DE1766075C - Oszillator mit veränderlicher Frequenz und dessen Verwendung in einer Demodulator anordnung - Google Patents

Description

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• Die nrllndiing bezieht sich auf einen Oszillator mit für ein vorgegebenes Spannungsinkromont an den vurllnrterliehur Frequenz, dessen froquenzbcstimmen- einzelnen Stellen der Kennlinie vorschiedsn ist. So ilor Resonanzkreis ηκΊιινιν Abstimmelemente und ist in einem Spnnnungsbereieh die Knpazil Itsllndezur Aul'rcchterhaltung der Resonanzsdiwingung ein rung'und damit die Stcucrempfindl chkeit sehr groll, aktives Bauelement in Milkopplungsschaltung enthalt 5 während in einem anderen Bereich die Kapazitlitsuiul der mehrere Schaltelement aufweist, die die änderung sehr klein und damit auch die Meuer-Abstimmeleniente abwechselnd in den Resonanzkreis empfindlichkeit sehr gering ist. Um diese Nachteile einschalten oder von ihm abschalten und nur diese zu vermeiden, benötigt man eine lineare Frequenz-Weise die Resonanzfrequenz verändern. abhängigkeit. Die Frequenz des Oszillators kann

Ein derartiger Oszillator ist spannungsgesteuert, io dann genau gesteuert werden. Bin weiterer, durch die

da die frequenzbeslimmcnden Abstimmelemente des nichtlineare Abhängigkeit hervorgerufener Nachteil

Resonanzkreises mit Hilfe der Schaltelemente durch bei den bekannten Sehaltungsanordnungen besteht,

Spannungssteuerung verändert werden. wie schon erwähnt, darin, daß die Frcquenzanderun-

Ein Oszillator, dessen Frequenz sehr schnell, gen nicht symmetrisch um die Mittelfrequenz vorlinear und genau in Abhängigkeit von einer Steuer- 15 genommen werden können.

spannung oder einem anderen Steuersignal veränder- Wi& weiter oben auch schon angedeutet, sind die bar ist, kann auf dem Gebiet der Nachrichtenüber- spannungsgesteuerten Halbleitcrkondensatoren für mittliing oder Informationsübertragung vielseitige Nicderfrequenzosziilatorcn, beispielsweise mit einer Anwendungsmöglichkeiten linden. Ein derartiger Os- Frequenz von einigen tausend Hertz nicht geeignet, zillator kann beispielsweise in Modulationssehaitun- 20 Dies ist darauf zurückzuführen, daß man bei solch gen, in Frequenzsteuer- und Frequcnzregclschaltun- niedrigen Frequenzen eine sehr große Kapazitätsgen oder in solchen Anordnungen, bei denen die änderung vornehmen muß, um eine Frequenzände-Frcquenz eines Oszillators sehr genau und sehr rung zu erreichen. Bei Halbleiterkondcnsatoren ist schnell in Abhängigkeit von irgendeinem elektrischen jedoch der Kapazitätsänderungsbereich sehr klein. Steuersignal geändert werden soll, benutzt werden. 35 Um mit den bekannten Halbleiterkondensatoren Fre-

Es ist bereits ein oben beschriebener Oszillator mit quenzänderungen bei niedrigen Frequenzen zu erverändcrlichcr Resonanzfrequenz bekannt, der zur halten, muß man daher mehrere dieser Halbleitcr-Er/eugung freqiien/moduliertcrTelegrauesignale ver- bauelemente parallel schalten. Eine derartige Schalwendet wird. Die Wechselstromtelegrafie wird da- tungsanordnung wird aber sehr aufwendig und zeigt durch vorgenommen, daß eine bestimmte Trägerfre- 30 eine sehr geringe Frequenzstabilität, und zwar infolge quenz im Takt der Telegrafiezeichen umgetastet wird. der dabei erforderlichen hohen Schaltungsimpe-Demenlsprechend ist bei diesem bekannten Oszillator danzen.

das Ausgangssignal auch nur zwischen zwei Frequen- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

/en umschaltbar, und zwar mit einer gegenüber der einfachen Oszillator mit kontinuierlich veränderlicher

Trägerfrequenz langsamen Frequenz. Eine konti- 35 Frequenz zu schalten, der insbesondere für Frequenz-

ntiicrliche Änderung der Frequenz des Ausgangs- änderungen niederfrequenter Ausgangssignale in

Signals /wischen den beiden Frequenzen läßt sich je- einem weiten Frequenzbereich geeignet ist.

