'°Dureh eine Abstimmspannung ver-
änderbare Kapazitat°' -
,Die Erfindung betrifft eine durch eine Abstimmspa=ung ver-
-änderbare Kapazität, bestehend aus mehreren zueinander parallel
geschalteten, mittels einer V®rspannung im Sperrbereich
be-
triebenen Kapazitätsdioden.
Die Parallelschaltung von Kapazitätsdioden wird bekatlich
zur Erhöhung der Gesamtkapazität einer Kombination von Ka-
pazitätsdioden vorgenommen, Bekanntlich weisen Kapazitäts-
dioden zwischen der äbstimmspannung und: ihrem Kapa&itätswart
einen Zusammenhang auf' der je nach Art der Kapazitätadi®de
durch den Ausdruck C -" k oder C jw k
gegeben ist. @ler#
aua ergibt sich bei der Parallelschaltung von z, B. 16 Ka-
pazitätsdioden eine Abhängigkeit zwiochen des Kapazität C
und der Abstimmspannung U wie sie in Figur 1 dargestellt und
mit 1 bezeichnet ist.
Aus dieser Darstellung erkennt man, daß bei kleiner Abstimmspannung
die Steilheit des ,Kurvenverlaufs (Kapazitätsänderung für ein bestimmtes Spannungsintervall)
groß, dagegen bei großen Spannungen klein ist. Diese Abhängigkeit muß als gegeben
hingenommen werden, da keine Änderung des Kurvenverlaufs mehr möglich ist, wenn
man sich mal für einen Diodentyp entschieden hat. Von einer Beeinflussung der Kennlinie
durch Reihen- und/oder.Parallelechaltung von Festkondensatoren sei hier abgesehen,
da dies nur auf Kosten der Kapazitätsvariation der Diode geht. Während man beim
Drehkondensator als Abstimmelement durch Wahl des Plattenschnitts Jede beliebige
Abhängigkeit der wirksamen Kapazität vom Drehwinkel erzielen konnte, mußte man bisher
bei Kapazitätsdioden den dargestellten Zusammenhang akzeptieren. '° By setting a tuning voltage
changeable capacity ° ' -
, The invention relates to a tuning circuit
-changeable capacity, consisting of several parallel to each other
connected, by means of a loading V®rspannung in the stopband
driven varactor diodes.
The parallel connection of capacitance diodes is well known
to increase the total capacity of a combination of
capacitance diodes made, as is well known, capacitance
diodes between the tuning voltage and: your capacity
a connection to 'which depending on the type of capacity a®de
by the expression C - "k or C jw k
given is. @ ler #
aua results in a parallel connection of, for example, 16
capacitance diodes a dependence between capacitance C
and the tuning voltage U as shown in Figure 1 and
is denoted by 1.
From this illustration it can be seen that the steepness of the curve shape (change in capacitance for a certain voltage interval) is large when the tuning voltage is low, but small when the voltage is high. This dependency must be taken as given, since it is no longer possible to change the course of the curve once you have decided on a diode type. The characteristic curve is not influenced by series and / or parallel connection of fixed capacitors, since this is only possible at the expense of the capacitance variation of the diode. While you could achieve any dependency of the effective capacitance on the angle of rotation with the variable capacitor as a tuning element by choosing the plate section, you had to accept the depicted relationship with capacitance diodes up to now.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen,
um die Abhängigkeit zwischen Abstimmspannung und Kapazität der Kapazitätsdiode beliebig
variieren zu können; es soll z. B. aus'der Kurve 1 der Figur 1 eine lineare Abhängigkeit
zwischen Abstimmspanaung und Kapazität hergestellt Werden können. Eine solche lineare
Abhängigkeit zeig die Kurve 2 in Figur 1.The invention is based on the object of creating a possibility
any dependency between tuning voltage and capacitance of the capacitance diode
to be able to vary; it should z. B. from the curve 1 of Figure 1 a linear dependence
between tuning voltage and capacity can be established. Such a linear one
The curve 2 in FIG. 1 shows the dependency.
