-
pszillator mit auf verschiedene Werte einstellbarer Frequenz Mit Erfindung
bezieht sich auf einen Oszillator reit auf verzehiedene Werte einstelltarer Frequcnz
der erzeugten Sdhwingung.
Zur libertragung von frequenzr@odul ierten
digitalen Signalen, z.B. Fernschreibzeichen, xrerden Oszillatoren verwendet, die
auf zwei oder auch hehr Frequenzen umsehalt-bar incl. Im allgemeinen wird man mit
zwei Frequenzert auskonmen 5 von denen dann die eine das Signal "0" und die aridere
das Signal "Z" darstellt. Bei einer Fernschreitzeichenütertragung würde die eine
Frequenz der, "Trenn-ustand" und die andere dehn "Zeichenzustand" zugeordnet sein.
Wenn noch ein dritter Zustand, z.8. "£iuhezustand", dargestellt werden soll, würde
nan noch eine dritte Frequenz tenütigen. Entsprechend der Aufeinanderfolge dieser
Signale maß ein solcher Oszillator die Frequenz der von ihn erzeugten Schwingung
auch entsprechend ändern.
-
Es ist bekannt, Molche Frequenzänderungen durch Zu.- bzw. Abschalten
von zusätzlichen Blindriiderständen, z.8.
-
Spulen oder Kondencatoren, im frequenzbestimmenden Schwingkreis des
Oozillators zu erreichen. Wird dieses Zu--bzw. Abschalten bloß durch einen Schalter,
gleichgültig ob dies ein mechanischer oder ein elektronischer Halbleiterschalter
ist, bewirkt, so ruß in dem zuzuschaltenden Blindwiderstand erst elektrische
oder raagrietische Energie, deren Größe noch von der jeweiligen Schwingühgo*phase
abhängt,
eirigespeicl_ert werden. B-durch netzt die @ieue Schwingung
#fSchwingung s nicht co-fort Schwingung OZ't in der und auch nicht phasenrichtig
ein, so daß :iich zu den Ur.:-. schaltzeitpunk 'en unkontrollierbare Spannur.""-
ccier Stromsprünge ergeben.
-
Um dies zu vermeiden, ist es auch bekenr,f" die Energie in den Zu,ätzlich
einzuschülterden Blindwider: Länden zu erhalten, indem man 2.33. einen Transformator
als Seliwingrkreis: pule benützt und diesen Gei der einer, Frequen ; mit seiner
Prinärwicklung u. .d bei der anderen Frequenz mit Feiner SekundLrwicklung in den
Schwingkreis einschaltet. Eine andere Art der Blirdwiderstc.i.d2@.nderur?#; im frequenzbestir;_er.den
Ozzillatorschwingkreis besteht darin, daß :-wei rionden: at oren eimal in Serie
und eiriral parallel in der, Oszillatorscrwingkreis eingeschaltet Y°er(zcn. Durch
beide Arten ist es hohl erreichbar, einen Energieverlust in den Blirdwiders tünden
des Oszilla torschvringkrei ses bei der Um; chaltung zu vermeiden, aber die Spannung
bzw. der Strom in dem Schwingkreis indert sich. Um dieses wiederum auszugleichen,
kann an beim Oszillator^chwingkreis den F:esonünzwiderstand des Schwingkreises durch
2u- bzry. Abschalten von ohrschen xliderständen für beide Frequenzen gleich halten.
Eer
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen auf verschiedene rrequwnzter te
umschaltbaren OLzillator zu schaffen, der bei der Urschaltung ?:eine Amplituden-
oder Phazenprünge entstehen läßt. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von
der Gedanken aus, den gegetenenfalls an den Schwingkreis anzuschaltenden Blindwiderstünden
während ihres abgeschalteten Zeitabschnittes den. elektrischen Zustand des im Schwingkreis
verbliebenen Blindniderstundes phasenrichtig mitzuteilen. Gemäß der Erfindung wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die in den Oczillatorwchringkreis zurr Ändern
der Frequenz zueätzlich einzuschaltenden frequenzbestinrenden Schaltelemente während
ihres für die Schwingungserzeugung un= wirksamen Zeitatschnittes.durch geeignete
elektronische Koppelglieder, inste2ondere Verstärker, die Spannung bzn. den Strcm
des im Schwingkreis liegenden Schaltelementes phaüenrichtig mitgeteilt bekormen
und daß diese zusätzlich einzuschaltenden frequenztestircenden Schaltelen: ente
während ihres wirksamen Zeitabschnittes in den Schwingkreis eingeschaltet sind.