doch bei dieser bekannten Anordnung nicht durch- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Im-

fuhren. pulsgenerator den Schaltelementen Schaltimpulse mit

Die anderen bekannten zur Frequenzänderung 40 einer konstanten, aber im Vergleich zur ResonanzspaniHingsgestcuerten Oszillatoren sind für einen sta- frequenz des Oszillators höheren Frequenz zuführt bilen Betrieb bei niedrigen Frequenzen nicht ge- und daß eine Steuerschaltung die Impulslänge der eignet. Ferner ist in dem gewünschten Frequenz- Schaltimpulse in Abhängigkeit von einem Steuerbereich die Frequenzänderung in Abhängigkeit von signal zur kontinuierlichen Steuerung der Resonanzder Steuerspannung nichtlinear, und sie erfolgt nicht 45 frequenz ändert,
symmetrisch um die Mittenfrequenz. Vorzugsweise handelt es sich bei den Abstimm-

Hei einem dieser bekannten zur Frequenzänderung elementen um Spulen und bei den Schaltelementen spannungsgesteuerten Oszillatoren wird zur Kapazi- um Halbleiterschalter, die an die Abstimmspulen des tälsänderung ein spannungsgesteuerter Halbleiterkon- in seiner Frequenz veränderbaren Schwingkreises andensalor verwendet. Eine durch die Steuerspannung 5" geschlossen sind. Die mit dem Schaltimpulsgenerator hervorgerufene Kapazitätsänderung hat dann eine verbundenen Halbleiterschalter ändern die InduktiviriLi|uenziiiulcning des Oszillators zur Folge. Die da- tat des Schwingkreises, indem sie induktive Elemente liir benutzten spannungsgcsteuerten Kondensatoren in den Schwingkreis einschalten oder von ihm absind im allgemeinen in Sperrichlung vorgespannte schalten. Da die dazu benutzte Schaltfrequenz des I'N-Übeigiinge, deren Sperrschicht in Abhängigkeit 55 Schaltinipulsgencrators wesentlich höher ist als die von eiiiein Steuersignal geändert wird. Dies hat eine Resonanzfrequenz des Schwingkreises, ändert sich Änderung der Sperrschichtkapazität zur Folge. Halb- die Resonanzfrequenz des Oszillators sehr schnell IuIiMkondensatoren sind jedoch grundsätzlich nicht- zwischen zwei Frequenzen/, und /.,. Die sich dabei lineare Itauclcineiiie. Die Verwendung eines derarti- einstellende Resonanzfrequenz des Schwingkreises gi-n llalbleiterkondensators in einem Oszillator mit <·» hängt davon ab, wie lange der Schwingkreis während veränderlicher Frequenz isl daher mit großen Schwie- einer Schallimpulsperiodc mit der Frequenz/, und rigkcileii verbunden. So isl beispielsweise die Kapa- der Frequenz/., arbeitet. Dieses Frcqucnztastvcrhält-/itiilsiiiulcrung der Oiiiidralwiir/.cl oder ;:ar der tliil- nis wird von der Einschaltdaucr eines Multivibrators l« η Wurzel aus der Stcucispaiinuiig proportional, je bestimmt, der ein Teil des Schaltinipulsgcnerators ist. nachdem, ob es sieh um einen abrupten oder allmäh- <>:> Die Inipulsdauer des Multivibrators hängt wiederum liehen Übergang handelt, /wischen der Kapazität von einer Steuerspannung oder einem anderen und der Frequenz besieht eine exponcnliclle Be- Steuersignal ab.
/IiIiIIMi. so daß die Größe der Kapazitätsänderung Bei dem erfindungsgemäßen Oszillator werden also

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_dlB frequenzbestimmenden Bauelemente zyklisch umgeschaltet. Die dazu benutzte Schultfrcquenz Ut konstunt und hoher «Is die Resonanzfrequenz. Die Anilerung der Resonanzfrequenz geschieht durch Ändeng des Tastverhllltnisscs der Sriinltlmpul». B

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung soll an Hand einer Zeichnung crltlutert werden.

Dic Figur zeigt das Schaltbild eines nach der Ernndung aufgebauten, zur Frequonziinderung span-„ungigWuerten Oszillators der in einer Demodu- to latorschaltung verwendet wird. ,

Die gezeigte Demodulatorschaltung kann einen Teil eines Rundfunkgerätes oder FunkempfUngcrs bildcn. Der in dem Schaltbild gezeigte Oszillator ist dabei zur Demodulation des empfangener, modulier- «s tcn Signals, das ein Restseitenband sein kann, phasenstarr mit dem Demodulator gekoppelt. Der An-Wendungsbereich des erfindungsgemJßcn Oszillators ist jedoch auf die Verwendung in einer Dcmodulationsschaltiing nicht beschränkt. ^ao

Das empfangene Nachrichtcns.gnaU bei dem e» sich um ein mit Tonfrequenz oder D.gital.n ο mation moduliertes TrUgersignal handeln kann, w.rd vpn einer Antenne 1 empfangen und einem Gegentaktdemodulator 2 zugeführt, der einen Teil der phasen- _a5

starren Dcmodulationsschaltung bildet. Zwischen^ Antenne 1 und dem Gegentaktdemodulator 2 können noch Zwischcnra-Mucnzverstarker, Schwundregelschaltungen usw. eingeschaltet se.n, d.e jedoch der Einfachheit halber nicht gezeigt sind. 3< >