Die geschilderte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Zuführung
der Abstimmspannung zu einem Großteil der parallel
geschalteten
Kapazitätsdioden Zenerdioden mit verschiedenen innerhalb der Grenzen der Abstimmspannung
liegenden Zenerspannungen eingeschaltet sind, wodurch mit steigender Abstimmspannung
die Einbeziehung einer immer größer werdenden Zahl von Kapazitätsdioden in die Kapazitätsvariation
durch die Abstimmspannung bewirkt wird.The described object is achieved in that in the feed
the tuning voltage to a large extent of the parallel
switched
Capacitance diodes Zener diodes with different within the limits of the tuning voltage
lying Zener voltages are switched on, whereby with increasing tuning voltage
the inclusion of an ever increasing number of capacitance diodes in the capacity variation
caused by the tuning voltage.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann neben-einem linearen Zusammenhang
auch ein solcher Zusammenhang zwischen der Kapazität der Diodenkombination und der
Abstimmspannung hergestellt werden, daß sich die Frequenz eines schwingfähigen Systems,
zu dem die Diodenkombination gehört,-oder aber die Wellenlänge eines derartigen
Resoäanzgebildes mit der Änderung der Abstimmspannung linear ändert. Selbstverständlich
kamt auch ,jede andere Abhängigkeit der Kapazität und damit der-Resonanzfrequenz
oder der Wellenlänge von der Abstimmspannung durch die Erfindung hergestellt werden,
Durch Auswahl von Zenerdi®den mit bestimmten Zenerspannungen hat man es somit ähnlich
wie bisher durch Wahl des Plattenabschnitts in der Hand, jede beliebige Abhängigkeit
zwischen Kapazität und Abstimmspannung herzust®llen. Allerdings kann man nur Funktionen
herstellen, bei denen mit steigender Abstimmspannung der Kapazitätswert abnimmt.
Die Zenerdioden bewirken, daß bei kleinen Abstimmspannungen
nur eine oder nur einige tvenige-Kapazitätsdioden mit der
Abstimmspanäung variiert werden, während mit größer werden-
der Abstimmspannung immer mehr Kapazitätsdioden an der
Variation teilnehmen und somit in den Kurvenverlauf eingehen.
Dabei werden die verschiedenen Kapazitätsdioden bei ver-
schiedenen Steilheiten betrieben.
Günstigerweise geht man zur Bestimmung der verschiedenen
Zenerspannungen wie folgt vor: Zuerst wird aufgrund, der
höchsten vorkommenden Kapazität der herzustellenden Ka-
pazitätsdiode f estgestellt9 welohe Zahl von Kapazitäts-
dioden parallel geschaltet werden muß. Für diese Zahl von
Dioden ergibt sieh eine Abhängigkeit von der Abstimmspan-
nung, die in der Figur 2 mit 3 bezeichnet ist. Eine ge-
forderte Abhängigkeit der Diodengesamtkapazität von@der
Abstimmspannung ist in der Figur 2 ebenfalls mit einge-
zeichnet und mit 4 bezeichnet. Diese geforderte Kurve muß
immer oberhalb der Kurve 3 liegen. Innerhalb des schraffierten
Bereichs kann jeder Kurvenverlauf durch die erfindungsgemäße
Maßnahme hergestellt werden,- allerdings, wie bereite oben
er-
wähnt,.nur mit fallender Kapazität bei,steigender Abstimm-
spannung. Die größte Steilheit der Diodenkombination inner-
halb des schraffierten Teils kann jedoch nicht größer sein
als die Steilheit, die sich ergibt, wenn man alle Kapazitäts-
dioden-an die gleiche Abstimmspannung legt. Man gewinnt nun aus
der Darstellung der Kurve 4 eine Tabelle, in der die verschiedenen Kapazitätswerte
bei verschiedenen Abstimmspannungen enthalten sind. Anhand dieser Tabelle kann man
unter Zuhilfenahme der Abhängigkeit der einzelnen. Dioden von der Abstimmspannung
dann, indem man bei kleinen Spannungswerten für die Abstimmspannung beginnt, erkennen,
bei welcher Abstimmspannung wieder eine Kapazitätsdiode so zuzuschalten ist, daß
sie an der Kapazitätsvariation teilnimmt. Aus diesen Überlegungen ergeben sich die
einzelnen Zenerspannung6n. Die Summe der Kapazität der bereits an der
Variation
teilnehmenden, und der noch mit ihrem Maximalwert als konstanten Wert eingehenden
Kapazitätsdioden muß bei -jedem Wert für die &bstimmspannung möglichst nahe
an den gapazitätsiverten liegen, die sich aus der-geforderten Kurve 4 in Figur 2
ergeben. Hieraus bestimmt sieh auch die Zahl der Dioden, die bereits bei den niedrigsten
Abstimmspannungen in die Variation mit einbezogen werden. Es ist möglich, daß die
gapazitätsdiodeä verschiedene Anfangskapazität bei gleicherVorspannung haben oder
auch verschiedene Abhängigkeiten von der Abstimmspannung. Die Best,immung der einzelnen
Zenerspannungen ist jedoch einfacher, wenn alle _ - Kapazitätsdioden in ihren Werten
miteinander übereinstimmen.
