DE1616250C

DE1616250C -

Info

Publication number: DE1616250C
Application number: DE19681616250
Authority: DE
Priority date: 1968-02-09
Filing date: 1968-02-09
Publication date: 1973-07-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung mit einem Transistor in Emitterschaltung, mit einem schwingfrequenzbestimmenden, aus Induktivität und Kapazität bestehenden und zwischen Kollektor und Basis angeordneten Parallelschwingkreis und mit einem Kollektorwiderstand.The invention relates to an oscillator circuit with a transistor in an emitter circuit, with a Vibration frequency-determining, consisting of inductance and capacitance and between the collector and Base arranged parallel resonant circuit and with a collector resistor.

Die zwischen Kollektor und Basis angeordnete Induktivität wird nach dem Stand der Technik entweder durch einen Quarz (vgl. »Funkschau«, 1963, Heft 4, Beilage »Funktechnische Arbeitsblätter OS 83«) oder durch eine Spule realisiert, der ein Widerstand in Serie geschaltet ist (vgl. französische Patentschrift 1 245 456). Als Induktivität ist im Falle eines Quarzes dann diejenige Induktivität des Ersatz-Schaltbildes eines Quarzes wirksam, die die Parallelresonanzfrequenz bestimmt, so daß nur eine wechselspannungsmäßige Verbindung von Basis und Kollektor besteht. „The inductance arranged between the collector and the base is either according to the prior art through a quartz (see "Funkschau", 1963, issue 4, supplement "radio technical worksheets OS 83 «) or implemented by a coil with a resistor connected in series (cf. French Patent 1,245,456). In the case of a quartz, the inductance of the equivalent circuit diagram is then used as the inductance of a quartz effective, which determines the parallel resonance frequency, so that only an alternating voltage There is a connection between the base and the collector. "

Der im Falle einer Spule vorgesehene Serienwiderstand verhindert einen gleichstrommäßigen Kurz- so schluß von Kollektor und Basis über den niederohmigen Gleichstromwiderstand der Spule. Die Erfindung geht dagegen von der Erkenntnis aus, daß von einer direkten galvanischen Verbindung zwischen Kollektor und Basis mittels einer Spule keineswegs ein »Kurzschluß« in dem Sinne verursacht wird, daß die Oszillatorschaltung funktionsunfähig würde. Vielmehr ergibt sich durch diese Maßnahme überraschenderweise eine ebenfalls betriebsfähige und außerdem eine besonders frequenz- und amplitudenstabile Oszillatorschaltung, die insbesondere wesentlich frequenzstabiler ist als die üblichen mit Spulen aufgebauten Oszillatorschaltungen wie etwa die nach der französischen Patentschrift 1245 456. . .The series resistance provided in the case of a coil prevents a DC short-circuit The collector and base are connected via the low-resistance DC resistance of the coil. The invention however, is based on the knowledge that there is a direct galvanic connection between the collector and base by means of a coil in no way causes a "short circuit" in the sense that the Oscillator circuit would become inoperative. Rather, this measure surprisingly results an oscillator circuit that is also operational and also has a particularly stable frequency and amplitude, which, in particular, is much more stable in frequency than the conventional ones built with coils Oscillator circuits such as that according to French patent specification 1245 456.. .

Im Gegensatz zu den bekannten Schaltungen und unter Überwindung des bisher in der Fachwelt bestehenden Vorurteils, daß die direkte galvanische Verbindung von Basis und Kollektor über eine Spule wegen des gleichstrommäßigen »Kurzschlusses« nicht zu einer betriebsfähigen Oszillatorschaltung führen kann, schlägt die Erfindung demgegenüber vor, daß Basis und Kollektor des Transistors mittels der Spule des Schwingkreises gleichstrommäßig direkt miteinander verbunden sind und daß eine Anzapfung der Spule über eine für die Schwingfrequenz kleine Impedanz oder daß in an sich bekannter Weise eine Anzapfung der Kapazität gleichstrommäßig mit Bezugspotential verbunden ist. .In contrast to the known circuits and overcoming the one previously existing in the professional world Prejudice that the direct galvanic connection of base and collector via a coil do not lead to an operational oscillator circuit because of the direct current »short circuit« can, the invention proposes that the base and collector of the transistor by means of the coil of the resonant circuit are directly connected to each other in terms of direct current and that a tapping of the Coil has a small impedance for the oscillation frequency or that, in a manner known per se, the capacitance can be tapped in a direct current manner with reference potential connected is. .

