DE1566975C - Oszillator mit zwei Abstimmbereichen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Oszillator mit einem Transistor od. dgl. und einem in dessen Ausgangskreis liegenden Schwingkreis, der über zwei Abstimmbereiche abstimmbar ist und zwei in Serie geschaltete Kreisinduktivitäten umfaßt.

Es liegt ein Bedarf nach einem über zwei Frequenzbereiche abstimmbaren Oszillator vor, z. B. für den Fernsehempfang im UHF- und im VHF-Bereich, und wo es von Vorteil ist, wenn in der Mischstufe ein . gemeinsamer örtlicher Oszillator für beide Frequenzbereiche eingesetzt werden - kann. Die Frequenzbereiche der örtlichen Schwingung können sich dann von 517 bis 937 MHz (UHF) bzw. von 101 bis 264 MHz (VHF) erstrecken.

Bei dem Versuch, einen Oszillator mit der Abstimmöglichkeit über diesen weiten Frequenzbereich zu schaffen, ergeben sich jedoch Schwierigkeiten mit der Ausführung der Rückkopplung, damit diese sowohl für die höchsten wie für die niedrigsten Fre_s quenzen den richtigen Wert hat. Es ist auch schwie- ao rig, einen Schwingkreis zu schaffen, der ohne unerwünschte Schwingungen über den ganzen Bereich abgestimmt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Schwierigkeiten durch eine einfache und zuverlässige Schaltung zu überwinden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Eingangselektrode des Transistors einerseits über ■ eine kapazitive Kopplungsimpedanz mit der Ausgangselektrode des Transistors und andererseits über eine Kopplungsimpedanz, die im Bereich höherer Frequenzen vorwiegend induktiv und im Bereich niedrigerer Frequenzen vorwiegend kapazitiv ist, mit dem Verbindungspunkt der beiden Kreisinduktivitäten verbunden ist.

Es sind zwar eine deutsche Patentschrift 953 270, eine deutsche Auslegeschrift 1087180 sowie die USA.-Patentschrift 2 254 739 bekannt. Bei den Schaltungen gemäß dieser Patentschriften sind keine Serien und Resonanzkreise in der Rückkopplung enthalten. Für die Erfindung ist es dagegen, wie schon aus dem. . Oberbegriff hervorgeht, wesentlich, daß zwei Kreise in Serie geschaltet werden und daß mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen die Eingangselektrode des Transistors einerseits mit der Ausgangselektrode des Transistors und andererseits mit dem Verbindungspunkt der Kreisinduktivitäten verbunden sind.

Durch die erfindungsgeniäßen Maßnahmen ergibt sich auch der technische Fortschritt gegenüber den Entgegenhaltungen. Bei dem Oszillator gemäß der Erfindung bleiben beide Kreise oder Bereiche immer eingeschaltet, während bei den Entgegenhaltungen zur Abstimmung über einen weiteren Frequenzbereich stets Kreise dazugeschaltet oder ausgeschaltet werden müssen.

Dies bedeutet, daß der Aufwand bei der erfindungsgemäßen Anordnung wesentlich geringer ist als bei den bekannten Schaltungen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einer Ausführungsform beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild eines nach der Erfindung ausgebildeten Oszillators,

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise,

F i g. 3 eine Ausführungsform des Widerstandes 18 in Fig. 1 und

F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung von F i g. 3.

Die Schäitüng nach Fig. IV

F i g. 1 zeigt einen; Oszillator, der in einem Fernsehempfänger als örtlicher Oszillator sowohl für den UHF- wie für den VHF-Bereich verwendet werden kann.

Zur Schwingungserzeugung dient ein PNP-Transistor 10, zwischen dessen Basis und Masse ein Kondensator 11 liegt. Zwischen Kollektor und Emitter liegt ein Kopplungskondensator 20.