Eine weitgehend lineare Abhängigkeit
zwischen Abstimmspannung und Kapazität der Diodenkombination erhält man, wenn man
eine Schaltung herstellt, wie sie in Figur 3 wiedergegeben ist. Die parallel geschalteten
Kapazitätsdioden, die die Gesamtkapazität 0 ges an den Klemmen 7 und 8 bestimmen,
sind mit 5 und 61 bis 613 bezeichnet. Die Kondensatoren 9 dienen lediglich der Gleichstromabtrennung.
Um zu verhindern, daß infolge großer Hochfrequenzspannungen die Kapazitätsdioden
in den Durchlaßbereich gesteuert werden können, erhält jede Kapazitätsdiode 5
und 6 über die Dioden 10 eine Vorspannung von beispielsweise 2 V. Diese Vorspannung
wird über die Widerstände 11 den Kapazitätsdioden 5 und 6 zugeführt. Die Vorspannung
wird durch die an der Klemme 12 liegende Spannung von 2,7 V hervorgerufen. An der
Klemme 8 liegt 0-Spannung. Die übstimmspannung selbst wird an der Klemme 13 angelegt.
Während diese Spannung an den Dioden 5 unmittelbar anliegt, sind in die Zuführungen
zu den Kapazitätsdioden 61 bis 613 Zenerdioden 141 bis 1413 eingeschaltet.By means of the measure according to the invention, in addition to a linear relationship, such a relationship can also be established between the capacitance of the diode combination and the tuning voltage that the frequency of an oscillating system to which the diode combination belongs, or the wavelength of such a resonance structure, changes with the change the tuning voltage changes linearly. Of course, any other dependence of the capacitance and thus the resonance frequency or the wavelength on the tuning voltage can also be established by the invention. any dependency between capacitance and tuning voltage can be established. However, one can only produce functions in which the capacitance value decreases with increasing tuning voltage. The Zener diodes have the effect of small tuning voltages
only one or only a few variable capacitance diodes with the
Tuning voltage can be varied, while with greater-
the tuning voltage more and more varactor diodes on the
Participate in the variation and thus enter into the course of the curve.
The different capacitance diodes are
operated on different slopes.
It is best to go to the determination of the various
Zener stresses as follows: First, due to the
highest occurring capacity of the ca-
capacitance diode determined9 what number of capacitance
diodes must be connected in parallel. For this number of
Diodes result in a dependency on the tuning voltage
tion, which is denoted by 3 in FIG. A good
required dependence of the total diode capacity on @ der
Tuning voltage is also shown in FIG.
draws and denotes 4. This required curve must
always lie above curve 3. Inside the hatched
Any curve shape can range through the inventive
Measure, - however, as prepared above
thinks, .only with decreasing capacity, increasing voting
tension. The greatest steepness of the diode combination within
however, half of the hatched part cannot be larger
than the steepness that results when all capacitance
diodes to the same tuning voltage. A table is now obtained from the representation of curve 4, in which the various capacitance values are contained at various tuning voltages. With the help of this table you can with the help of the dependency of the individual. Diodes of the tuning voltage then, by starting at low voltage values for the tuning voltage, recognize at which tuning voltage a capacitance diode is to be switched on again in such a way that it takes part in the capacitance variation. The individual Zener stresses 6n result from these considerations. The sum of the capacitance of the capacitance diodes already participating in the variation and the capacitance diodes still arriving at their maximum value as a constant value must be as close as possible to the capacitance-enhanced capacitance for each value for the tuning voltage, which results from the required curve 4 in FIG. This also determines the number of diodes that are included in the variation even at the lowest tuning voltages. It is possible that the capacitance diodes have different initial capacitance with the same bias voltage or also different dependencies on the tuning voltage. However, it is easier to determine the individual zener voltages if all of the capacitance diodes have the same values. A largely linear relationship between the tuning voltage and the capacitance of the diode combination is obtained if a circuit is produced as shown in FIG. The capacitance diodes connected in parallel, which determine the total capacitance 0 tot at terminals 7 and 8, are denoted by 5 and 61 to 613. The capacitors 9 only serve to isolate direct current. To prevent the varactor diodes from being controlled into the pass band due to high high-frequency voltages, each varactor diode 5 and 6 receives a bias voltage of, for example, 2 V via the diodes 10. This bias voltage is fed to the varactor diodes 5 and 6 via the resistors 11. The bias voltage is caused by the voltage of 2.7 V applied to terminal 12. There is 0 voltage at terminal 8. The tuning voltage itself is applied to terminal 13. While this voltage is applied directly to the diodes 5, Zener diodes 141 to 1413 are switched on in the leads to the capacitance diodes 61 to 613.