-
Auf diese Weise ist es erreichbar, die zusätzlich in den Schwingkreis
einzuschaltenden BlindwiderstUde stets auf der gleichen Sp&nnungs- bzw. Stromwert
wie die in den
Schwingkreis eingeschalteten Blindwiderstände zu
halten und sie au%erdem jeyeils in der richtigen ihasenlage in den Schwingkreis
einzuschalten.
-
Einzelheiten der Erfindung gehen aus den anhand der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispielen hervor. In der Zeichnung zeigt: Figur 1 ein Prinzipwchaltbild
mit.einem Spannungcverstärker, Figur Z ein Prinzipccraltbild mit einem S tromverstärker,
Figur 3 ein detailliertes Schaltbild für das Zuschalten einer Kapazität, Figur 4
ein detailliertes Schaltbild für das Zu-Schalten einer Induktivität.
-
In der Figur 1 ist der Schwingkreis eines Oszillators durch die Kapazität
01 und die Induktivität D1 im Prinzip dargestellt. Durch diese beiden Blindwiderstände
ist
heispiel:weise die eine Frequenz des Oszillators bestimmt. Um
nur. die durch den Schwingkreis Cl, Z1 gegehene : requeriz uh: schalten zu
kennen, ist als zusätzliches frequenzhestin_rendes Schaltelement ein Kondensator
02 vorgesehen, der durch einen Umschalter u einerseits über den Spannungsverstärker
Vu an den Schwingkreis ,,gekoppelt ist und au2erdem in der anderen Zage des Umschalters
u direkt an den Schwingkreis anschaltbar ist. Die ;"@irkun;wreice dieser Schaltung
ist wie folgt: In der gezeichneten Lage des Umzchalters u erhält der Kondensator
02 üher den Spannungsverstärker Vu die Spannung des Kondensators 01 mitgeteilt.
Die Kapazität des Kondensators C2 kann sich jedoch infolge des dazwischen liegenden
Verstärkers Vu auf die Frequenz des Schwingkreises C1, Z1 nicht au-wirken. Wird
zur Änderung der Frequenz der Um-
schalter u in die der gezeic1.neten entgegengesetzte
Lage umgelegt, co wird der Kordensator C2 auf den Schwingkreis C1 ,Ti1 voll wirksam
und gestattet ein Uritasten der Frequenz ohne jegliche Spannungc- bzw. Phasenänderung,
da er in --einem abge.-chalteten Zustand über den Verstärker stets phasenrichtig
üuf dem gleichen Spennungswert wie der Kondensator C1 gehalten wurde.
In
der Figur 2 ist ein weiteres Ausfiirlrun@;@ bei"-Erfindung dargestellt. Hier ist
wirde@ur@. zier frec@uenzestirr:ende Schwingkreis durch die Kapazität C1 und die
Induktivität Z1 gebildet. In die--en@Y:vring?> reis ist jedoch der Stror.verst=ürker
Vi eingeschaltet, in Ausgangskreis die zusätzliche Induktivität 1,2 ^ngeordne-t
ist. Über die Ur:schaltkcntükte u1 und u2 kann diese induktivität 12 einerseits
direkt in den Schwingkreis eingezchaltet terden und andererseits üler den Strorverstärker
w.:aärend irres für den Schwingkreis unwirksaren Zeitatsehriittes die Strcr:verhältnis:
e des Schwingkreises mitgeteilt belccrr.-en, ohne für die Frequenz des Schwingkreises
sei hst wirksam zu sein. Im Rahmen der Erfindung kann somohl in der Ausführungsxei2piel
der Figur 1 als auch dera der Figur 2 als Ur.:-schalter bzw. als Umschaltekontakte
jeweils ein steuerbares Halbleiterelement, z.E. ein Transistor, verwendet werden.
In allen fiusfUhrung steispielen sind die Schwingkreisinduk tiv.tä ten mit Z1 und
die SchwingkreiSkapazitäten Mit 01 bezeichnet. :--Bei der Ausführung nach
Figur 3 ist der Kapazität C1 über die Easis-rr"itterutrecl@en zweier Transiotoren
T?
und T2 eine Zusatzkapazität C2 parallel gechaltet. Die MY-- und i mitteruhepotentiale
der Trenäistoren T1 und T2 sind durch eine Hilfsspannungsquelle bestimmt, deren
Anschlüsse mit + und - bezeichnet sind. Urmittelbar an der Hilfsspcnnungcquelle
liegt ein aus den Widerständen R1 und 2 aufgebauter Spannungsteiler, dezsen Mit
telabgriff reit der Mittenanzapiung der InduktivitUt D1 vertunden ist. Das Mittenpotential
des Spannungsteilers R1, R2 gelangt über die Wicklungshälften der Induktivität
11 an die Men der Transistoren Ti und T2. Die £mitter dieser Transistoren
sind über Widerstände R3 und R4 an den Minu:rol der Hilfsspannungsquelle geschaltet.