Der mit 12 bezeichnete einstellbare Schwingkreis liegt zwischen Kollektor und Masse und umfaßt einen Kondensator 13 zwischen Kollektor und Masse sowie die Serienverbindung einer UHF-Induktivität 14 und eines frequenzabhängigen Widerstandes 18 mit der Parallelverbindung eines Kondensators 17 und einer VHF-Induktivität 15, welche Serienverbindung ebenso zwischen Kollektor und Masse liegt. Der frequenzabhängige Widerstand 18 wird unten näher beschrieben. Er hat die wesentliche Eigenschaft, im UHF-Bereich einen hohen und im VHF-Bereich einen verhältnismäßig niedrigen Widerstandswert zu besitzen. Ein Schleifer 16 kann die beiden Induktivitäten 14 und 15 überstreichen und den entsprechenden Punkt an Masse legen.

Zwischen dem Schwingkreis 12 und dem Emitter liegt eine Kopplungsimpedanz 21 in Form einer Serienverbindung einer Spule 23 mit einem Kondensator 22, die. mit dem Punkt 19 zwischen Widerstand 18 und Kondensator 17 verbunden ist. Die Resonanzfrequenz dieser Verbindung liegt zwischen den beiden Frequenzbereichen, d. h. zwischen 264 und 517MHz, z.B. beim geometrischen Mittel 369,4MHz. Der sich hierdurch ergebende Frequenzgang der Reaktanz der Serienverbindung ist in F i g. 2 dargestellt. Im UHF-Bereich ist die Reaktanz positiv (induktiv) und im VHF-Bereich negativ (kapazitiv).

Die Schaltung hat eine Ausgangsklemme für UHF, die über einen Kondensator 25 am Kollektor liegt, sowie eine gesonderte VHF-Ausgangsklemme, die über einen Kondensator 24 am Punkt 19 liegt.

Wirkungsweise

Durch Einstellung des Schleifers 16 über eine der beiden Induktivitäten 14 und 15 findet die Einstellung im UHF- bzw. VHF-Bereich statt. Der Widerstandswert der UHF-Induktivität 14 ist beim VHF-Betrieb sehr klein, so daß der Kollektor im wesentlichen direkt am oberen Ende des Widerstandes 18 liegt, der bei VHF ebenso einen niedrigen Widerstandswert hat. In diesem Fall besteht daher der einstellbare Schwingkreis hauptsächlich aus der veränderbaren Induktivität 15 zusammen mit der Induktivität des Schleifers 16, die parallel zu einer festen Kapazität (Kondensatoren 13 und 17) liegt. Durch Einstellung des Schleifers 16 über die VHF-Induktivität 15 wird die Resonanzfrequenz über den VHF-Bereich von 101 bis 264 MHz variiert.

Bei VHF findet die Rückkopplung vom Kollektor zum Emitter teils über den Kondensator 20, teils über die Kopplungsimpedanz 21, die in diesem Frequenzbereich kapazitiv ist, statt. Der Kondensator 20 allein reicht im VHF-Bereich nicht zur Aufrechterhaltung der Schwingungen aus, aber durch die unterstützende Wirkung der Impedanz 21 können die Schwingungen im VHF-Bereich aufrechterhalten werden.

Im UHF-Betrieb hat der Widerstand 18 einen hohen Widerstandswert, so daß die Induktivität 14

von der Induktivität 15 getrennt wird, · und etwaige unerwünschte UHF-Signale, die wegen der Induktivität des Schleifers 16 und der Masseverbindung derselben bei UHF-Frequenz auf die VHF-Induktivität übergreifen könnten, werden unterdrückt. Im UHF-Betrieb dient somit als Schwingkreis der Kondensator 13 in Nebenschluß zu der veränderbaren Induktivität, die sich aus der UHF-Induktivität 14 und dem Schleifer 16 zusammensetzt. Durch Einstellung des Schleifers 16 kann die Resonanzfrequenz von 517 bis 937 MHz verändert werden.

Die Rückkopplung findet bei UHF über den Kondensator 20 statt, der dann allein zur Aufrechterhaltung der Schwingungen ausreicht und der Unterstützung, durch die Impedanz 21 nicht bedarf. Vielmehr sollte der Emitter nun von den für den VHF-Betrieb vorgesehenen Teilen 15 und 17 isoliert werden, um unerwünschte Resonanzen und Verluste im UHF-Schwingkreis zu vermeiden. Die Impedanz 21 trägt hierzu bei, da sie im UHF-Bereich überwiegend ao induktiv ist und als HF-Drossel für den Emitter wirkt.