Die Zenerspannungen sind hier so gewählt, daß benachbarte Zenerdioden
sich in ihrer Zenerspannung immer um den gleichen Betrag unterscheiden. Dieser Spannungsbetrag
ergibt sich aus der Differenz des oberen Granzwertes der bbstimmspannung (z. B.
30 V) und dem Wert des unteren Grenzwertes der Abstimmspannung, der z. B. 2 V sein
kann, vermindert um die
Vorspannung von z,, -'B. 2 V, - dividiert duräh- die Zahl der
Zenerdioden: Für das angenommene Beispiel erhält man also
_ -2 V. Die Zenerdiode 141 hat :somit eine Zener-
spannungvon 2 V, die Zenerdiode 14.2 eine ,solche von 4 V -
usw. und schließlich -die Zenerdiode 1_413 eine solche
von
26 V.
3m folgenden sei die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Schaltung erläutert. Zwischen 2 bis,4 V der Abstimmspannung
werden lediglich die drei Kapazitätsdioden 5 durch die Ab-
stimmspannung variiert, während die übrigen Kapazitäts-
dioden. aufgrund der Wirkung der Zenemdioden keine Variation
erfahren, sondern nur mit ihrem durch die Vorspannung (2 Y)
gegebenen Kapazitätswert in die Gasamtkap.azität eingehen.
Bei Erhöhungder Abstimmspannung von 4 auf 6 V erhöht sich;
da .die Zenerspannung für die Zenerdi>ode 141 2 V beträgt,
auch die Spannung :an der Kapazitätsdiode 61 um 2 V. Für die
Kapazitätsdiode 6." erhöht sich somit die Abstimmspannuag
von 2 .auf 4 V.-,Demgegenüber erfahren die Kapazitätsdioden
5
eine Erhöhung . der Abstimmsp.annung von 4 auf 6-V.
Damit gehen
verschiedene Stelheiten der. Abhängigkeit der Kapazität ei-
ner Xa2aztätsdiode. von der Abstimmspannung in die. Gesamt-
kapazität"en.:-.Bei .einer .Erhöhung- der Abstimmspannung über
6 V hinaus wird auch noch die Kapazitätsdiode 62 mit in die
Varigt,on -einbezogen und nun erfährt auch diese Kapazitäts-
diode eine Erhöhung der an ihr wirksamen Spannung; in diesem Falle
erhöht sich die in der Kapazitätsdiode 61 bzw.. an den Kapazitätsdioden 5 wirksame
Spannung auf Werte über 4, bzw. 6 V. Bei weiterer Erhöhung der lsbstimmspannung
wird immer eine neue Kapazitätsdiode mit in die Variation einbezogen. Die Zenerdiode
1413 weist entsprechend der oben geschilderten Bemessung .eine Zenerspannung von
26 V auf.The Zener voltages are chosen here so that neighboring Zener diodes always differ in their Zener voltage by the same amount. This voltage amount results from the difference between the upper limit value of the tuning voltage (z. B. 30 V) and the value of the lower limit value of the tuning voltage, the z. B. can be 2 V, reduced by the Bias of z ,, -'B. 2 V, - divided by the number of
Zener diodes: So for the assumed example one obtains
_ -2 V. The Zener diode 141 has: thus a Zener
voltage of 2 V, the Zener diode 14.2 one, those of 4 V -
etc. and finally -the Zener diode 1_413 one of those
26 V.
The following is the mode of action of the invention
Circuit explained. Between 2 to .4 V of the tuning voltage
only the three capacitance diodes 5 are
voice voltage varies, while the remaining capacitance
diodes. no variation due to the effect of the zener diodes
experienced, but only with their preload (2 Y)
given capacity value are included in the gas office capacity.
When the tuning voltage is increased from 4 to 6 V, it increases;
since the Zener voltage for the Zener diode 141 is 2 V,
also the voltage: at the capacitance diode 61 by 2 V. For the
The capacitance diode 6. "increases the tuning voltage
from 2. to 4 V .-, on the other hand, the capacitance diodes experience 5
an increase. the tuning voltage from 4 to 6-V. Go with it
different positions of the. Depending on the capacity
ner Xa2aztätsdiode. from the tuning voltage to the. Total-
capacitance: -. In the event of an .increase in the tuning voltage above
6 V also the capacitance diode 62 is also included in the
Varigt, on -involved and now also experiences this capacity-
diode an increase in the effective voltage across it; in this case the voltage effective in the capacitance diode 61 or on the capacitance diodes 5 increases to values above 4 or 6 V. If the self-tuning voltage is increased further, a new capacitance diode is always included in the variation. The Zener diode 1413 has a Zener voltage of 26 V in accordance with the dimensioning described above.
Sie bewirkt, daß die Kapazitätsdiode 613 in die Variation mit einbezogen
wird, wenn sich die Abstimmspannung über 28 V erhöht.It causes the varactor diode 613 to be included in the variation
when the tuning voltage increases above 28V.
Die Abhängigkeit der Kapazität von der Abstimmspannung, die sich bei
dem in Figur 3 dargestellten und oben näher erläuterten Aufbau ergibt, zeigt Kurve
2 in Figur 1. Die Verwendung von mehr als einer Kapazitätsdiode, für die.unmittel#
bar mit der Abstimmspannung beaufschlagten Kapazitätsdiode 5 ist notwendig, um auch
bereits bei kleinen Werten (2 bis 4 ') der Abstimmspannung eine konstante Kapazitätssteilheit
über die Abatimmspannung zu bekommen.The dependence of the capacitance on the tuning voltage, which is at
results in the structure shown in Figure 3 and explained in more detail above, shows curve
2 in Figure 1. The use of more than one varactor diode for which.unmittel #
bar with the tuning voltage applied capacitance diode 5 is necessary to also
a constant capacitance steepness even with small values (2 to 4 ') of the tuning voltage
to get about the dismantling voltage.
Wie man aus dem Verlauf der Kurven 1 und 2 der Figur 1 erkennt, wird
durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Variationsbereich der Schaltung etwas eingeengt.
Diese Einengung des . Variationsbereichs ist weniger groß, wenn man die Abstimmspannung
noch
weiter erhöht, z. H. bis auf 60 V. Die Grenze der höchsten Abstimmspannung muß naturgemäß
unter der Durchbruchspannung der Kapazitätsdioden liegen.As can be seen from the course of curves 1 and 2 in FIG
the range of variation of the circuit is somewhat narrowed by the measure according to the invention.
This narrowing of the. The range of variation is less large when you consider the tuning voltage
still
further increased, e.g. H. up to 60 V. The limit of the highest tuning voltage must naturally
are below the breakdown voltage of the capacitance diodes.
Um zu verhindern, daß dann" wenn die Abstimmspannung kurzgeschlossen
wird, die feste Vorspannung für alle Kapazitätsdioden nicht auch kurzgeschlossen
wird, schaltet man in die Zuleitung der Abstimmspannung zu den Kapazitätsdioden
5 und 6 eine Diode 15 ein, die in der Figur 3 gestrichelt eingezeichnet ist.To prevent then "when the tuning voltage shorted
the fixed bias for all varactor diodes is not also short-circuited
is switched into the supply line of the tuning voltage to the capacitance diodes
5 and 6 a diode 15, which is shown in dashed lines in FIG.
Man wird dann, wenn man: eine bestimmte Kapazitätsänderung (von z.
B. 2 pF) bei einer bestimmten Änderung der Abs,timmspannung (um z. B. 2 V) erzielen
will, günstigerweise so vorgehen, wie bereits oben geschildert, also eine Tabelle
aufstellen und dann bei einer gegebenen Zahl von Kapazitätsdioden die Zenerspannungen
der an die Kapazitätsdioden anzuschaltenden Zenerdioden bestimmen. Bei der Schaltung
der-Figur 4 sind die ermittelten Zenerspannungen neben den Zener-. dioden 't41 bis
14,I4 vermerkt. Wenn die Abstimmspannung hier nicht größer als 36 V wird, ist die
Abweichung des hierbei erzielten Kurvenverlaufs vom linearen Verlauf kleiner als
'1 @. Man erreicht also eine sehr gute Linearität.
Wie bereits
oben erwähnt, ist es auch möglich, einen ,solchen Kapazitätsverlauf von der Abstimmspannung
herzustellen, daß die Frequenz des Resonanzkreises, von dem die variable Kapazität
gemäß der Erfindung eineu Teil darstellt, sich linear mit der Abstimmspannung ändert.
Hierzu ist es notwendig, eine labhängigkeit der Kapazität von der .bstimmspannung
zu erzeugen, die durch den Ausdruck
Die Werte 0 0 und f® sind die Kapazität, bzw. die Resonanzfrequenz des Kreises
bei der lbstimmspannung 2 V. Hieraus kann man, wenn man voraussetzt, daß sich bei
Schritten von 2 V der Abstimmspannung die Frequenz von 2 9ö ändern soll, folgende
Tabelle errechnen:
x
. ,U f ( ' ,C
_ o o
2 1 1 1
4 1102 1904 09961
_ 6 1904 i , 081 01925
8 1,06 19123 01892
10 I '1908 1,166 0,858
12 1,10 1,21 01826 _
14 1,12 1,»254 O l.797
16 1,14 1,9299 01770
18 ; 1,16 -17345 U9743
20 1,18 1939? 09718
22. Q920 1944 - 09694
--24 1,22 1,488 0,672
26 1124 19537 0,650
.28 1,26 19587 09629
_ 30 1.g, 28 1,.638 01610
32 1230 1769 0 9.,591
34 1,)-32 19742 0,574
36 193.4 1,795 02557
38 1 1,56 19. 8+9 09540
_
4.p ' -j 1938 1,904 0,52-5-
Man muB nun die verschiedenen Kapazitätsdioden durch Wahl -der Zenerspannungen so
in die Variation einbeziehen, daß sich eine Kennlinie ergibt,-die- durch die Spalten
1 und IV der Tabelle gegeben ist: Liegt parallel zu der variablen Kapazität noch
ein. Kondensator, was meist der Fall sein wird,
-se muß man diesen bei der Realisierung der Ksanllae, also
bei..der Berechnung von C dadurch berücksichtigen, .däß,man
seinen- 8apazitätsivert zu der Kapazität Co hinzuzählt.
Eine sehr gute Annäherung an die lineare gbhäfigkeit awi-
sahen Abatimmspannung und Frequenz im Bereich von 2 V bis
40 V ist durch eine Schaltung erzielbar, für die eine-I>arall-
kapazität von 14 pp angenommen wurde und die aus 3 direkt
von
der Abstimmapannuag gesteuerten Dioden 5 und neun Kapazitäts-
dioden 61 bis 69 besteht, die über neun Zenerdioden 141 bis
1,#9 mit der Abstimmspannung verbunden sind. Die erni:"ttelten
Zenerspannungen dieser Zenerdioden sind 2, 4, 6, 8, 11,e15,
19, 23 und 29 V.
Auch dann, wenn man. eine lineare Abhängigkeit zwischen der
bbstimmspannung und der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des
greises Wünscht, in den die erfindungsgemäße Diodenkombinntion
eingeschaltet wird, benötigt mäh eine I.bhängigkeit der Kapa-
zität dieser Kombination von der llbstimmapannung, die durch
den Ausdruck gegeben ist. Nimmt man an, daß die Wellen-
länge sich bei 2 V Schritten der Abstimmapannung um 2 % ändern
soll, daß die Kapazität des Parallelkondensators 14 pF ist
und daß sich die Abstimmspannung zwischen 2 und 30 V
ändert,
so erhält man eine gute Annäherung an die exakte lineare Ab-
hängigkeit z. B. dann., wenn man die Schaltung so aufbaut,
wie
oben im Zusammenhang mit der linearen Abhängigkeit von Abstimmspannung
und Resonanzfrequenz erläutert, jedoch folgende Zenerspannungen für die neun Zenerdioden
wählt: 2, 3, 6, 9, 11, 14, 17, 19 v.If you want to achieve a specific change in capacitance (of e.g. 2 pF) with a specific change in the abs, tuning voltage (e.g. by 2 V), you will advantageously proceed as described above, i.e. one Set up a table and then, for a given number of varactor diodes, determine the zener voltages of the zener diodes to be connected to the varactor diodes. In the circuit of FIG. 4, the zener voltages determined are in addition to the zener. diodes' t41 to 14, I4 noted. If the tuning voltage is not greater than 36 V here, the deviation of the curve progression achieved here from the linear progression is less than '1 @. So one achieves a very good linearity. As already mentioned above, it is also possible to produce such a capacitance curve of the tuning voltage that the frequency of the resonant circuit, of which the variable capacitance according to the invention is a part, changes linearly with the tuning voltage. To do this, it is necessary to produce a dependency of the capacitance on the tuning voltage, which is indicated by the expression The values 0 0 and f® are the capacitance or the resonance frequency of the circuit at a self-tuning voltage of 2 V. From this, if it is assumed that the frequency should change from 2 9 ° in steps of 2 V of the tuning voltage, the following table calculate: x
