequeflz /g der Vom zweiten öder Hilfsöszülatör erzeugten"possibility and a wide range, and that said discriminator to the desired frequency of the Mischefäusgangss'igüals is stifnirit, üü9 if it is further considered that the Frequeflz / g the produced by the second or auxiliary oeszülatör "

Frequenz des ersten Oszillators beträgt, und daß die 30 Schwingung mä^ifnäl 10 ^e/o der Frequenz f_i der vom Frequenzverschiebungen der vom ersten Oszillator Hauptöszillator erzeugten Schwingung beträgt, dann erzeugten Schwingung einschließlieh auch sehr läng- bestimmt die Stabilität des besagten Diskriüiinätofö sanier und dauernder Verschiebungen infolge des die Stabilität dös Häuptoszillatofs, und es wird iiüf modulierenden Signals ini absoluten Wert den ent- den Unerwünschten Ffequeiizverschiesbürigen Von der sprechenden Frequenzverschiebungen der vom zwei- 35 Regelspannüng entgegengearbeitet. ES ist dänii nieht ten Oszillator erzeugten Schwingung gleich sind, daß mehr notwendig, einen hochstabilen Kristalloszillator die Mischung der beiden modulierten Oszillatofschwingungen so getroffen ist, daß dabei ein von den
am Eingang zügeführten Modulationsschwingungeü
freies Produkt entsteht, das dem mit Kristall ver- 40
sehenen Diskriminator zugeführt ist, der eine größere
Stabilität besitzt als der erste Oszillator und somit
die Stabilität der Schaltung bestimmt.Frequency of the first oscillator is, and that the oscillation is at least 10 ^e / o of the frequency f _{i of} the oscillation generated by the frequency shifts of the main oscillator oscillator, then the oscillation generated, including also very longitudinally, determines the stability of the said discriminator and permanent shifts as a result of the stability of the main oscillation, and the modulating signal in an absolute value counteracts the undesired frequency shifts caused by the two control voltage. The oscillation generated by the oscillator is the same, that it is more necessary to use a highly stable crystal oscillator to mix the two modulated oscillator oscillations in such a way that one of the oscillations is achieved
Modulation oscillation fed to the input
Free product is created which is 40
seen discriminator is fed to the one larger
Stability than the first oscillator and thus possesses
determines the stability of the circuit.

Hierdurch wird erreicht, daß am Eingang derThis ensures that at the entrance of the

Modulatorstufe ein modulationsfreies Regelsignal 45 unmittelbar in Frequenz modulieren läßt (siehe z. B. auftritt. Dieses Signal ist nahezu proportional zur P. A. Neeteson, »Junction Transistors in Pulse Instabilität des ersten oder Hauptoszillators. Wenn circuits«; Philips' Technical Library, Eindhoven dafür gesorgt wird, daß der Diskriminator, von derfl 1959, von S. 12 ab, besonders S. 17 und 18).
eine Regelspannung abgeleitet wird, die der unge- Eine Schaltung, die eine modulierte SchwingungModulator stage allows a modulation-free control signal 45 to be modulated directly in frequency (see e.g. occurs. This signal is almost proportional to PA Neeteson, "Junction Transistors in Pulse Instability of the First or Main Oscillator. When circuits";Philips' Technical Library, Eindhoven provided for this that the discriminator, from derfl 1959, from p. 12 onwards, especially p. 17 and 18).
a control voltage is derived, which is the un- A circuit that a modulated oscillation

wünschten Frequenzverschiebung des Hauptoszillatofs 50 von hoher Frequenz und großer Stabilität liefert, ist proportional ist, urid der auf die Mischstufe folgt, schon vorgeschlagen worden. In dieser Schaltung eine größe Frequenzstabilität, eine große Empfind- wird ein RelaxiOnsgeneratör von niedriger Frequeüzprovides the desired frequency shift of the main oscillator 50 of high frequency and great stability proportional, urid that follows the mixing stage, has already been proposed. In this circuit A great frequency stability, a great sensation becomes a relaxation generator of low frequency

