DE1273605B

DE1273605B - Selbstschwingende mischstufe mit transistoroszillator in basisschaltung

Info

Publication number: DE1273605B
Application number: DET23941A
Authority: DE
Priority date: 1963-05-02
Filing date: 1963-05-02
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE1273605C2; BE647366A

Description

Transistoroszillator in Basisschaltung für selbstschwingende Mischstufen Es ist ein Transistoroszillator in Basisschaltung bekannt, bei dem der Rückkopplungsweg durch einen Kondensator zwischen Emitter- und Kollektor-Elektrode gebildet wird (deutsche Patentschrift 953 441). Bei Verwendung dieser Schaltung für die Abstimmung bei höheren Frequenzen besteht der Nachteil, daß bei einer Veränderung der Oszillatorfrequenz in den Bereich der tieferen Oszillatorfrequenzen die Schwingungen zum Abreißen neigen. Dies beruht im wesentlichen darauf, daß bei höheren Frequenzen der Rückkoppelkondensator nicht beliebig groß bemessen werden darf, weil sonst im Betrieb der höheren Oszillatorfrequenzen die Form der Schwingungen unregelmäßig wird. Dann würde nämlich der Oszillator zwischen dem Zustand des Sinusoszillators und des Kipposzillators schwanken. Durch die deshalb notwendige Begrenzung der Größe des Rückkopplungskondensators war die beschriebene Oszillatorschaltung für höhere Frequenzbereiche mit durchstimmbarem Oszillatorbereich bisher nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese wegen ihrer Einfachheit an sich erwünschte Oszillatorschaltung für den Betrieb in höheren Frequenzbereichen geeignet zu machen und dabei einen relativ großen Frequenzabstimmbereich zu ermöglichen.
Die Erfindung geht aus von einem Transistoroszillator in Basisschaltung für selbstschwingende Mischstufen, bei dem der Rückkopplungsweg durch einen Kondensator zwischen Emitter- und Kollektorelektrode gebildet wird und die Emitterelektrode mit dem Kollektorkreis zusätzlich induktiv gekoppelt ist (deutsche Auslegeschrift 1046118): Die Erfindung besteht darin, daß bei Ausbildung des Oszillatorkreises und des Vorkreises als A/4-Topfkreise die den kurzgeschlossenen Enden der beiden Schwingkreise im Emitter- und Kollektorkreis abgewandten Elektroden der Abstimmkondensatoren mit Masse über eine gemeinsame Induktivität solcher Größe verbunden sind, daß die Rückkopplung für tiefe Frequenzen des Oszillatorfrequenzbereiches erhöht wird.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß bei Ausbildung des Oszillatorkreises und des Vorkreises als 2/4-Topfkreise der Emitter des Transistors mit Masse über eine Induktivität verbunden ist, die zum Teil als Koppelschleife dem Innenleiter des Vorkreises zugeordnet ist und zum anderen Teil so im Bereich des Kollektortopfkreises verläuft, daß die Rücklaufkopplung für tiefe Frequenzen des Oszillatorfrequenzbereiches erhöht wird.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In F i g. 1 ist eine Oszillatorschaltung mit einem Transistor 1 in Basisschaltung dargestellt. Dabei wird der Basis über eine Leitung 2 die Basisspannung UB zugeführt. Die Leitung 2 ist im Bereich des Basisanschlusses über einen Kondensator 3 mit der Wandung 4 des Topfkreisgehäuses 5 verbunden, so daß der Basisanschluß des Transistors 1 hochfrequenzmäßig auf Massepotential liegt. Der Kollektor des Transistors 1 ist an den Innenleiter 6 des Topfkreises 7 über einen Kondensator 8 angeschlossen, der zur Abblockung der über die Leitung 9 zugeführten Kollektorspannung Uc dient. Der Topfkreis 7 ist als Al'4-Topfkreis ausgebildet, so daß der Innenleiter 6 mit seinem einen Ende 10 direkt an Masse und mit dem anderen Ende über einen Abstimmkondensator 11 an Masse gelegt ist. Der Rückkopplungsweg des Oszillators wird durch einen Kondensator 12 zwischen Kollektor und Emitter gebildet, wobei der Emitter über eine Induktivität 13 an Masse liegt. Diese Induktivität 13 ist so ausgebildet, daß sie zugleich als Koppelschleife im Bereich des Innenleiters 14 eines Topfkreises 15 liegt, dem über eine Koppelschleife 16 die Eingangssignale zugeführt werden. Der soweit beschriebene Oszillator ist bekannt. Er leidet unter dem Nachteil, daß er nicht bei sehr hohen Frequenzen betrieben werden kann, weil sonst der Transistoroszillator keine einwandfreien Sinusschwingungen mehr liefert. Aus diesem Grund muß der Rückkopplungskondensator 12 sehr klein ausgebildet werden, wodurch sich über den Abstimmbereich eine unterschiedliche Amplitude der erregten Schwingungen ergibt. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden, indem die Induktivität 13 nicht im Bereich des Topfkreises 15, sondern im Bereich des Topfkreises 7 an Masse gelegt wird und dort in der Gegend des Strombauches als Koppelschleife 17 ausgebildet ist. Dadurch wirkt die Emitterinduktivität als zusätzlicher Rückkopplungsweg, der die Rückkopplung für die tiefen Frequenzen des durchstimmbaren Oszillatorsbereiches erhöht. Die Resonanzfrequenz"dieser Emitterinduktivität einschließlich der Transistoreingangskapazität ist nämlich so gewählt, daß sie unterhalb der tiefsten- Oszillatorfrequenz liegt, und zwar nahe genug,- um eine ausreichende Rückkopplungsamplitude zu ermöglichen.
In F i g. 2 ist eine selbstschwingende Mischstufe dargestellt, bei der gleiche Schaltelemente wie in F i g. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dort wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß der Innenleiter 14 des Topfkreises 15 mit der Emitterelektrode über die Koppelschleife 13 gekoppelt ist und daß die Abstimmkondensatoren 11, 18 beider Topfkreise durch eine gemeinsame Welle betrieben werden. Hierbei wird eine zusätzliche Rückkopplung bewirkt, indem die dem kurzgeschlossenen Ende der Innenleiter 6, 14 abgewandten Elektroden der Abstimmkondensatoren 11, 18 mit Masse über eine gemeinsame Induktivität 19 verbunden werden. Diese Induktivität 19 wirkt somit als gemeinsame Fußpunktinduktivität, die beide Topfkreise miteinander koppelt. Bei dieser Anordnung wird die Rückkopplung im Bereich der niederen Oszillatorfrequenzen erhöht, weil die Induktivität 19 mit der Abstimmung auf andere Frequenzen immer stärker wirksam wird, da die Kapazitäten in diesem Fall durch die Abstimmung vergrößert werden. Außerdem ist auch hier die Frequenz der Schleife 13 mit den angeschlossenen Kapazitäten niedriger als die tiefste Oszillatorfrequenz.
In F i g. 3 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel für die Durchführung der Schaltung nach- F i g. 2 dargestellt. Dort sind die Innenleiter 6 und 14 einerseits fest mit der Gehäusewand 5 verbunden und andererseits mit den ortsfesten Kondensatorpaketen 20 versehen. Die beweglichen Kondensatorpakete 21 sind ohne Zwischenlage von Isolierschichten auf einer elektrisch leitenden Welle 22 befestigt. Diese Welle ist im Bereich des Durchgangs durch die äußeren Windungen der Topfkreise 7 und 15 über Schleifer 24, 23 geerdet, wobei diese Schleifer praktisch keine Induktivität aufweisen. Im Bereich der Wandung zwischen den beiden Topfkreisen 7 und 15 liegt dagegen auf der Welle lediglich ein relativ schmaler Schleifer 25, der einseitig auf der Wandung befestigt ist und sötnit eine relativ geringe Induktivität bildet. Diese Induktivität kann durch die Wahl ihrer Breite den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Für einen Abgleich kann es erforderlich sein, den Schleifer kammartig auszubilden, wobei zur Einstellung einer kleinen Induktivität einzelne Federteile hochgebogen, d. h. von der Welle abgehoben werden. Die der Induktivität 19 in F i g. 2 entsprechende Gesamtinduktivität wird gebildet aus der Induktivität des Schleifers 25 sowie der parallel dazu liegenden Induktivität der Wellenteile 26 und 27. Diese Gesamtinduktivität liegt bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel bei 2 bis 3 nH.