Außer dem Gegentaktdemodulator 2 enlhäH d.e phasenstarre Schaltung einen Osz,llator4 mit veründcrlicher Frequenz, dessen Ausgangss,gnal über eine Leitung 3 dem Gegentaktdemodulator 2 zugeführ wird. Der Gegentaktdemodulator liefert an seinem Ausgang das Nachrichtensignal, das ein Tonrrcquenzsignal oder ein digitales Datensignal se.n kann. Das Ausgangssignal des in seiner Frequenz veränderbaren Oszillators 4 hat d.eselbe Frequenz wie das empfangene Tragersignal, jcdoch ist es in der 4« Phase um 90" verschoben. Wenn d.ese Frequenz- und Phasenbedingung zwischen dem empfangenen Trägersignal und dem Oszillatorsignal vorliegt, dann wird das empfangene Signal demodul.ert, und de demodulieite Nachricht erscheint am Ausgang des Demodulators. Wird hingegen die obige Frequenz- und Phasenbedingung nicht erfüllt, dann erscheint am Ausgang des Demodulators eine Feh ergleichspannung, deren Betrag die Größe des Fehlers und deren Polarität die Richtung der Abweichung angibt. Dieses Fehlersignal wird über eine Leitung 5 einer Steuersehallung 6 zugeführt, die auf Grund der Fehlerspannung zwei Steuersignale erzeugt Die be.den Steuersignale werden einem Schaltimpulsgenerator 7 zugeführt. Der Schaltimpulsgenerator erzeugt zwe, Schal.impulsfolgen, die zur Veränderung der Abstimminduktivitat und damit der Freiiucnz des Os/illators zwei Schaltelemente im Oszillator steuern D.e Steuerimpulse der Steuerschaltung 6 steuern die Πι ι schaltdaucr eines Multivibrators im Schallimpii s- 6„ generator und damit die Impulsbrc.tc oder Impuls-Hinge von den Impulsen der be.den mpulslolgcn Dadurch wird die Hinsehaltdauer wahrend eine Schaltperiode bzw. das Tastvcrhaltn« der beulen Sehaltelemente verändert und damit d.e F.ec,uu,/. 6, und Phase des Oszillators 4 gesteuert.

hItUnH

die Hc<l»^ü"* JJ^UJJI"«« winukreis wird von einer verbunden sind. ^ ^hvv.ngK eu _{J2 Hm|}

«}» ™h"™_nAbwlin,Uonbeil«, ngj ^ ß_e,,_Bnicnn,.

er wenjonnbwccl "¹J^ _{ht um dic} Abstimm-

^f₁₁AT"_nj St die Oszillatorfroquen/. sehr induk ν tUt und ^üaI™ _und ,., _Zl,',indem. Die

se h. U* schenk nWojJ/ J>_genüber de,,

π ™,zen / und / hoch. Das Verhiillnis der hin-Frcciuetutη ,, unu /_β π _{bci bcjdcn sdull}.

whol da«««'*£J ¹PJ_n ⁰^_n Steuersignalen jjeäncm _in Abh^ai£'SiUorfrequcnz /.wischen den bei- und /, liegt, was von dem Tast-, abhängt. Durch die Änderung J^ 5_{868 kan}n die OsziUatorfrcquen/. diese Tasvcrng J _{f f und} / geändert

zwiscnen uen uiu. ι ι

^wefj5;ⁿ· Frequenzänderung dienende Abstimm_in2_tiviSt 12 des Schwingkreises besteht aus dro. in "^kl'^vl'^at γ ^₁, _gesch ^fa _ai_tcten Spulen 14 bis 16. mv einander «ⁿ *^ⁿ J» _{Kern gewicke}|_t sind. Der d e .uif e ncr feemem b^^ ^ _cmo

en HalbJ^"«™'^ _{Ie 14 und Masse} und der

™ ""SieiterVchaHer 11 zwischen das andere andere Ha ble'tjr char ^ ^_{6 lg} ,^

Wu.klu.igtndcderbpu ^ ^ ,,_m

ß^eschlPJ'^en ₁₇. J_{ent als akt}ives Bauelement zur Auf-Tran.istor 17 α tern . _{Der Emitter} des

^Jf ."J^* „_e «achaltung 18 an den 17 « u ^ ^ _|r

y^^ _{f des TransistO}rs 17 ,st

angtschlo«^cn^.^_{d kt zwische}n der Spule 16

mit dem Verb.nau g i ^^ _{Die Basis dcs}

""J ^dcm* °"^U *™ _über einen Strombegrcnzungs-T an tors "^ _{d damit über dic} Schalter