. , U f (' , C
_ oo
2 1 1 1
4 1102 1904 09961
_ 6 1904 i, 081 01925
8 1.06 19 123 0 1 892
10 I ' 1 908 1, 1 66 0.858
12 1.10 1.21 01826 _
14 1.12 1, "254 O 1.797
1 6 1.14 1 , 9 299 01 770
18; 1.16 -17345 U9743
20 1.18 1939? 09718
22. Q920 1944-09694
--24 1.22 1.488 0.672
26 1124 19537 0, 650
.28 1.26 19587 09 629
_ 30 1.g, 28 1, .638 01610
32 1230 1769 0 9., 591
34 1.) - 32 19742 0.574
36 193.4 1,795 02557
38 1 1.56 19. 8 + 9 09 540
_
4.p ' -j 1938 1.904 0.52-5-
The different capacitance diodes must now be included in the variation by selecting the Zener voltages in such a way that a characteristic curve results which is given by columns 1 and IV of the table: Is still present in parallel to the variable capacitance. Capacitor, which will mostly be the case, -se you have to do this when realizing the Ksanllae, so
when calculating C, take into account that, man
its capacity diverted to the capacity Co.
A very good approximation of the linear frequency of awi-
saw Abatimm voltage and frequency in the range from 2 V to
40 V can be achieved by a circuit for which a -I> arall-
capacity of 14 pp was assumed and that of 3 directly from
the tuningap annuag controlled diodes 5 and nine capacitance
diodes 61 to 69 consists of nine Zener diodes 141 to
1 , # 9 are connected to the tuning voltage. The Erni: "kittten
Zener voltages of these Zener diodes are 2, 4, 6, 8, 11, e15,
19, 23 and 29 V.
Even if you do. a linear dependence between the
tuning voltage and the wavelength of the resonance frequency of the
old wishes in which the diode combination according to the invention
is switched on, requires a dependency of the capacity
of this combination of the self-tension created by
the expression is given. Assuming that the wave
length change by 2% with 2 V steps of the tuning voltage
should that the capacitance of the parallel capacitor is 14 pF
and that the tuning voltage changes between 2 and 30 V,
this gives a good approximation of the exact linear
dependency z. B. If you build the circuit as
explained above in connection with the linear dependence of tuning voltage and resonance frequency, but selects the following zener voltages for the nine zener diodes: 2, 3, 6, 9, 11, 1 4, 17, 19 v.
Die Schaltungen der Figur 3 und 4 erscheinen relativ aufwendig und
damit möglicherweise teuer; man wird sie in konventioneller Technik nur in Sonderfällen
einsetzen. lunders wird es, wenn man die Schaltungen der Figuren 3 und 4 entsprechend
der integrierten Schaltungstechnik als "integrierte Kapazitätsdiode" aufbaut. In
dieser Technik ist der Aufwand keineswegs mehr so groß, daß der Einsatz der Erfindung
aur in t"tusnahmefällen in Frage kommt. Es sei zum hbsohluß vermerkt, daß man den
geforderten Kurvenverlauf umso genauer nachbilden kann, je mehr Kapazitätsdioden
mit entsprechend kleiner Anfangskapazität verwendet werden:The circuits of Figures 3 and 4 appear to be relatively complex and
thus possibly expensive; in conventional technology they are only used in special cases
insert. It becomes lunders if one uses the circuits of FIGS. 3 and 4 accordingly
of integrated circuit technology as an "integrated capacitance diode". In
With this technology, the effort is no longer so great that the use of the invention
only in exceptional cases. It should be noted that the
The more varactor diodes can reproduce the required curve shape the more precisely
with a correspondingly small initial capacity can be used: