DE1278554B

DE1278554B - Circuit for stabilizing the oscillations of an oscillator

Info

Publication number: DE1278554B
Application number: DE1964R0037039
Authority: DE
Inventors: David Anthony Harris; Robert Claude Spragg
Original assignee: Rank Organization Ltd
Current assignee: Rank Organization Ltd
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1964-01-22
Publication date: 1968-09-26
Also published as: CH418456A; GB1069092A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WWW PATENTAMT Int. CL: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WWW PATENT OFFICE Int. CL:

H04bH04b

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche KL: 21 a4- 8/01 German KL: 21 a4- 8/01

Nummer: 1278 554Number: 1278 554

Aktenzeichen: P 12 78 554.5-35 (R 37039)File number: P 12 78 554.5-35 (R 37039)

Anmeldetag: 22. Januar 1964 Filing date: January 22, 1964

Auslegetag: 26. September 1968Opening day: September 26, 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Stabilisierung der Schwingungen eines gleichstromgespeisten, gegenüber Speisespannungsschwankungen empfindlichen Oszillators, in der von der Ausgangsspannung des Oszillators ein Anteil abgegriffen, gleichgerichtet und zur Stabilisierung des Oszillators auf den Oszillator rückgeführt ist.The invention relates to a circuit for stabilizing the oscillations of a DC-fed, oscillator sensitive to supply voltage fluctuations, in which of the output voltage A portion of the oscillator is tapped, rectified and used to stabilize the oscillator the oscillator is fed back.

Eine bekannte Maßnahme zur Stabilisierung der Schwingungen eines Oszillators besteht darin, den Oszillator gegenzukoppeln (deutsche Patentschrift 628 746). Die Gegenkopplung hat jedoch den Nachteil, daß sie nur dann den erwünschten großen Einfluß hat, wenn der Gegenkopplungsgrad sehr hoch ist. Ein hoher Gegenkopplungsgrad bedeutet jedoch eine Verringerung der Schwingungsamplitude und damit der dem Oszillator entnehmbaren Leistung.A known measure for stabilizing the oscillations of an oscillator is to use the Counter-coupling the oscillator (German patent specification 628 746). The negative feedback, however, has the disadvantage that it only has the desired great influence when the degree of negative feedback is very high is. However, a high degree of negative feedback means a reduction in the oscillation amplitude and thus the power that can be drawn from the oscillator.

Es ist ferner ein stabilisierter Oszillator bekannt, (deutsche Auslegeschrift 1 103 993), bei dem eine Regelung über einen Nebenschluß vorgesehen ist. Diese Regelung ist jedoch äußerst aufwendig gestal- ao tet, außerdem greift diese Regelung nicht direkt in die Speisespannungsversorgung des Oszillators ein, so daß ihre Wirkung gerade auf Schwankungen der Speisespannung nicht vollkommen sein dürfte.There is also a stabilized oscillator known (German Auslegeschrift 1 103 993), in which a Regulation via a shunt is provided. However, this regulation is extremely complex in design tet, in addition, this regulation does not intervene directly in the supply voltage supply of the oscillator, so that their effect on fluctuations in the supply voltage should not be perfect.

Es ist fernerhin eine Schaltungsanordnung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1027 738), die zum Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung mit Hilfe eines Transistoroszillators dient. Die Gleichspannung wird durch Gleichrichtung der von dem Oszillator erzeugten Wechselspannung gewonnen. Zur Stabilisierung der gewonnenen Gleichspannung wird aus einer Bezugsspannung, die mit der von dem Oszillator erzeugten Wechselspannung überlagert ist, eine Vorspannung gewonnen, die einen zusätzlichen Transistor derart steuert, daß die Oszillator-Wechselspannung nahezu konstant gehalten wird. Da die durch den Oszillator erzeugten Schwingungen lediglich zur Gewinnung der Gleichspannung dienen, ist die Kurvenform der durch den Oszillator erzeugten Schwingungen unerheblich. Der Oszillator arbeitet deshalb als Kippspannungs-Generator, und die Stabilisierungsschaltung ist speziell für die Funktion eines Kippspannungs-Oszillators ausgebildet.Furthermore, a circuit arrangement is known (German Auslegeschrift 1027 738) which is used to generate a stabilized DC voltage with the aid of a transistor oscillator. The DC voltage is obtained by rectifying the alternating voltage generated by the oscillator. For stabilization The DC voltage obtained is derived from a reference voltage that is identical to that of the oscillator generated alternating voltage is superimposed, a bias voltage is obtained by an additional transistor controls such that the oscillator AC voltage is kept almost constant. Since the through the oscillator generated vibrations only serve to generate the DC voltage, is the Curve shape of the vibrations generated by the oscillator is insignificant. The oscillator is working therefore as a breakover voltage generator, and the stabilization circuit is specially designed for the function of a Breakover voltage oscillator formed.

