DE1516863A1

DE1516863A1 - Transistorisierter butler-Oszillator

Info

Publication number: DE1516863A1
Application number: DE19661516863
Authority: DE
Inventors: Theodor Willers
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1966-04-28
Publication date: 1969-08-28

Description

"Transistorisierter Butler-Oszillator" Die Erfindung betrifft einen transistorisierten Butler-Oszillator mit einem Quarz und einem dazu in Reihe liegenden Ziehkreis, der wenigstens eine elektronisch steuerbare Kapazität enthält, im Rückkopplungszweig.
Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Basisspannungsteiler wenigstens eines, der Transistoren der Schaltung durch Verwendung von temperaturabhängigen und temperatur# unabhängigen Widerständen derart dimensioniert ist, daß durch die sich mit der Temperatur ändernde Enitter-Gleichspannung des Transistors die elektronisch steuerbare Kapazität des Ziehkreises derart geändert wird, daß die Temperaturabhängigkeit der Frequenz des Quarzes verkleinert wird.
Es ist bekannt, die Temperaturabhängigkeit der Frequenz von Quarzen dadurch zu verringern, daß man zu dem Quarz einen in seiner Kapazität von der Temperatur abhängigen Kondensator schaltet (DBP 549 067). Es ist weiterhin bekannt, den Blindwiderstand einer Reaktanzröhre zum Zwecke der Konstanthaltung der Frequenz eines Schwingkreises gegenüber Temperaturschwankungen durch Anschaltung der Reaktanzröhre an ein Netzwerk, welches temperaturabhängige Widerstände enthält, zu ändern (DBP 877 465).
Von diesem Stand der Technik unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß durch die Verwendung von temperaturabhängigen Widerständen eine Verbesserung an zwei verschiedenen Stellen erzielt wird. Es wird nämlich die Temperaturabhängigkeit des Transistors verbessert, an den der erfindungsgemäß dimensionierte Spannungsteiler angeschaltet ist, aber zusätzlich auch noch die Temperaturabhängigkeit des Quarzes herabgesetzt, ohne daß für diese doppelte Herabsetzung der Temperaturabhängigkeit ein zusätzlicher Aufwand notwendig ist. V'lenn man. den Spannungsteiler so bemißt, daß die Temperaturabhängigkeit des Quarzes weitgehend kompensiert wird, so bekommt man die Verbesserung der Temperaturabhängigkeit des Transistors dazu geschenkt. Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist somit darin zusehen, an welcher Stelle die für die Kompensation benutzten I'.'derstände angeschaltet werden, also in der Tatsache, daB der Spannungsteiler einer der Transistoren durch temperaturabhängige Widerstände gebildet wird. Besonders billig wird die Anwendung der Erfindung dort, wo die Butler-Schaltung im Rückkopplungszweig neben dem Quarz bereits einen Ziehkreis enthält, der z. B. zur Modulation oder zur Nachstimmung benutzt wird. Eine Verbesserung der Kompensation ist dadurch möglich, daß man im Ziehkreis in an sich bekannter Weise zwei entgegengesetzt gepolte steuerbare Kapazitäten verwendet, und daß man dann die Spannungsteiler beider Transistoren der Butler-Schaltung gemäß der Erfindung dimensioniert. Die beiden steuerbaren Kapazitäten werden in diesem Falle von der Emitter-Gleichspannung verschiedener Transistoren gesteuert.
In der Figur 1 der Zeichnung sind drei Kurven '!, 2 und 3 dargestellt. Diese Kurven geben die Abhängigkeit der Schwingfrequenz (bzw. der relativen Abweichung Af) von Quarzen von der Temperatur wieder. Es handelt sich bei Quarzen, die derartige Abhängigkeiten aufweisen, um Quarze mit AT-Schnitten. Die Quarze haben deshalb verschiedene Abhängigkeiten der Frequenz von der Temperatur, weil sie verschiedene Schnittwinkel aufweisen. In der Figur 2 der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Butler-Schaltung dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus den Transistoren 4 und 5, dem ausgangsseitigen Parallelschwingkreis 6, dem kompensierten Quarz ? und dem aus einer Kapazitätsdiode 8 und der Induktivität 9 und der Kapazität 14 bestehenden Ziehkreis. Bei Zuführung einer NF-Spannung an der Klemme 10 wird eine Frequenzmodulation bewirkt. Der Quarz 7 soll die in der Figur 1 mit 1 bezeichnete Abhängigkeit der Schwingtrequenz von der Temperatur aufweisen. Zur Kompensation dieser Abhängigkeit besteht der Spannungsteiler des Transistors 5 nicht einfach aus zwei Widerständen (wie beim Transistor 4), sondern der eine Widerstand des Spannungsteilers wird durch einen galtleiter 11, der mit der Parallelschaltung einen Heißleiters 12 und eines Schicht-. widerstandes 13 in Reihe liegt, gebildet. Hei dieser Ausbildung des Spannungsteilers schwankt der Widerstand zwi= sehen der Basis ,des Transistors 5 und Hasse und damit auch die Basisspannung des Transistors 5 und auch seine Knitterspannung in Abhängigkeit von der Temperatur, und zwar fast genauso wie die Frequenz in Abhängigkeit von der Temperatur gemäß Kurve 1 der Figur 1, d. h. auch die Bnitter-Spannung weist bei drei Temperaturwerten, und zwar bei etwa den gleichen, bei der die Frequenzabweichung der Kurve 1 der Figur 1 0 ist, den gleichen Gleiehspannungswert auf und weicht zwischen diesen Werten, und zwar entsprechend der Kurve 1 der Figur 1 in positiver, bzw. negativer Richtung von diesem Mittelwert ab. Durch die hlmitterspannung des Transistors 5 wird die Größe der Kapazitätsdiode 8 mit bestimmt, d. h. durch die Variation der Emitterspannung ändert sich die Kapazität der Diode 8 und damit die Abstimmung des Ziehkreises. Hierdurch wird die Frequenz des Quarzes ? beeinflußt. Da, wie oben erwähnt, die Abhängigkeit der Frequenz des Quarzes von der Temperatur etwa mit der Abhängigkeit der Emitterspannung des Transistors 5 von der Temperatur übereinstimmt, wird erreicht, daß die temperaturbedingten Auswanderungen der Quarzfrequenzen durch die Verstimmung des Ziehkreisen weitgehend rückgängig gemacht werden, also die Temperaturabhängigkeit des Quarzes kompensiert wird. ,Außerdem wird durch den erfindungsgemäß aufgebauten Spannungsteiler auch eine Verbesserung der Abhängigkeit des Transistors 5 von der Temperatur bewirkt.
Man kann den. Kondensator 14, der ebenfalls Teil des Ziehkreises ist, ebenfalls durch eine Kapazitätsdiode ersetzen, jedoch diese Kapazitätsdiode umgekehrt polen. In diesem Falle kann man dann auch den Spannungsteiler des Transistors 4 entsprechend dem Spannungsteiler des Transistors 5 ausbilden. Hierdurch erzielt man eine zusätzliche Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Transistors 4 und außerdem-'eine Verbesserung der Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Quarzes 7. Wird als Quarz 7 ein Quarz verwendet, der eine Abhängigkeit der Schwingfrequenz von der Temperatur gemäß den Kurven 2 und 3 der Figur 1 besitzt, 1to verwendet man günstigerweise als, zwischen Basis und Masse des Transistors 5, einzuschaltendem Widerstand ein Netzwerk, wie es Figur 3 zeigt. Dieses besteht aus den Heißleitern 15, 16 und 1?, dem Kaltleiter 18 und dem Schichtwiderstand 19. Mit diesem Netzwerk ist eine Kompensation über einen großen Temperaturbereich möglich.

Claims

t e , t a n s n ü c h e r1 r@1 1y@ rrrr@r r @ W @rW nr.r

1. Transistorisierter Butle:-Oszillator mit einem Quarz und einem dazu in ]Reihe liegenden Ziehkreis, der wenigstens eine elektronisch steuerbare Kapazität enthält, im Rückkopplungszweig, dadurch gekennzeichnet, daB der $aeisapannungsteiler eines der Transiotoren der Schaltung durch Verwendung von temperaturunabhängigen und temperaturabhängigen Widerständen derart dimensioniert ist, daß durch die sich mit der Temperatur ändernde Exittergleichspannung den Transistors die elektronisch steuerbare Kapazität den Ziehkreises derart geändert wird, daß die Temperaturabhängigkeit der Frequenz des Quarzes verkleinert wird z. Butler-Schaltuns nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB bei der an sich bekannten Verwendung einer zweiten zur ersten entgegengesetzt gepolten steuerbaren Kapazität die . Spannungsteiler beider Transistoren der Schaltung entsprechend dimensioniert sind.