309 807/301309 807/301

als Bezugsoszülätor zu verwenden, da, wie sich im nachstehenden herausstellet! wird, der Einfluß der Drift des Hilfsoszillatörs auf da§ Mischeraiisgatigs·¹· signal abnimmt, je nachdem ^- größer ist.to be used as a reference oscillator, as it turns out below! becomes, the influence of the drift of the auxiliary oscillator on the Mischeraiisgatigs · ¹ · signal decreases, depending on which ^ - is greater.

/2/ 2

In der erfindungsgemäßen Schaltung wird vorzugsweise ein astabiler Multivibrator als zweiter Oszillator Verwendet, weil Soleli ein Multivibrator sieh bequemIn the circuit according to the invention, is preferred An astable multivibrator is used as a second oscillator because Soleli a multivibrator looks convenient

unmittelbar in Frequenz moduliert, und die so erhaltene modulierte Schwingung wird z. B. mit einer mittels eines Kristalls stabilisieren, nicht modulierten Schwingung von hoher Frequenz gemischt. Bei dieser an sich bekannten Schaltung muß die gewünschte frequenzmodulierte Schwingung aus dem die Mischfrequenzen enthaltenden, von der Mischstufe herkommenden Signal herausgefiltert werden. Hierzu bedarf es in der Schaltung eines teuren breiten Filters, das die gewünschte Schwingung mit der Modulation durchlassen kann. Die nach der Filterung erhaltene Schwingung ist von geringerer Leistung; sie wird im allgemeinen für praktische Zwecke noch verstärkt werden müssen. Erfindungsgemäß hingegen kann der erste Oszillator, der die gewünschte frequenzmodulierte Schwingung abgibt, unmittelbar von großer Leistung sein.immediately modulated in frequency, and the modulated oscillation thus obtained is z. B. with a Stabilize by means of a crystal, unmodulated vibration of high frequency mixed. At this circuit known per se must produce the desired frequency-modulated oscillation from which the mixing frequencies containing signal coming from the mixer are filtered out. For this an expensive, wide filter is required in the circuit to produce the desired oscillation with the Can pass modulation. The oscillation obtained after filtering is of lower power; it will generally need to be strengthened for practical purposes. According to the invention, however the first oscillator, which emits the desired frequency-modulated oscillation, can be directly from be great achievement.

Da das vom Mischer kommende Signal erfindungsgemäß als Modulation nur die unerwünschten Frequenzverschiebungen des ersten Oszillators umfaßt, kann ein scharfes, billiges und schmales Filter hoher Qualität nach der Mischstufe angewandt werden. In der erfindungsgemäßen Schaltung wird daher ein Kristall im Diskriminator verwendet. Es wurde nämlich gefunden, daß ein Kristalldiskriminator mit einem Kristall, der eine Grundfrequenz von mehr als 22 MHz hat und der in seiner dritten Harmonischen, also mit ungefähr 67 MHz, angeschlagen wird, ein lineares Gebiet von ungefähr 600 Hz und eine Bandbreite von 3 bis 4 kHz zwischen den Spitzen aufweist. Mit diesem Kristalldiskriminator kann in der Praxis den zu stellenden Anforderungen reichlich Genüge getan werden, z. B. bei Verwendung der Vorrichtung zum Übertragen von Meßergebnissen über nicht allzu große Abstände.Since, according to the invention, the signal coming from the mixer only contains the undesired frequency shifts as modulation of the first oscillator, a sharp, cheap and narrow filter can be higher Quality to be applied after the mixing stage. In the circuit according to the invention, a Crystal used in the discriminator. Namely, it has been found that a crystal discriminator with a Crystal which has a fundamental frequency of more than 22 MHz and which is in its third harmonic, i.e. at around 67 MHz, a linear range of around 600 Hz and a bandwidth from 3 to 4 kHz between peaks. This crystal discriminator can be used in practice the requirements to be set are adequately met, e.g. B. when using the device for transferring measurement results over distances that are not too great.

An sich ist eine Schaltung für Breitbandfrequenzmodulation bekannt, die ein Verfahren zum Konstanthalten der Frequenz bei frequenzmodulierten Oszillatoren mit Hilfe einer Regelspannung, die aber selbst nicht modulationsfrei ist, bezweckt. Dabei sind beide Oszillatoren auf Frequenzen gleicher Größenordnung abgestimmt. Hierdurch wird die vorliegende Erfindung nicht berührt, da durch die erfindungsgemäße Schaltung die Zentralfrequenz des Hauptoszillators konstant gehalten werden soll und zu diesem Zweck eine modulationsfreie Regelspannung besitzt.A circuit for broadband frequency modulation is known per se, which has a method of keeping it constant the frequency in frequency-modulated oscillators with the help of a control voltage, but which itself is not modulation-free, is intended. Both oscillators are at frequencies of the same order of magnitude Voted. This does not affect the present invention, since the circuit according to the invention the central frequency of the main oscillator should be kept constant and for this purpose a Has modulation-free control voltage.

Es ist auch bekannt, die Frequenz eines Generators in möglichst genaue Übereinstimmung mit der Frequenz der Steuerspannung zu bringen. Dabei wird die Stabilität der Schaltung eben von dieser Steuer- 50 Wellenfrequenz spannung bestimmt. Demgegenüber wird erfindungs- Schwingungen gemäß die Stabilität der Schaltung durch die des Detektors bestimmt, welche deshalb größer sein muß als die Stabilität des Hauptoszillators. Notwendig istIt is also known to match the frequency of a generator as closely as possible to the frequency to bring the control voltage. The stability of the circuit depends on this control wave frequency voltage determined. In contrast, vibrations according to the invention, the stability of the circuit by that of the Detector determines which must therefore be greater than the stability of the main oscillator. Necessary is

vom ersten Oszillator erzeugten Schwingungen moduliert und der zugleich ein modulierendes Signal zugeführt wird. Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß der bei jener an sich bekannten Schaltung als Hilfs- oder Bezugsoszillator verwendete Kristalloszillator eine Reihe von Nachteilen aufweist. So ist es praktisch unausführbar, den Kristalloszillator selbst direkt in Frequenz zu modulieren, so daß das aus dem Kristalloszillator kommende Signal zuerst ίο einem Impulsoszillator zugeführt wird, der das Modulationssignal zugeführt bekommt und in dem die Phase der Trägerwelle moduliert wird. Dies letztere hat wieder zur Folge, daß mit jener Schaltung keine Modulation mit Gleichspannung möglich und die Regelspannung nicht ganz modulationsfrei ist, was mit jener Schaltung angestrebt wird. Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Schaltung keinen Kristalloszillator. Die Stabilität der Schaltung wird hier von der Stabilität des Kristalldetektors bestimmt, der sich ao viel einfacher und billiger herstellen läßt als ein Kristalloszillator. Demgemäß wird die erfindungsgemäße Schaltung im ganzen wesentlich einfacher. Hinzu kommt der weitere bedeutende Vorzug, daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung Modulation mit Gleichspannung möglich ist.vibrations generated by the first oscillator are modulated and a modulating signal is fed to it at the same time will. In-depth investigations have shown that the circuit known per se crystal oscillator used as an auxiliary or reference oscillator has a number of disadvantages. So it is practically impracticable to modulate the crystal oscillator itself directly in frequency so that that The signal coming from the crystal oscillator is first fed to a pulse oscillator which generates the modulation signal gets fed and in which the phase of the carrier wave is modulated. The latter again has the consequence that with that circuit no modulation with DC voltage is possible and the Control voltage is not completely free of modulation, which is the aim of this circuit. In contrast the circuit according to the invention does not have a crystal oscillator. The stability of the circuit is here by the stability of the crystal detector, which is ao much easier and cheaper to manufacture than one Crystal oscillator. Accordingly, the circuit according to the invention becomes substantially simpler as a whole. In addition, there is the further significant advantage that with the circuit according to the invention, modulation with DC voltage is possible.

Die erfindungsgemäße Schaltung wird nunmehr an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In dieser Zeichnung istThe circuit according to the invention is now based on the drawing of an exemplary embodiment are explained in more detail. In this drawing is

Fig. 1 ein Blockschema, in dem das Prinzip der Stabilisationsschaltung angewandt wird, undFig. 1 is a block diagram in which the principle of the stabilization circuit is applied, and

Fig. 2 ein weiter ausgearbeitetes Beispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung.2 shows a further elaborated example of a circuit according to the invention.

In F i g. 1 wird das modulierende Signal der Schaltung bei A zugeführt. Die von einem Hauptoszillator 2 erzeugten und vom Modulator 1 modulierten Schwingungen werden in einer Mischstufe 3 mit den vom Hilfsoszillator 6 erzeugten und vom Modulator 5 modulierten Schwingungen gemischt und danach dem Diskriminator 4 zugeführt.In Fig. 1 the modulating signal is fed to the circuit at A. The oscillations generated by a main oscillator 2 and modulated by the modulator 1 are mixed in a mixer 3 with the oscillations generated by the auxiliary oscillator 6 and modulated by the modulator 5 and then fed to the discriminator 4.

An Ausgang C des Diskriminators 4 entsteht eine Spannung, die den eventuell auftretenden unerwünschten Frequenzverschiebungen des Hauptoszillators 2 proportional ist. Diese Spannung wird verwendet, um im Modulator 1 der Frequenzverschiebung des Hauptoszillators 2 entgegenzuarbeiten. Das Ausgangssignal mit der konstanten Zentralfrequenz wird bei B abgenommen. Die Wirkung dieser Schaltung ist wie folgt: Wenn die Trägerwellenfrequenz der vom Hauptoszillator 2 erzeugten Schwingungen und die Trägerder vom Hilfsoszillator 6 erzeugten beide infolge des modulierenden Signals Frequenzverschiebungen erfahren, die vom gleichen absoluten Wert sind, wird am Ausgang der Mischstufe 3 unter anderem ein modulationslosesAt output C of the discriminator 4, a voltage arises which is proportional to any undesired frequency shifts of the main oscillator 2 that may occur. This voltage is used to counteract the frequency shift of the main oscillator 2 in the modulator 1. The output signal with the constant central frequency is picked up at B. The effect of this circuit is as follows: If the carrier wave frequency of the oscillations generated by the main oscillator 2 and the carriers of the oscillations generated by the auxiliary oscillator 6 both experience frequency shifts as a result of the modulating signal, which are of the same absolute value, a modulationless output is produced at the output of the mixer 3, among other things

3535

4040

4545

nur, daß die Frequenz des zweiten Oszillators min- 55 Signal entstehen, dessen Frequenz entweder die Diffedestens zehnmal kleiner als die des Hauptoszillators renz oder die Summe der beiden Oszillatorfrequenzenonly that the frequency of the second oscillator produces a minimum signal, the frequency of which is either the differential ten times smaller than that of the main oscillator renz or the sum of the two oscillator frequencies

daßthat

ist. Vor allem ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Schaltung mit wenigen Mitteln mehr erreicht als die an sich bekannte Schaltung.is. Above all, it should be noted that the circuit according to the invention achieves more with few means than the circuit known per se.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine an sich bekannte Schaltung zum Konstanthalten der Zentralfrequenz eines ersten frequenzmodulierten Oszillators, in der die erzeugte Schwingung mit der von einem zweiten Oszillator erzeugten Schwingung einer Mischstufe zugeführt wird, die mit einem Diskriminator, von dem eine Regelspannung abgenommen wird, verbunden ist, welch letztere der Eingangskette einer Modulatorstufe zugeführt wird, die die Frequenz der ist, je nachdem, ob hinter der Mischstufe 3 das obere oder untere Seitenband genommen wird. Dieses Signal ist frei von Modulation, ungeachtet der Frequenz des modulierenden Signals. Dieses Signal wird einem Diskriminator, der eine hohe Frequenzstabilität, eine große Empfindlichkeit und eine schmale Bandbreite aufweist und auf die obengenannte Differenzoder Summenfrequenz abgestimmt ist, zugeführt.The starting point of the invention is a circuit known per se for keeping the central frequency constant a first frequency-modulated oscillator, in which the generated oscillation with that of a Second oscillator generated oscillation is fed to a mixer stage, which is equipped with a discriminator, from which a control voltage is taken, which is connected to the input chain one Modulator stage is fed, which is the frequency of, depending on whether after the mixer 3 the upper or lower sideband is taken. This signal is free from modulation, regardless of frequency of the modulating signal. This signal is passed to a discriminator, which has a high frequency stability, has a large sensitivity and a narrow bandwidth and relies on the above-mentioned difference or Sum frequency is matched, supplied.

Wenn nun die Frequenz Z₁ des Hauptoszillators 2 eine ungewünschte, nicht von einer entsprechenden Änderung des Hilfsoszillators 6 kompensierte Änderung erfährt, entsteht am Ausgang des Diskrimini-If now the frequency Z _{1 of} the main oscillator 2 experiences an undesired change that is not compensated for by a corresponding change in the auxiliary oscillator 6, the output of the discriminator

nators 4 eine Spannung, die den Änderungen von Z₁ proportional ist und die zum Verringern der Instabilität des Hauptoszillators verwendet wird. Die Instabilität des Hilfsoszillators 6 hat nahezu keinen Einfluß, wenn man nur dafür sorgt, daß die Frequenz dieses Oszillators viele Male kleiner ist als diejenige des Hauptoszillators 2.nators 4 has a voltage which _{is proportional to the changes in Z 1} and which is used to reduce the instability of the main oscillator. The instability of the auxiliary oscillator 6 has almost no influence if it is only ensured that the frequency of this oscillator is many times smaller than that of the main oscillator 2.

Als Beispiel und zur Verdeutlichung möge folgendes dienen:The following may serve as an example and for clarification:

Wenn vorausgesetzt wird, daß der Hauptoszillator 2 mit der Zentralfrequenz Z₁ gleich 20MHz mit j f = 10-4 Z₁ = 2000 Hz moduliert wird und daß der Hilfsoszillator 6 bis auf einen Wert von z.B. 10% der Trägerwellenfrequenz Z₂ moduliert werden kann, so kann für diese Trägerwellenfrequenz /₂ = 20 000 Hz gewählt werden.If it is assumed that the main oscillator 2 is modulated with the central _{frequency Z 1} equal to 20 MHz with j f = 10-4 Z ₁ = 2000 Hz and that the auxiliary oscillator 6 can be modulated up to a value of e.g. 10% of the carrier wave frequency Z _2, _{thus / 2} = 20,000 Hz can be selected for this carrier wave frequency.

Wenn weiter vorausgesetzt wird, daß die Frequenzstabilität der Oszillatoren, das istIf it is further assumed that the frequency stability of the oscillators, that is

TrägerwellenfrequenzCarrier wave frequency

nicht gewünschte maximale Frequenzverschiebungunwanted maximum frequency shift

des Hauptoszillators 2 gleich 1O⁺⁴ ist, diejenige des Hilfsoszillators 6 gleich 10+3 ist und die Stabilität des Detektors 4 gleich 1O⁺⁵ ist, so folgt hieraus, daß die Drift des Hilfsoszillators 6 und die Drift des Hauptoszillators 2, die Absolutwerte 10~³ · /₂ = 20 Hz bzw. 10~⁴ · Z₁ = 2000 Hz aufweisen können.of the main oscillator 2 is equal to 1O ⁺⁴ , that of the auxiliary oscillator 6 is equal to 10 + 3 and the stability of the detector 4 is equal to 1O ⁺⁵ , it follows from this that the drift of the auxiliary oscillator 6 and the drift of the main oscillator 2, the absolute values 10 ~ ³ · / ₂ = 20 Hz or 10 ~ ⁴ · Z ₁ = 2000 Hz.

Dabei wird unter der Stabilität des Detektors das Verhältnis zwischen der Frequenz, wofür der Detektor eine Ausgangsspannung Null ergibt, und der maximalen nicht gewünschten Verschiebung dieser Frequenz verstanden.Thereby, under the stability of the detector, the ratio between the frequency for which the detector is used results in an output voltage of zero, and the maximum undesired shift of this frequency Understood.

Aus der Wahl Z₁ = 20 MHz und Z₂ = 20 000 Hz folgt, daß Z₁ = 1000 Z₂- Somit ist die relative Frequenzänderung im Signal Z₁-Z₂ oder Z₁+Z₂ ^Άτα Ausgang der Mischstufe 3 infolge der Drift von Z₂ maximal 10~⁶ · Z₁, was auch 20 Hz ist.From the selection Z ₁ = 20 MHz and Z ₂ = 20,000 Hz it follows that Z ₁ = 1000 Z ₂ - Thus the relative frequency change in the signal Z ₁ -Z ₂ or Z ₁ + Z ₂ ^Άτα output of the mixer 3 due to the Drift of Z ₂ maximum 10 ~ ⁶ · Z ₁ , which is also 20 Hz.

Der Einfluß der Stabilität des Hilfsoszillators 6The influence of the stability of the auxiliary oscillator 6

auf Z₁-Zo oder h+L wird kleiner, je nachdem ~- on Z ₁ -Zo or h + L becomes smaller, depending on ~ -

größer ist. Die Instabilität des Hilfsoszillators 6 kann dann vernachlässigt werden. Somit wird die Frequenz Z₁ mit der Abstimmfrequenz des Detektors 4, die eine Stabilität von 1O⁺⁵ hat, verglichen. Mittels Regelung des Hauptoszillators 2 kann die Stabilität von Z₁ in diesem Beispiel bis auf höchstens zehnmal, also von 1O⁺⁴ bis 1O⁺⁵, vergrößert werden, während diese Regelung der Modulation von Z₁ nicht entgegenwirkt. is bigger. The instability of the auxiliary oscillator 6 can then be neglected. The frequency Z ₁ is thus compared with the tuning frequency of the detector 4, which has a stability of 10 ⁺⁵ . By regulating the main oscillator 2, the stability of Z ₁ in this example can be increased up to a maximum of ten times, that is from 10 ⁺⁴ to 10 ⁺⁵ , while this regulation does not counteract _{the modulation of Z 1.}

F i g. 2 ist eine weiter ausgearbeitete Ausführungsform der Schaltung, in der der Hilfsoszillator 6 moduliert wird. Die Elemente dieser Schaltung sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie im Blockschema der Fig. 1; sie sind als mit gestrichelten Linien umgebene Rechtecke dargestellt.F i g. 2 is a more elaborate embodiment of the circuit in which the local oscillator 6 is modulated. The elements of this circuit are denoted by the same reference numerals as in Block diagram of FIG. 1; they are as dashed with Rectangles surrounded by lines are shown.

Als Hauptoszillator findet eine LC-Oszillatorschaltung7 vom Colpittstypus mit elektronischer Kopplung Verwendung. Der Oszillator wird von einem mittels einer Gegentaktschaltung 9 gesteuerten Ferritmodulator moduliert. Die Gegentaktschaltung 9 wird vom Schirmgittersignal der Verstärkerröhre 10 gesteuert. Das modulierende Signal wird bei A zugeführt. Als Hilfsoszillator wird eine astabile Multivibratorschaltung 11 verwendet, die dadurch moduliert wird, daß die Gitterspannungen der beiden Röhren mit dem Anodensignal des Verstärkerrohres gesteuert werden.An LC oscillator circuit7 of the Colpitt type with electronic coupling is used as the main oscillator. The oscillator is modulated by a ferrite modulator controlled by means of a push-pull circuit 9. The push-pull circuit 9 is controlled by the screen grid signal from the amplifier tube 10. The modulating signal is applied at A. An astable multivibrator circuit 11 is used as the auxiliary oscillator, which is modulated in that the grid voltages of the two tubes are controlled with the anode signal of the amplifier tube.

Durch Regelung der Verstärkung der Gegentaktschaltung 9 mit Hilfe eines Widerstandes 12 wird dafür gesorgt, daß infolge des modulierenden Signals die Frequenzverschiebungen des Hauptoszillators 2 und des Hilfsoszillators 6 ihrem Absolutwert nach gleich groß sind.By regulating the gain of the push-pull circuit 9 with the aid of a resistor 12 ensured that as a result of the modulating signal, the frequency shifts of the main oscillator 2 and the local oscillator 6 are of the same size in terms of their absolute value.

Im Mischer 3 werden die aus dem Anodenkreis der Röhre 13 im Hauptoszillator 2 und aus dem Anodenkreis der Röhre 14 im Hilfsoszillator 6 erhaltenen Signale gemischt. Dem Mischer 3 folgt ein Diskriminator 4, der entweder auf die Differenz oder auf die Summe der Trägerwellenfrequenzen der beiden Oszillatoren abgestimmt ist. Als Detektor wird ein Kristalldiskriminator verwendet, der den Anforderungen an Frequenzstabilität, Empfindlichkeit und Bandbreite genügt. Die Ausgangsspannung des Detektors wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 15, einer zusätzlichen Steuerwicklung des Ferritmodulators 8 zugeführt. Das stabilisierte Ausgangssignal wird wieder bei B erhalten.In the mixer 3, the signals obtained from the anode circuit of the tube 13 in the main oscillator 2 and from the anode circuit of the tube 14 in the auxiliary oscillator 6 are mixed. The mixer 3 is followed by a discriminator 4 which is matched either to the difference or to the sum of the carrier wave frequencies of the two oscillators. A crystal discriminator is used as the detector, which meets the requirements for frequency stability, sensitivity and bandwidth. The output voltage of the detector is fed to an additional control winding of the ferrite modulator 8, if necessary with the interposition of an amplifier 15. The stabilized output is obtained at B again.

Claims

Claim:

Circuit for keeping the central frequency of a first frequency-modulated oscillator constant, in which the generated oscillation together with that generated by a second oscillator Vibration of a mixer is fed to a discriminator from which a control voltage is removed, which is connected to the input chain of a modulator stage, which modulates the frequency of the oscillation generated by the first oscillator which modulator stage a modulating signal is fed to at the same time, thereby characterized in that a second oscillator, which can be directly frequency modulated, is provided, the frequency of which is at most a tenth of the frequency of the first oscillator is, and that the frequency shifts of the oscillation generated by the first oscillator inclusive very slow and permanent shifts as a result of the modulating signal in the absolute value of the corresponding frequency shifts the oscillation generated by the second oscillator are equal to that the mixture of the two modulated oscillator oscillations is made so that one of the modulation oscillations fed to the input Free product is created, which is fed to the discriminator provided with a crystal is, which has a greater stability than the first oscillator and thus the stability of the Circuit determined.

Considered publications:
German Patent No. 848,374;
U.S. Patent No. 2,794,956.

1 sheet of drawings