U an Ma _{der Abstimmspul},. ₁₂

ibicitcrschaltcrn 10 und 11 handelt es ^ ^, ^PN-Transistoren. Die Kollektoren ««eben IdMs um _sind j^. _{mU vcrschlc}.

dc ^ Transis.oren _{12 und djc b lcn} d en^nwen _Η,_οη_ _nic ^«anschlüsse D lUcr m M^ _ngswi(i_crständc und über ul rcη über Mr ι Ausgangsklemmen des LLUujgcn 8 ™*> _{Dic SchaUimpll}l_Se des ImS ha ^P^ne a _TransistorCn 10 und pukgt ^e " »^{rs sc} , . _{d(;n Zustand}. Wenn der abwcc „dnd η ^n ^.^ ^ _KoHck|lir.

Tra""»«' ^\ _Transistors den Vcrbindiinps-Emitter.Stacke *™f „ _{und 15 mil} m,_issc

P"^¹,^ _{Fall sin} ^l _d lediglich die Spulen 15 und kurz;,, _dL. / C-Schwingkre.s des Oszillators αημο-16_h ^dL^ %Jj ^fc„ _dcr Transistor 10 sich im t W,nn £ ^ ^ _TransisUir „ _tf

^SP^L /^. "verbunden, so daß alle drei Spulen ^ ι ι .. Schwingkreis eingeschaltet sind,

bij16 in du, t ^^ _abwcchs(._{1|ul d} ,

kmiia i4 J^ ^_{hcn ihrcnl} „l«rc,i

I MJlh/ üls ^^^ _Orcn/wcrt , _hl„.

^ um ^^^ ^ ^ _SchaUer

Schalter U leitend ist.

14 bis 16 einen hoch-

- ^st - ^

von den Stromfeklcrn — die gespeicherte Energie in dem den Spulen gemeinsamen magnetischen Kreis gespeichert, so daß sich der Energieinhalt der Induktivität nicht ändert, wenn die Spule 14 umgeschaltet wird, die Amplitude und Phase des Resonanzschwingkreises kann sich daher nicht sprungartig, sondern nur stetig ändern. Wenn die Umschaltfrequenz für die Spule 14 im Vergleich zur Resonanzfrequenz des Schwingkreises hoch ist, beispielsweise um das Zehn-

cinem Widerstand 42 bzw. des Kondensators 35 mit einem Widerstand 41 geschaltet.

Die Zeitdauer, während der die Transistoren leiten, und somit die Länge der Ausgangsimpulse an ihren Kollektoren hängt von der zur Entladung der Kondensatoren 34 und 35 erforderlichen Zeil ab. Dies wiederum wird gesteuert ^von den nicht veränderlichen Entladewidcrständen 37 und 36 sowie von dem Leitfähigkeitsgi ad von Transistoren 26 und 27,

oder Zwanzigfachc, dann nimmt die Rcsonanzfre- io die den Entladewiderständen parallel geschaltet sind, qucnz einen zwischen den Frequenzen /, und /₂ lie- Dabei liegt die Kollektor-Emitter-Strecke der Transi-

— ' stören 26 und 27 den Entladewidcrständen parallel,

so daß die Entladczeit für die Kondensatoren vom

genden Wert an, je nachdem mit welchem Tastverhältnis die Transistorschalter betrieben werden. Die

Resonanzfrequenz/ des Oszillators beträgt j~qj_x Strom durch die Transistoren 26 und 27 abhängt.

-I-(1 — <7)/.„ wobei q = t_i/T und r, die Einschalt- 15 Der Strom durch die Transistoren 26 und 27 wir.d

dauer des Transistors 10 und T die Schaltperiode ist. «»~->- ■— p« :___i__ u„.: . j:_ j„„

Die Schaltpcriodc ist dabei die Dauer eines Schaitzyklus der Transistoren 10 und 11.

Durch eine derartige Änderung der Einschaltdauer bei konstanter Schaltdauer oder des Tastver- 20 Multivibrators.

wiederum von den Steuersignalen bestimmt, die den Basisanschlüssen dieser Transistoren von der Steuerschaltung 6 zugeführt werden. Diese Steuersignale steuern daher letzten Endes die Einschaltdauer des

hältnisses kann die Oszillatorfrequenz linear und symmetrisch in dem von der Frequenz /, und /₂ begrenzten Frequenzbereich verändert werden. Dies wird erreicht, indem das Tastverhältnis q zwischen

Bei leitendem Transistor 31 und gesperrtem Transistor 30 ist ^Her Transistor 31 gesättigt, wobei sowohl seine Emitter-Basis-Strecke als auch seine Basis-Kollektor-Strccke in Vorwärtsrichtung vorgespannt

doch veränderbarer Impulsbreite liefert. Die Impulsbreite der beiden Impulszüge wird dabei differential in Abhängigkeit vom Steuer- oder Fchlersignal gesteuert, so daß eine Impulsbreitenzunahme bei der c'.r

seinen beiden Extremwerten verändert wird. Für den as sind, so daß der Widerstand der Kollektor-Emitter-Fall f=/j ist Z₁ = F. Für den Fall /=/₂ ist I₁ = O. Strecke äußerst gering ist.

Diese Änderung der Resonanzfrequenz kann Sowohl die Basis als auch der Kollektor des Tran-

man durch Steuerung der Impulsbreite der Schalt- sistors 31 liegen daher nahezu auf dem positiven impulse erreichen, die den Basisanschlüssen der Potential der Klemme B + . Die positive Kollektor-Transistorschalter 10 und 11 in Abhängigkeit vom 30 spannung des Transistors 31 wird über eine Leitung 8 Fehlelsignal vom Gegentaktdemodulalor zugeführt der Basis des NPN-Transistorschalters 11 zugeführt, werden. so daß dieser in die Sättigung getrieben wird. Dc<

Zu diesem Zweck enthält der Schaitimpulsgenera- Verbindungspunkt zwischen der Spule 14 und de· tor 7 einen frei laufenden Multivibrator 25, der zwei Spule 15 liegt dann praktisch an Masse. Der Kollel; Schaltimpulsfolgen vorgegebener Pulsfrequenz, je- 35 tor des Transistors 30 befindet sich nahezu au:

Massepotential, so daß die über eine Leitung 9 der Basis des Transistorschalters 10 zugeführte Spannum, diesen Schalter in seinem gesperrten Zustand hai ι Solange der Transistor 31 leitend ist, wird daher die

"!neu Impulsfolge mit einer Impulsbreitenabnahme 4° Frequenz des Oszillators lediglich durch die Spüler, bei der anderen Impulsfolge verbunden ist. Die Ein- 15 und 16 bestimmt, wobei der Oszillator mit dir schaltdauer des frei laufenden Multivibrators 25 höheren Frequenz/_a zu schwingen versucht. Wähwird von zwei Stcuertransistoren 26 und 27 gesteuert, rend der Durchschaltdauer des Transistors 31 wurde die in die ÄC-Zweige des Multivibrators eingeschal- der Kondensator 35 sehr schnell über den Widertet sind und in Abhängigkeit vom Steuersignal der 45 stand 41 auf die an der Basis des Transistors Hc-Stcuerschaltung 6 gesteuert werden. Die Zeitdauer gende Spannung aufgeladen, die im wesentlichen der des leitenden Zustands der Steuertransistoren 26 und Spannung an der Klemme B + entspricht. Der Kon- 27 wird in Abhängigkeit von diesen Steuersignalen densator3S lädt sich daher mit der in der Figur an gesteuert. Die Steuertransistoren arbeiten dabei als gedeuteten Polarität nahezu auf die Spannung an dei Stromquellen, um die Entladezeit der KC-Zweige, die 50 Klemme ß+ auf. Der aufgeladene Kondensator 34 den Transistoren zugeordnet sind, und damit das entlädt sich hingegen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die von der Stromleitfähigkeit des Transistor 26 abhangt. Sobald sich der Kondensator 34 hinreichend entladen hat, so daß die Basis des Transi- 55 stors 30 htther negativ ist als der Emitter, gelangt der Transistor 30 in den leitenden Zustand und wirt in die Sättigung getrieben. Sein Kollektor-Emitier Widerstand nimmt einen sehr geringen Wert an, um seine KoUektorspanniing steigt momentan auf der 60 Spannungswert an der Klemme B+ an. Dabei wire die Diode 40 leitend, wobei der Kondensator 35 mi dem Kollektor des Transistors 30 verbunden wird Da der Kollektor des Transistors 30 nun das Poten

- - "' ^^er Klemme fl-f abgenommen hat und der Kon

satoren 34 und 35 sowie den EntladewiderstUnden «3 densator 35 mit der aezeioten Polarität auf die Soan 36 und 37 bestehen. Dioden39 und 40 sind jeweils nung an der Klemme!+ aufSen ist wird fdb zwischen den Kollektor der Transistoren 30 bzw. 31 Basfs des Transistors 31 plötzlich höhe ocStiv al und den Verbindungspunkt des Kondensators 34 mit der Emitter, und zwar um die Spannuns m Kon

Verhältnis ihrer Einschalt- zu Ausschaltdauer zu steuern. Auf diese Weise wird die Einschaltdauer der Schaltimpulse für die Oszillatorschalter 10 und 11 geändert.

Der frei laufende Multivibrator 25 enthält zwei PNP-Transistoren 30 und 31, deren Emitter an die positive Klemme/H- einer Speisespannungsquelle und deren Kollektoren jeweils über einen Widerstand 32 bzw. 33 an Masse angeschlossen sind. Die Basisonschlüsse der Transistoren sind jeweils über einen Mitknpplungszwcig an den Kollektor des anderen Transistors angeschlossen. Die Mitkopplungszwcige enthalten die /IC-Schaltungen, die aus den Konden-

η £> C η π
/ ου KJ ι

₇ 8

densator 35, da sich der Kondensator 35 über den ₌z/ -wächst, ^J^⁸^^

Widerstand 36 und den Transistor 27 nicht äugen- Einschaltdauer des frei laufenden

blicklich entladen kann. Die Bmms^^J« JStivibrator. sehr genau und linear die Betriebs,

Transistors 31 entspricht dabe.ι etwa_ dem zwe«fachen __ ^ _{des OsziUators 4 zwischen den beiden} Fre

4Ä a von

den Widerstand 36 hinreichend entladen^ hat wöbe, »g™*™^ _mOmentanen Eingangssignals, das die Spannung an der Basis des Transistc»■»* ^a _{d Fehlersignal des} Gegentaktdemodulators 2 enteinen Wert abnimmt, der etwas hoher negativ isi.j» Basisanschlüsse der Transistoren 26 und die Emitterspannung. Dieser beschriebene Zyklus sp ^ _{Leitungen 50 bzw 51 an einen Dlffe}_ widerholt sich, wobei zur Erzeugung de' *™ ■ _{renzverstarker} 52 angeschlossen, dessen Ausgangsimpulse zuerst der eine und dann der andere Iransi r_ ^ ^ Abhängigkeit vom Fehlersignal diffestor leitend ist. . _{ä t} rentiell ändern. Der Differenzverstärker 52 enthalt Die Entladezeit des Kondensators 35 hangt von _NPN_Steuertransistoren 54 und 55 sowie zwei der Stromleitfähigkeit des Transistors -7 at> wie _pNp._Transi_storen 56 und 57. Die Basisanschlüsse bereits erwähnt wurde. Die Elektronen fleßend awa _SteUertransistoren 54 und 55 sind an eine Bevom Emitter zum Kollektor des Transistors -ti _zuesspannungsquelle 58 bzw. an die zum Ausgang dann zum Kondensator 35, um diesen m,t einer Oe ^gegentakufemodulators 2 führende Leitung 5 anschwindigkeit zu entladen, die von der too» _hkf_{sseni Das} Bezugssignal und das Fehlersignal Kollektorstromes abhangt. Dadurch, dacι rna β _{die Ausgangsspannun}g an den Kollek-Strom durch die Transistoren 26und 27 steuert^Kann s«u _Transistoren 54 und 55. Die Kollektoren man auch die Entladezeiten fur die=^Κ°^ηά^₃t- »5 der Transistoren 54 und 55 sind an die Basen der 34 und 35 entsprechend steuern, um de E _injchatt_ «^^ ^ _{bzw S7 angesc}hlossen. Die Emitter dauer des Multivibrators und damit aucn ure f Transistoren 56 und 57 sind über einen gemeinlänge der einzelnen Schaltimpulse von den be.den ^_η ^Γ3 _{Εΐη1ηεΓννίαεΓ8ΐ3ηα 59 mit der} Klemme B + Schaltimpulsfolgen zu ändern. _{lb d} Speisespannungsquelle verbunden. Die Kollek-Wenn die beiden Transistoren 26 und 2^m semen oer^p /_ransistoren 56 und 57 sind über Kollek-MaBe leiten und daher-gleiche' Kolgt^me a ton* ..^ _ft ^ _ _ß ^ über die Emitterhaben, dann sind die Entladezeitenι fur_ die nod ^ _widerstände 63 bzw. 64 der Tran_SIstoren 54 bzw. 55 satorcn 34 und 35 dieselben, und die Irans« ^ ^ ^ _{Klemme ß}_ _der Speisespannungs- und 31 sind während gleich langer *f" _{o5 lli;} angeschlossen. Die Basisvorspannung fur die so daß das Tastverhältnis des Muimior ^ Transistoren 56 und 57 wird daher jeweils von einem beträgt. Die Schaltimpulse de; oem Spannungsteiler geliefert, der zwischen die Klemmen Impulsfolgen, die die Schalttrans.s en Uund1 g» ^_ ^^ _des Transistors ansteuern, haben ebenfalls diese Hie im P ^_{n g?} ^^^ _{der SpannU}ngsteiler aus der Reihenschalso daß die Oszillatorfrequcnz / mm" _{also tung mU dßm widerstand} 64, der Kollektor-Emitterdcn Frequenzen/, und /₂ '^iee\' · "_{leitend 40} strecke des Transistors 55 und dem Widerstand 66. /■■■■(/. + /,)/2. Wenn der Transistor 26 starKe _{Qf Jm palle dßS Transistors 5}6 besteht der Spannungsist als der Transistor 27, dann wird aer ^> _daß ^^ _{aus def} Reihenschaltung mit dem Widerstand 34 schneller entladen als der Konüensa ji , .^ _6g^ ^ _Kollektor._Erni_Uer-Strecke des Transistors 54 der Transistor 31 für eine längere z.eu uv _ά^ _{ma dem widerstand} 63. Bei einer vorgegebenen als der Transistor 30. Der Transistor jü ic ^ Einstellung des Schleifers an der Spannungsbezugsfür eine längere Zeit als der Transistor ■» ■ _{des Ue 58 wird der} Leitzustand des Transistors 54 pulslänge der Ausgangsimpulse am κ οιη * _{und die} Spannung an seinem Kollektor auf einen vorTransistors 30 ist oann grober als die lrnpu & _{benen Wert} eingestellt, der den Leitzustand des der Impulse am Kollektor des ^T^"^s'^s^^S _Zwischen Transistors 56 steuert. Der leitende Transistor 57 zwar um einen Wert, der von der uinereu* _{5o fuft infolge seines} Stromes einen Spannungsabfall an den Strömen der Transistoren^ und n ■ e^ _{d(jm gemeinsamen} Emitterwiderstand 59 hervor. Der Transistorschalter 10 im Osziliator iw' . _{lter D}i_eSer Spannungsabfall dient als Vorspannung füi während jedes Schaltzyklus länger au acr _ _{den Transistor S7}. _{Auf diese We}i_se tritt an den Kolli, so daß die Resonanzfrequenz de* O««"« , , _{lektoren der} Transistoren 56 und 57 eine Differenzmindert wird, also unter dem algeöra«raw ^ ^ _{spannung auf| die sich in} Abhängigkeit von der Ein· zwischen den Frequenzen/, und/₈ neb · * _gangsspannung ändert.