Die Einstellung des Oszillators über sowohl den UHF- wie den VHF-Bereich durch einfache Betätigung des Schleifers 16 ist in erster Linie durch die Kopplungsimpedanz 21 möglich geworden, weil diese im VHF-Betrieb die erforderliche zusätzliche Rückkopplung bewirkt, während sie im UHF-Betrieb nicht zur Rückkopplung beiträgt, sondern statt dessen zur Isolierung des Emitters von den VHF-Teilen.

Widerstand 18

Eine Ausführungsform des frequenzabhängigen Widerstandes 18 ist in Fi g. 3 dargestellt und umfaßt einen Leiter.l8a mit einem darauf aufgeschobenen Körper 186 aus verlustreichem dielektrischem Material, z. B. Ferrit, der sich über einen Abschnitt X des Leiters erstreckt. Der Körper ist zylinderförmig und kann mit dem Leiter fest verbunden oder auf diesen nur lose aufgeschoben sein. Im letzteren Fall sollte er möglichst dicht sitzen, damit der Luftspalt möglichst klein gehalten wird.

Wirkungsweise des Widerstandes 18

Der Frequenzgang des Widerstandes 18 ist von der Wahl des Materials abhängig. F i g. 4 zeigt eine Kurve für das Ferrit U-17 von Siemens und Halske AG. Wie ersichtlich, ist der Widerstand bei VHF klein und bei UHF wesentlich (in diesem Fall 100 bis lOOOmal) größer.

Wenn ein hochfrequenter Strom durch den Leiter 18 a fließt, dringt das hierdurch erzeugte Magnetfeld in den Ferritkörper ein und wird durch die Verluste im Ferritmaterial abgeschwächt, wodurch eine scheinbare Erhöhung des Widerstandswertes entsteht: Bei niedriger Frequenz ist die Verlüstwirkung: schwächer, entsprechend einem niedrigeren Widerstandswert, wie in F i g. 4 dargestellt. Da der größte Teil der Verluste in unmittelbarer Nähe des Leiters entsteht, kann der Ferritkörper dünn sein. Der in F i g. 4 gezeigte Frequenzgang kann mit einer Stärke von etwa 1 bis 3 mm erreicht werden. Selbstverständlich ist die Verlustwirkung der Länge X proportional. .

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Oszillator mit einem Transistor od. dgl. und einem in dessen Ausgangskreis liegenden Schwingkreis, der über zwei Abstimmbereiche abstimmbar ist und zwei in Serie geschaltete Kreisinduktivitäten umfaßt, dadurch g e -

, kennzeichnet, daß die Eingangselektrode des Transistors (10) einerseits über eine kapazitive Kopplungsimpedanz (20) mit der Ausgangselektrode des Transistors und andererseits über eine Kopplungsimpedanz (21), die im Bereich höherer Frequenzen vorwiegend induktiv und im Bereich niedrigerer Frequenzen vorwiegend kapazitiv ist, mit dem Verbindungspunkt (19) der beiden Kreisinduktivitäten verbunden ist.

2. · Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsimpedanz (21) ein Serienresonanzkreis (22, 23) ist, dessen Resonanzfrequenz zwischen den beiden Abstimmbereichen liegt.

3. Oszillator nach Anspruch! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Eingangs- und den Ausgangskreis gemeinsame Elektrode über einen Kondensator (11) an Masse liegt.

4. Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator einen Transistor (10) mit dem Emitter als Eingangs- und dem Kollektor als Ausgangselektrode umfaßt.

5. Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kreisinduktivitäten (14, 15) ein frequenzabhängiger Widerstand (18) Hegt, dessen WideEStandswert im höheren Frequenzbereich wesentlich höher als im niedrigeren Frequenzbereich ist.

6. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der frequenzabhängige Widerstand (18) einen Leiter (18 a) mit einem denselben umgebenden Ferritkörper (18 b) umfaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen