DE1210921B - Schaltbarer Oszillator - Google Patents

Description

• Schaltbarer Oszillator Die Erfindung bezieht sich auf schaltbare, einen rückgekoppelten Wechselstromverstärker enthaltende Oszillatoren, deren. Rückkopplungsfaktor in einem Modulationselement durch eine steuernde Gleichspannung so verändert_-wird, daß bei bestimmten, z. B. positiven Gleichspannungen Schwingungen entstehen, bei anderen, z:-B. negativen Gleichspannungen die Schwingungen -unterdrückt- werden.
• Eine derartige Anordnung : kann vorteilhaft als Trigger in Regelungsschaltungen benutzt werden, um anzuzeigen, ob, eine zu-überwachende Gleichspannung einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreitet.-Als Madulationselement eines solchen Oszillators hat marr z. B. zwei Elektronenröhren benutzt, von denen eine -rückkoppelnd, die andere gegenkoppelnd arbeitet, und die Steuerspannung zwischen zwei Gitter dieser Röhren gelegt, wobei sie die Steilheiten beider Röhren gegensinnig beeinflußt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Steuerspannung den Betriebsspannungen der Röhre überlagert wird, wodurch die bekannte Nullpunktsdrift der Röhren als Meßfehler wirksam wird, so daß eine derartige Anordnung nur mit großen Steuerspannungen (Größenordnung 1 V) verwendbar ist. Die Nullpunktsunsicherheit bleibt auch bestehen, wenn man die Röhren dieser _ Anordnung durch Transistoren ersetzt.
• Gegenstand der Erfindung ist es nun, als Modulationsorgan einen als elektronischen Schalter arbeitenden Transistor oder ein Transistorpaar zu benutzen. Nach der Erfindung ist dabei die steuernde Gleichspannungsquelle mit dem Eingang des Wechselstromverstärkers über die Schaltstrecke(n) Kollektor -Emitter des Transistors (des Transistorpaars) verbunden, während der Ausgang des Wechselstromverstärkers die an der Basis des Schalttransistors (der Schalttransistoren) erforderliche Steuerspannung erzeugt. Dieser erfindungsgemäße Madulator hat annähernd multiplikative Charakteristik, da seine Durchlaßleitfähigkeit zwischen Kollektor und Emitter in erster Annäherung proportional dem Basisstrom ist. Damit ist die am Ausgang des Modulators bzw. am Verstärkereingang auftretende Wechselspannung annähernd proportional dem Produkt aus Steuergleichspannung und Basiswechselstrom, d. h., die Steuergleichspannung beeinflußt den Abschwächungsgrad des Modulators und damit den Rückkopplungsfaktor des über den Modulator rückgekoppelten Verstärkers. Bei Umpolung der Steuergleichspannung polt sich auch die Phase der am Verstärkereingang entstehenden Wechselspannung um. Wenn die Steuerspannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet, ;entstehen Rückkopplungsschwingungen, die bei Unterschreitung des Grenzwehs oder Umpolung wieder unterdrückt werden. Durch Erhöhung des Verstärkungsgrades des Wechselstromverstärkers läßt sich die Empfindlichkeit der Anordnung so weit steigern, daß die Schaltgenauigkeit praktisch nur noch durch den Nullpunktfehler des Schalttransistors bzw. durch die Unsymmetrie des Transistorpaars bestimmt ist. Dieser Nullpunktfehler bzw. Unsymmetrie liegen in der Größenordnung von einigen @,V bis zu einigen Zehntel mV. Es lassen sich also mit einer derartigen Anordnung Schaltgenauigkeiten erreichen, die um 2 bis 3 Größenordnungen über denen der bekannten Anordnungen liegen, bzw. man kann die Steuergleichspannung im gleichen Maße verringern.