Der vorliegende Oszillator soll dagegen nicht notwendigerweise nach dem Kippschwingungsprinzip arbeiten. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung anzugeben, die zur Stabilisierung der Schwingungen des Oszillators gegenüber Speisespannungsschwankungen geeignet ist.The present oscillator, on the other hand, should not necessarily operate according to the relaxation principle work. The object of the invention is to provide a circuit which is used to stabilize the vibrations of the oscillator is suitable for supply voltage fluctuations.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem rückgeführten Spannungsanteil eine direkt aus der Speisespannung abgeleitete Vergleichsspan-Schaltung zur Stabilisierung der Schwingungen
eines OszillatorsThe object is achieved according to the invention in that the returned voltage component has a comparison voltage circuit derived directly from the supply voltage for stabilizing the oscillations
an oscillator

Anmelder:Applicant:

The Rank Organisation Ltd., LondonThe Rank Organization Ltd., London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. WeickmannDipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, patent attorneys,

8000 München, Möhlstr. 228000 Munich, Möhlstr. 22nd

Als Erfinder benannt:
Robert Claude Spragg,
David Anthony Harris, Leicester
(Großbritannien)Named as inventor:
Robert Claude Spragg,
David Anthony Harris, Leicester
(Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 29. Januar 1963 (3653)Great Britain 29 January 1963 (3653)

nung überlagert ist und daß die resultierende Spannung einen Regler in einer Speisespannungsleitung des Oszillators steuert.voltage is superimposed and that the resulting voltage is a regulator in a supply voltage line of the oscillator controls.

Die erfindungsgemäße Maßnahme stellt eine echte Regelung dar und dient direkt zur Beseitigung des Einflusses von Speisespannungsschwankungen.The measure according to the invention represents a real control and is used directly to eliminate the Influence of supply voltage fluctuations.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung, die eine Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Schwingungsamplitude des Oszillators betrifft, kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Vergleichsspannung von einem an die Speisespannung gelegten temperaturabhängigen Widerstand abgeleitet ist.An expedient development of the invention that compensates for the temperature dependency relates to the oscillation amplitude of the oscillator, can be characterized in that the comparison voltage derived from a temperature-dependent resistor connected to the supply voltage is.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltung kann darin bestehen, daß im Rückführungsweg hintereinander eine Gleichrichter-Brückenschaltung, ein Glättungskreis und die Steuerelektrode für den in die Speisespannungsleitung eingeschalteten Regler liegen.Another development of the circuit according to the invention can consist in that in the return path one behind the other a rectifier bridge circuit, a smoothing circuit and the control electrode for the controller switched on in the supply voltage line.

Ferner kann ein Diagonalpunkt der Brückenschaltung an der Vergleichsspannung und der diesem gegenüberliegende Diagonalpunkt über das Glättungsglied an den Steuereingang des Reglers angeschlossen sein.Furthermore, a diagonal point of the bridge circuit at the comparison voltage and this opposite diagonal point connected to the control input of the controller via the smoothing element be.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh-Further details of the invention emerge from the following description of an embodiment

809 618/200809 618/200

rungsbeispiels, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es bedeutetapproximately example, reference being made to the drawing. It means

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Oszillators,F i g. 1 is a block diagram of an oscillator according to the invention,

F i g. 2 eine Schaltungsskizze des Oszillators vonF i g. FIG. 2 is a circuit diagram of the oscillator of FIG

1515th

2525th

Ein proportionaler Anteil des Ausgangssignals des Oszillators 10, der in einer nicht dargestellten elektrischen Brückenschaltung verwendet wird, wird von der Spule 11 aufgenommen. Dieses proportionale Ausgangssignal wird in einer Gleichrichter-Brückenschaltung 12 gleichgerichtet und anschließend in einem Glättkreis 13 geglättet. Nach der Gleichrichtung und Glättung wird das Ausgangssignal des Oszillators 10 einer Vergleichsspannungsquelle 14 zugeführt, welche Zenerdioden enthält, und die beiden Potentiale werden algebraisch addiert.A proportional portion of the output signal of the oscillator 10, which is in an electrical not shown Bridge circuit is used, is taken up by the coil 11. This proportional The output signal is rectified in a rectifier bridge circuit 12 and then in a smoothing circle 13 smoothed. After the rectification and smoothing, the output signal of the oscillator becomes 10 is supplied to a comparison voltage source 14, which contains Zener diodes, and the two Potentials are added algebraically.

Die resultierende Spannung wird einem in Reihe liegenden Stromversorgungsregler 15 zugeführt, welcher einen Emitterfolger enthält, das ist ein Transistor in Kollektorschaltung mit dem Emitter als Ausgang. Das Ausgangssignal des Stromversorgungsreglers 15 wird über die Leitung 16 dem Oszillator 10 zugeführt. Der Regler 15 wird aus der Leitung 17 gespeist, die auf hoher Spannung liegt.The resulting voltage is fed to a series power supply regulator 15, which contains an emitter follower, which is a transistor in collector circuit with the emitter as output. The output signal of the power supply regulator 15 is via the line 16 to the oscillator 10 supplied. The regulator 15 is fed from the line 17, which is at high voltage.

Wenn im Betrieb die Amplitude des Ausgangssignals des Oszillators 10 über einen gewünschten, eingestellten Wert ansteigt, so steigt ebenfalls das gleichgerichtete und geglättete Steuerpotential an und wird von der Vergleichsspannung 14 abgezogen. Die resultierende Spannung wird dem Stromversorgungsregler 15 zugeführt, so daß die Steuerspannung des Reglers 15 abgesenkt und folglich die Amplitude des Ausgangssignals des Oszillators 10 auf den erwünschten, eingestellten Wert zurückgeführt wird.If, during operation, the amplitude of the output signal of the oscillator 10 exceeds a desired, If the set value increases, the rectified and smoothed control potential also increases and is subtracted from the comparison voltage 14. The resulting voltage is fed to the power supply regulator 15 so that the control voltage of the Controller 15 lowered and consequently the amplitude of the output signal of the oscillator 10 to the desired, set value is returned.

Es soll betont werden, daß die Vergleichsspannungsquelle 14 temperaturunabhängig gemacht oder so eingestellt werden kann, daß sie dem Oszillator 10 einen niederen Temperaturkoeffizient gibt. In der Praxis wird es vorgezogen, die Vergleichsspannungsquelle 14 temperaturempfindlich zu machen, um die Schwankungen des Ausgangssignals des Oszillators zu kompensieren, welche von Temperaturschwankungen herrühren. Wechselweise kann die Vergleichsspannung auch gleich Null gemacht werden.It should be emphasized that the reference voltage source 14 is made or independent of temperature can be set to give the oscillator 10 a low temperature coefficient. In the In practice, it is preferred to make the reference voltage source 14 temperature-sensitive in order to achieve the To compensate for fluctuations in the output signal of the oscillator caused by temperature fluctuations originate. Alternatively, the comparison voltage can also be made equal to zero.

Der Oszillator 10 wird daher gesteuert und liefert ein Ausgangssignal mit konstanter Amplitude unabhängig von Schwankungen der Belastung, der Temperatur oder der Gleichstromversorgung.The oscillator 10 is therefore controlled and provides an output signal of constant amplitude independently from fluctuations in load, temperature or DC power supply.

Es soll betont werden, daß der Hauptvorteil der Erfindung darin liegt, daß durch die Art der Steuerung keine Störung der Schwingungsform zustande kommt, was besonders von Bedeutung ist, wenn der Oszillator in Verbindung mit Meßinstrumenten verwendet wird. Es bleiben nur die dem Oszillator selbst anhaftenden Störungen, weswegen ein Gegentakt-It should be emphasized that the main advantage of the invention is that by the type of control there is no disturbance of the waveform, which is particularly important when the Oscillator is used in conjunction with measuring instruments. There are only those for the oscillator itself adherent disturbances, which is why a push-pull

55 Oszillator bevorzugt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt Schwingungen mit wenigen harmonischen Oberschwingungen und besitzt den Vorzug eines außerordentlich hohen Grades an Konstanz gegenüber Schwankungen der Belastung, der Temperatur und der Spannungsversorgung. Der Oszillator kann in allen Anwendungen von Brückenschaltungen eingesetzt werden. 55 oscillator is preferred. The device according to the invention generates oscillations with a few harmonic oscillations and has the advantage of an extremely high degree of constancy with respect to fluctuations in the load, the temperature and the voltage supply. The oscillator can be used in all bridge circuit applications.

Claims

Patent claims:

1. Circuit to stabilize the oscillations of a DC-fed, against supply voltage fluctuations sensitive oscillator, in which a portion of the output voltage of the oscillator is tapped, rectified and is fed back to the oscillator to stabilize the oscillator, characterized in that that the returned voltage component is derived directly from the supply voltage Comparison voltage is superimposed and that the resulting voltage is a regulator (15) in a Controls the supply voltage line (16) of the oscillator (10).

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the comparison voltage for Compensation for the temperature dependence of the oscillation amplitude of the oscillator (10) from a temperature-dependent resistor (14) connected to the supply voltage is derived.

3. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that a rectifier bridge circuit (12), a smoothing circuit (13) and the control electrode for the controller (15) connected to the supply voltage line are located one behind the other in the return path.

4. A circuit according to claim 3, characterized in that a diagonal point of the bridge circuit (12) is connected to the comparison voltage and the diagonal point opposite this via the smoothing element (13) to the control input of the controller (15).

5. A circuit according to claim 4, characterized in that the controller (15) is a transistor connected in emitter sequence, the base of which is connected to the control input.

6. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the The oscillator (10) is a transistor push-pull oscillator.

Documents considered: German Patent No. 628 746; German Auslegeschriften No. 1 027 738, 993;

"Radio Mentor", H. 1/1959, p. 34.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

809 618/200 9.68 Q Bundesdruckerei Berlin809 618/200 9.68 Q Bundesdruckerei Berlin