Claims

Patentansprüche: ' - 1-. ' Transistoroszillator in Basisschaltung für selbstschwingende Mischstufen, bei dem der Rückkopplungsweg durch einen Kondensator zwischen Emitter- und Kollektorelektrode gebildet wird und die Emitterelektrode mit dem Kollektorkreis zusätzlich induktiv gekoppelt ist, da -durch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Oszillatorkreises und des Vorkreises als d/4-Topfkreise die den kurzgeschlossenen Enden der Innenleiter der beiden Schwingkreise im Emitter- und Kollektorkreis abgewandten Elektroden der Abstimmkondensatoren mit Masse über eine gemeinsame Induktivität solcher Größe verbunden sind, daß die Rückkopplung für tiefe Frequenzen des Oszillatorfrequenzbereiches erhöht wird (F i g. 2).
2. Transistoroszillator in Basisschaltung für selbstschwingende Mischstufen, bei dem der Rückkopplungsweg durch einen Kondensator zwischen Emitter- und Kollektorelektrode gebildet wird und die Emitterelektrode mit dem Kollektorkreis zusätzlich induktiv gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet daß bei Ausbildung des Oszillatorkreises und des Vorkreises als A/4-Topfkreise der Emitter des Transistors mit Masse über eine Induktivität verbunden ist, die zum Teil als Koppelschleife dem Innenleiter des Vorkreises zugeordnet ist und zum anderen Teil (17) so im Bereich des Kollektortopfkreises verläuft, daß die Rückkopplung für tiefe Frequenzen des Oszillatorfrequenzbereiches erhöht wird (F i g.1). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1046118.