• Wenn zur Stromversorgung des Wechselstromverstärkers eine Gleichspannung benutzt wird, stimmen die für das Anschwingen und für das Wiederabreißen der Schwingungen maßgebende Werte der Steuergleichspannung nicht überein, d. h., es treten Zieherscheinungen auf. Um diese bei Regelungsaufgaben unerwünschten Zieherscheinungen zu beseitigen, wird gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung derWechselstromverstärker mit periodisch unterbrochener Gleichspannung gespeist, so daß die (bei entsprechender Steuergleichspannung) erzeugten Trägerfrequenzschwingungen periodisch wieder abreißen. Die Anordnung hat dann nur noch einen einzigen dem Anschwingkriterium entsprechenden Umkippunkt. Zur Erzeugung der für die vorliegende Erfindung erforderlichen intermittierenden Speisespannung ist es im Sinne der Erfindung, gleichgerichtete, ungeglättete Wechselspannung zu benutzen.
• Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Wechselstromverstärker 1 enthält in seinem Ausgang die Wicklung 2 eines Transformators. Die Sekundärwicklungen 3 und 4 dieses Transformators sind =je zwischen Kollektor und Basis der beiden Schaltertransistoren g und 6- ängeoidnet. Die beiden Wicklungen 3 und 4 sind so gepolt, daß jeweils ein Transistor geöffnet wird, während der andere geschlossen ist. - Die. -beiden Emitter dieser Transistoren sind mit dem `Verstärkereingang, die beiden Kollektöreif mf den Anschlußklemmen. für die Steuerspannung 7, und. 8 verbunden: Wenn die Steuerspannung. von Null. abweichende (je nach Polung des Wechselströmverstärkers -positive oder pegative) Werte annimmt, werden bei einer als vorhanden angenommenen kleinen- Wechselspannung im Transformator die beiden Transistoren abwechselnd mehr oder weniger leitend, so- daß die zwischen den Klemmen 7 und 8 vorhandene Gleichspannung in eine Wechselspannung ini.Verstärkereingang umgeformt wird. Diese Wechselspannung wirkt nur rückkoppelnd auf den Transformator, so daß Schwingungen bis zur Übersteuerung des Verstärkers anwachsen. Die Ausnutzung dieser Schwingungen, z. B. zum Betrieb eines Relais, kann in bekannter Weise, z. B. durch eine weitere Wicklung auf. dem Transformator, erfolgen. Bei Verkleinerung der Steuerspannung 7-8 reißen die Schwingungen wieder ab.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Schaltbarer, einen rückgekoppeltenWechselstromverstärker enthaltender Oszillator, insbesondere für Trigger=Anwend_ungen, dessen Rückkopplungsfaktor in einem Mödulationselement - tlurch.eirresteuerndeGleicllspannung, so verändert wird, daß bei bestimmten, z. B. positiven Werten der Steuerspannung Schwingungen entstehen, bei anderen, z. B. negativen Steuerspannungen die Schwingungen unterdrückt werden, d -a d u r c h g e k e n n.z e 'c h n e t, daß. als Modulator ein Transistor oder ein Transistorpaar benutzt wird, bei dem die Strecke(n) Kollektor-Emitter zwischeu der Steuerspannungsquelle und dem Eingang des Wechselstromverstärkers angeordnet ist (sind) und die Basisspannung des Schalttransistors (der Schalttransistoren) durch die Ausgangsspannung des Verstärkers gesteuert wird.
2. 2. Schaltbarer Oszillator nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet,. daß bei Verwendung eines -Transistorpaars # im - Rückkopplungsweg je ein Transistor -zwischen je einem Pol der Steuerspännuiigsquelle und dem Eingang des Wechselstromverstärkers angeordnet ist.
3. 3. Schaltbarer Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromverstärker von einer periodisch unterbrochenen #Gleichspannung gespeist wird.
4. 4. Schaltbarer Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromverstärker mit gleichgerichteter, jedoch- nicht geglätteter Wechselspannung gespeist wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 026 874; Elektronik, H.2, 1966, S.-59.