-
Die Widerstandswerte der Widerstände P 1 und R2 sowie die Hilfsspannung
sind nun so bemessen, daß die Basen der Transistoren T1 und T2 gegenüber den Emittern
eine positive Vorspannung erhalten, die so groß ist, daß die Basis-Bmitter-Diodenstrecken
durchgeschaltet sind; so daß ein Parallelstromkreis zur Kapazität C1 üter die Kapazität
02 zustünde Armt, wotei vorausgesetzt ist, daß an den Kollektoren der Transistoren
T1 und T2 keine Spannung liegt.
-
In diesem Zustand ist also die Kapazität C2 der Kapazität 01 des Schwingkreises
parallel geschaltet und der Oszillator
ehwingt mit einer Frequenz,
die durel: die Parallelschaltung beider Kapazitäten bestimmt ist.
-
Mit S ist ein wchalter (mechanisch oder Halbleiter' bezeichnet, über
den der Pluspol der Hilfsspannungsquelle an die Kollektoren der Transistoren
11 und T2 @;ngescha...-tet werden kann. Den Kollektoren sind Gleichrichter
G1 bzw. G2 vorgeschaltet, die eine gegenseitige Entkopplung der beiden Kollektoren
bewirken. Wird der Schalter S geschlossen, so wirken die Iransistoren i1 und T2
als Gegentakt-Emi tterfol.geveratärker; in dieser.? Zustand ist das Basiapotential
nahezu gleich dem Emitterpotential und die Kapazität 02 wird über die Kollektor-Fmitterstrecken
der Transistoren T1 und T2 im Takt der 0szillatorfrequenz laufend umgeladen, derart,@daß
die an seinen KleEmen liegende Spannung stets nahezu gleich ist der an der Kapazität
liegenden Spannung. Der über die Basis-Fmitter-Strecke fließende Strom ist jedoch
aufgrund Per Stromverstärkung der Transistoren dabei so gering, daß die Kapazität
02 den Oszillatorschwingkreis praktisch nicht beeinflußt, der dann somit nur mit
der durch die Induktivität 11 und durch die Kapazität C1 bestimmten Frequenz
schwingt.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung wird also erreicht,
daß an den K1em.:en der Kapazitäten C'! und C2 stets praktisch gleiche Spannung
herrscht, so daß sich bei einer. Zu- und Abschaitung der Kapazität C2 keine Sparnungüsprünge
ergehen, da auch die Schaltgleiehspcnnungen wegen des Gegentaktaufbaues der Schaltung
keinen Einfluß haben.
-
Die Schaltung nach Figur 4. ist analog aufgebaut. Dort wird eine Änderung
der 0zillatorfrequenz durch Zuschaltung einer Parallelinduktivität L2 zum Schwingkreis
er-
zielt. Ist der Schalter S secchlossen, so schwingt der Oszillator mit
der durch die Kapazität C1 und die Induktivität L1 bestimmten Frequenz. Bei geöffneten-
Schalter S wirken die tasic-£nitter-Strecken der Transistoren T1 und T2 als
durchgeschaltete Dioden und der Oszillator schwingt mit einer höheren, durch. die
Kapazität C1 sowie die 'parallel geschalteten Induktivitäten L1 und L2 bestimmten
Frequenz. Auch bei dieser Schaltung werden Spannungsdifferenzen an den Anschlüssen
der Induktivitäten L1 und 12 und damit Spannungssprünge beim Umschalten vermieden.
-
Der Schalter S kann entweder als mechanischer Kontakt oder als Schalttransistor
ausgebildet Herden.
Da der resonanzwiderstand eines Schwingkreises
sich Lein U7schalten der :"requenz Lindern kann, ergibt sich allenfalls die 'Notwendigkeit,
tci U,#:schaltung der 0szilla y torfrequenz der. =@esonan^wider stand deschr;in;kreies
zu verändern. Dies wird genäß einen vreiterrn 'Jerkral der Erfindunn durch den üchwinghreiselerenten
parallel schaltlure Widerstünde R5, R6, n7 oder unter. Vorspannung stehende Dioden
G3, G4 erzielt, die in beiden AusführungsteiEpielen durch strichlierte hinien angedeutet
sind. Diese .Viderstände können wie hei der Ausfüizrun nach Figur 4 üher Dioden
eingeschaltete ohnsche Widerstände nein oder wie die wes der Ausführung nach Figur
3 durch entsprechend vorgespannte Dioden dargestellt werden.