Diese Oszillatorschaltung kann beispielsweise mit Vorteil angewendet werden, wenn eine Transistorstruktur mit ihrem zugehörigen Kollektorwiderstand als Teil einer integrierten Schaltung vorliegt. Es sind dann lediglich zwei zusätzliche Anschlüsse dieser integrierten Schaltung und nur drei äußere Bauelemente erforderlich, um die Transistorstruktur mit zugehörigem Widerstand zu einer schwingfähigen Oszillatorschaltung zu ergänzen. -This oscillator circuit can be used to advantage, for example, when a transistor structure is present with its associated collector resistance as part of an integrated circuit. There are then only two additional connections of this integrated circuit and only three external components required to make the transistor structure with the associated resistance an oscillatable To supplement the oscillator circuit. -

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher beschrieben.Embodiments of the invention are based on the figures shown in the drawing described in more detail.

Die F i g. 1 und 2 zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung mit angezapfter Spule.The F i g. 1 and 2 show embodiments of the oscillator circuit according to the invention with a tapped Kitchen sink.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung mit angezapfter, d. h. unterteilter Kapazität.F i g. 3 shows an embodiment of the oscillator circuit according to the invention with a tapped, i.e. H. divided capacity.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung dargestellt. Der in Emitterschaltung betriebene Transistor Γ wird über den Kollektorwiderstand R an der Versorgungsspannung U betrieben. Basis und Kollektor des Transistors T sind mittels der Spule L gleichstrommäßig direkt miteinander '"verbünden. Der Spule L ist die ,Kapazität G₁ parallel geschaltet, so daß Spule und Käj^It^eihen^aralielresonanzkreis darstellen, der die Schwingfrequenz der Oszillatorschaltung bestimmt. Die Spule L besitzt eine Anzapfung, die über die Kapazität C₂ mit Bezugspotential verbunden ist. Die Kapazität C₂ stellt für die Schwingfrequenz eine kleine Impedanz"dar. : '.--■·■In Fig. 1, an embodiment of the oscillator circuit according to the invention is shown. The transistor Γ operated in the emitter circuit is operated via the collector resistor R on the supply voltage U. The base and collector of the transistor T are directly connected to one another in direct current by means of the coil L. The capacitance G ₁ is connected in parallel to the coil L , so that the coil and capacitor represent an aralielresonanzkreis, which determines the oscillation frequency of the oscillator circuit. The coil L has a tap which is connected to the _{reference potential via the capacitance C 2.} The capacitance C ₂ represents a small impedance for the oscillation frequency. : '.-- ■ · ■

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßeh Oszillatorschaltung gezeigt. Die Spule L verbindet wieder Kollektor und Basis des Transistors T gleichstrommäßig direkt miteinander. Die Spule L ist wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 angezapft, jedoch im Gegensatz hierzu liegt der frequenzbestimmende Kondensator nicht parallel zur gesamten Spule, sondern nur parallel zu dem zwisehen Anzapfung und Kollektor liegenden Teil der Spule L. Dieser Kondensator C₃ und die Anzapfung der Spule L sind über den Kondensator C₄, der für die Schwingfrequenz eine kleine Impedanz darstellt, mit Bezugspotential verbunden. Die übrige Schaltung von Transistor T und Kollektorwiderstand R ist die gleiche wie die in F i g. 1 gezeigte. ·In Fig. 2 shows a further exemplary embodiment of the oscillator circuit according to the invention. The coil L again connects the collector and base of the transistor T directly to one another in terms of direct current. The coil L is as tapped in the embodiment of Fig. 1, but on the contrary, the frequency-determining capacitor is not parallel to the entire coil but located only parallel to the zwisehen tap and collector portion of the coil L. This capacitor C ₃ and the tap of the Coils L are connected to reference potential via the capacitor C ₄ , which represents a small impedance for the oscillation frequency. The remaining circuit of transistor T and collector resistor R is the same as that in FIG. 1 shown. ·

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung, bei der die Spule L nicht angezapft ist. Der Kondensator C₁ nach Fig. 1, der parallel zur SpuleL liegt, ist in Fig. 3 in die in Serie liegenden Kondensatoren C₅ und C₀ aufgeteilt. Am Verbindungspunkt der Kondensatoren C- und C₆ ist der Emitter des Transistors Γ angeschlossen, der gleichzeitig an Bezugspotential liegt. Somit ist der Abgriff des die Schwingfrequenz bestimmenden Kondensators gleichstrommäßig mit Bezugspotential verbunden. Transistor T und Kollektorwiderstand R sind wie in Fig. 1 und 2 geschaltet.F i g. 3 shows another embodiment of the oscillator circuit according to the invention, in which the coil L is not tapped. The capacitor C _{1 of} Fig. 1, which is parallel to the coil L, is divided in Fig. 3 into the series capacitors C ₅ and C ₀ . At the junction of the capacitors C- and C ₆ , the emitter of the transistor Γ is connected, which is at the same time at reference potential. The tap of the capacitor which determines the oscillation frequency is thus connected to reference potential in terms of direct current. The transistor T and the collector resistor R are connected as in FIGS.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung ist darin zu sehen, daß sie aus besonders wenigen Einzelelementen besteht und somit wenig aufwendig ist. Sie läßt sich auf einfache Weise realisieren und erzeugt eine besonders frequenz- und amplitudenstabile Schwingung. Die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors Γ ist nämlich bei der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung immer gleich der aus physikalischen Gründen äußerst stabilen Basis-Emitter-Spannung, da durch die gleichstrommäßige Verbindung von Basis und Kollektor über die Spule L Basis und Kollektor dasselbe Gleichpotential führen. Somit wird aber die Amplitude der erzeugten Wechselspannung, deren Frequenz von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bestimmt ist, auf. einen Spitzenwert automatisch stabilisiert, der gleich ist der Differenz aus der Basis-Emitter- bzw. Kollektor-Emitter-Spannung und der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung, die ihrerseits ebenfalls aus physikalisehen Gründen sehr stabil ist. Daher ist die Amplitude und die Frequenz der erzeugten Oszillatorschwingung gegen Betriebsspannungsschwankungen äußerst stabil.The advantage of the oscillator circuit according to the invention is that it consists of a particularly small number of individual elements and is therefore not very expensive. It can be implemented in a simple manner and generates an oscillation that is particularly stable in terms of frequency and amplitude. The collector-emitter voltage of the transistor Γ in the oscillator circuit according to the invention is always the same as the base-emitter voltage, which is extremely stable for physical reasons, since the DC connection of base and collector via coil L, base and collector lead to the same DC potential. Thus, however, the amplitude of the alternating voltage generated, the frequency of which is determined by the resonance frequency of the oscillating circuit, increases. automatically stabilizes a peak value that is equal to the difference between the base-emitter or collector-emitter voltage and the collector-emitter saturation voltage, which is also very stable for physical reasons. Therefore, the amplitude and the frequency of the oscillator oscillation generated is extremely stable against fluctuations in the operating voltage.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, können in der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung bereits Transistoren verwendet werden, deren zulässige BasisEmitter-Spannung nur 3 V beträgt. Es sind also fast alle handelsüblichen Transistortypen einsetzbar. Eine Überlastung oder Zerstörung des Transistors trittAs studies have shown, transistors can already be used in the oscillator circuit according to the invention, their permissible base-emitter voltage is only 3 V. So almost all commercially available transistor types can be used. One Overload or destruction of the transistor occurs

nicht auf, wie man zunächst aus der direkten galvanischen Verbindung von Basis und Kollektor mittels der Spule schließen könnte.not on how to first use the direct galvanic connection of base and collector the coil could close.

Claims

Claim:

Oscillator circuit with a transistor in the emitter circuit, with a resonance frequency-determining, consisting of inductance and capacitance and arranged between collector and base parallel resonant circuit and with a coil resistor, characterized in that the base and collector of the transistor (T) by means of the coil (L) of the resonant circuit direct current are directly connected to each other and that a tapping of the coil via an impedance (C or C ₄ ) which is small for the oscillation frequency or that a tapping of the capacitance is connected to reference potential in a manner known per se.

1 sheet of drawings