Wert der sich jetzt einstellenden °^sz'"^a„,u_est|_mmt Das an der Leitung5 auftretende Fehlersignal wire

kann nach der vorn angegebenen JJ"™¹« _tarker zunächst einem Filter 67 zugeführt. Dieses Filter lieg

werden. Wenn umgekehrt der Transisior* zwischen der Basis des Transistors 55 und Masse

leitet als der Transistor 26, dann eir »αϊ _{6o Du F},_{Uer we},₈, _eine R_eihenschaltung aus einen

Kondensator 35 schneller als der Komwn»«» · Widerstand 68 und einem Kondensator 69 auf. Diese

daß jetzt der Transistor 31 für eine lBngere « _Reil,enschaltung ist ein Kondensator 70 parallel ge

tend ist als der Transistor 30. Die Imp«wange ^,„,, Da» filter beseitigt die Wechselspannungs

am¹ Kollektor des Transistors 31 w"™.¹;*"™ _Koi. lcomponente im Fehlersignal. Die Vorspannungen ai

pulseTlst ZΪ größer als die InipuJWjJ-J^ _{6j5 dcn} transistoren 54 und 55 sind derart elngestell,

lcktor des Transistors 30 auftrc enden ™P^u,_{a en dnß} bei einer nicht vorhandenen Fehlcnpannung a

Transistorschalter 11 bleibt wHhwnd einer »nj _def ^ _{& dic Trnn}s_istorcn 54 _und & _{lm sclbe}

Zeit eingeschaltet als der Trniw w.1iai er jv,^ _{MnßQ lc|},_{cnd B},_{nd| g0 dnß} „_{n |hrcn KoUokloren dU}

dnß die Oszillatorfrequcnz in Riunung _ino*^/i,

selbe Ausgangsspannung auftritt. Aus diesem Grunde sind die Transistoren 56 und 57 des Differenzverstärkers in gleichem Maße leitend, so daß an den Kollektoren dieser Transistoren ebenfalls dieselbe Spannung anliegt. Die Steuerspannungen für die Transistören 26 und 27 sind daher gleich. Aus diesem Grunde sind auch die Kollektorströme der Transistoren 26 und 27 einander gleich, und das Tastverhältnis des frei laufenden Multivibrators beträgt 0,5. Die Impulslänge der Schaltimpulse in beiden Schalt-Impulsfolgen des Multivibrators sind ebenfalls gleich. Die Schalter 10 und 11 des Oszillators haben gleichlange Einschaltzeiten, so daß die Ausgangsfrequenz des Oszillators (fi+Q/2 beträgt.

Sobald ein Fehlersignal an der Leitung 5 auftritt, ändert sich der Leitzustand des Transistors 55 um einen Betrag, der von der Größe und dem Vorzeichen des Fehlers abhängt. Im selben Maße ändert sich auch die Spannung am Kollektor dieses Transistors, und damit auch die Eingangsspannung des so Transistors 57. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers ändert sich differentiell, wobei das Potential an dem Kollektor des einen der beiden Transistoren 57 und 56 zunimmt und an dem Kollektor des anderen Transistors abnimmt. Diese Änderung des Steuersignals veranlaßt über die Leitungen 50 und 51 eine Änderung im leitenden Zustand der Transistoren 26 und 27. Der eine dieser Transistoren wird stärker und der andere weniger leitend. Auf diese Weise wird auch die Durchschaltzeit für die Transistoren 30 und 31 geändert. Es stellt sich eine neue Einschaltdauer des Multivibrators ein, wodurch sich die Impulslänge der Schaltimpulse für die Schalttransistoren 10 und 11 ändert. Auf Grund dessen wird die Frequenz und Phase der Ausgangsschwingung des Oszillators 4 so lange geändert, bis die Oszillatorfrequenz mit der Trägerfrequenz übereinstimmt und gegenüber dieser eine Phasenverschiebung von 90° aufweist. Auf diese Weise können die Frequenz und Phase der Ausgangsschwingung des Oszillators zwischen den beiden Frequenzwerten /, und /₂ in Abhängigkeit von einer Spannung oder irgendeinem anderen Steuersignal sehr genau, symmetrisch zur Mittenfrequenz und linear geändert werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Oszillator mit veränderlicher Resonanzfrequenz, dessen frequenzbestimmender Resonanzkreis mehrere Abstimmelemente und zur Aufrechterhaltung der Resonanzschwingung ein akti- ves Bauelement in Mitkopplungsschaltung enthält und der mehrere Schaltelemente aufweist, die die Abstimmelemente abwechselnd in den Resonanzkreis einschalten oder von ihm abschalten und auf diese Weise die Resonanzfrequenz verändern, dadurch gekennzeichnet, daß ein impulsgenerator (7) den Schaltelementen (10,11) Schaltimpulse mit einer konstanten, aber im Vergleich zur Resonanzfrequenz des Oszillators höheren Frequenz zuführt und daß eine Steuerschaltung (6) die Impulslänge der Schaltimpulse in Abhängigkeit von einem Steuersignal zur kontinuierlichen Steuerung der Resonanzfre-' quenz ändert.

2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmelemente mehrere in Reihe geschaltete Spulen (14, 15, 16) sind, denen ein Kondensator (13) parallel geschaltet ist.

3. Oszillator, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente Transistoren (10, 11) sind, deren Kollektor-Emitter-Strecke jeweils zwischen einen Punkt der Abstimmspule (12) und einen auf Bezugspotential liegenden Punkt geschaltet sind.

4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (7) einen frei laufenden Multivibrator (25) mit über Kreuz geschalteten aktiven Bauelementen (30, 31) enthält, an deren Ausgangsanschlüssen die den Schaltelementen zugeführten Schaltimpulse auftreten, und daß die Steuerschaltung zur Änderung der Impulslänge die Einschaltdauer der aktiven Bauelemente ändert.

5. Oszillator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Bauelemente in dem frei laufenden Multivibrator Transistoren (30, 31) sind, wobei der Kollektor des einen Transistors mit der Basis des anderen Transistors jeweils über eine mitkoppelnde ÄC-Schaltung (34, 37 bzw. 35, 36) verbunden ist, daß mit dem Kondensator (34 bzw. 35) jeder ÄC-Schaltung eine Diode (40 bzw. 39) in Reihe geschaltet ist und daß ein Schaltungselement (26,27) zur Änderung der Leitfähigkeit der Dioden in Abhängigkeit von dem Steuersignal die Entladezeit der Kondensatoren und damit die Einschaltdauer der zugeordneten Transistoren ändert,

6. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mitkopplung und Aufrechterhaltung der Schwingung ein Transistor (17) an den Schwingkreis angeschlossen ist.

7. Oszillator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (6) einen Differenzverstärker (52) aufweist, der in Abhängigkeit von einer Eingangsspannung Steuersignale für den Multivibrator liefert, deren Einschaltdauer eine Funktion der Eingangsspannung ist.

8. Verwendung eines Oszillators nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Demodulatoranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Eingangsklemme einer Gegentaktdemodulatorschaltung (2) ein mit einer Information modulierter Träger zugeführt wird, daß eine zweite Eingangsklemme der Demodulatorschaltung (2) an den Oszillator (4) angeschlossen ist, der der Demodulatorschaltung (2) ein Signal mit einer gegenüber dem empfangenen Trägersignal vorbestimmten Phase und Frequenz zuführt, daß bei nicht richtiger Frequenz und Phase an der Ausgangsklemme der Demodulatorschaltung ein Gleichspannungsfehlersignal zur Steuerung des Oszillators erscheint, dessen Betrag und Vorzeichen dem Ausmaß und der Richtung der Abweichung der Oszillatorschwingung von der vorgegebenen Frequenz- und Phasenbedingung entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen