DE1766639B1

DE1766639B1 - Oszillatorschaltung mit einem zwei steuerelektroden auf weisenden transistor

Info

Publication number: DE1766639B1
Application number: DE19681766639
Authority: DE
Inventors: Hart Oliver Philip
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1967-06-26
Filing date: 1968-06-26
Publication date: 1971-10-28
Also published as: US3436681A; FR1569490A; GB1169472A

Description

Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung mit Die Erfindung ist im einzelnen an Hand der Dar-

einem zwei Steuerelektroden aufweisenden Transi- stellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, stör, dessen eine Steuerelektrode mit dem Emitter Die gezeigte Oszillatorschaltung eignet sich zur

und dem Kollektor und einem frequenzbestimmen- Verwendung im Tuner eines Fernsehempfängers, den Schwingkreis als Oszillator geschaltet ist, dessen ί Die Schaltung enthält einen Feldeffekttransistor 10 Schwingkreis mit Hilfe eines der zweiten Steuer- mit einem Emitter 12, einer ersten isolierten Steuerelektrode zugeführten Signals veränderbar ist. elektrode 14, einer zweiten isolierten Steuerelektrode Bei einer bekannten selbstschwingenden Transi- 16 und einem Kollektor 18 sowie einer Substratelekstormischstufe werden der isolierten Steuerelektrode trode 20. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der (gate) und der Substratelektrode eines Feldeffekt- io Feldeffekttransistor 10 einen η-leitenden Kanal (beitransistors das Oszillatorsignal bzw. das Eingangs- spielsweise die RCA-Type TA 2644 oder TA 7149). signal zugeführt, und das Zwischenfrequenzsignal Die erste Steuerelektrode 14 des Transistors befindet wird transformatorisch aus dem Kollektorkreis aus- sich räumlich näher bei dem Emitter 12 als die zweite gekoppelt. Mit Hilfe der einzigen isolierten Steuer- Steuerelektrode 16.

elektrode und mit Hilfe der Stubstratelektrode wird 15 Die Substratelektrode 20 des Transistors ist direkt hierbei der die Hauptstromstrecke des Transistors mit dem Emitter 12 verbunden, der über einen Widerdurchfließende Strom gesteuert, wobei die nicht- stand 22 an Masse liegt. Der Widerstand 22 ist für lineare Abhängigkeit des Hauptelektrodenstroms von Signalfrequenzen durch einen Kondensator 24 überden Spannungen an der Steuerelektrode bzw. der brückt. Eine automatische Vorspannung der über Substratelektrode zur Multiplikation der an diesen 20 eine Drossel 15 an Masse liegenden ersten Steuer-Elektroden liegenden Spannungen ausgenutzt wird: elektrode 14 in bezug auf den Emitter 12 wird somit Es erfolgt also eine Mischung oder Frequenzumset- durch den Spannungsabfall am Widerstand 22 im Bezung infolge einer Kennlinienkrümmung. Eine Beein- trieb der Schaltung erzeugt. Die zweite Steuerelekflussung der Oszillatorfrequenz und damit der Zwi- trode 16 erhält eine geeignete Vorspannung, indem schenfrequenz durch die Amplitude des zugeführten 25 sie an den Verbindungspunkt zweier Spannungsteiler-Eingangssignals tritt dabei praktisch nicht auf, da widerstände 26 und 28, die zwischen Masse und eine sonst außer der erwünschten Amplitudenmodulation Betriebsspannungsquelle B + geschaltet sind, angeder Zwischenfrequenz auch eine unerwünschte Fre- schlossen ist. Für Signalfrequenzen ist die zweite quenzmodulation entstehen würde. Steuerelektrode 16 durch einen Kondensator 30 nach

Weiterhin sind mit Sperrschichttransistoren, welche 30 Masse kurzgeschlossen. Ferner ist die zweite Steuermit zwei Basiselektroden versehen sind, aufgebaute elektrode 16 mit der Ausgangsklemme 32 einer Fre-Oszillatorschaltungen bekannt, welche ebenfalls als quenzregelspannungsquelle 34 verbunden. Im vor-Mischstufen Verwendung finden. Bei einem bekannten liegenden Falle liefert die Quelle 34 an ihrem AusFunksprechgerät mit einem Transistor, der zwei gang eine Gleichspannung, die je nach der Richtung Basen aufweist, ist die eine Basis in einen Oszillator- 35 der gewünschten Frequenzänderung die Vorspannung kreis eingeschaltet, welcher die Sendefrequenz er- der zweiten Steuerelektrode 16 entweder erhöht oder zeugt, während der anderen Basis von einem Mikro- erniedrigt.

phon ein Modulationssignal zugeführt wird, welches Der Transistorausgangskreis enthält einen zwischen

die Oszillatorfrequenz im Sinne einer Frequenzmodu- den Kollektor 18 und die Steuerelektrode 14 geschallation mit den Mikrophonsignalen moduliert. Der 40 teten Kondensator 36 und eine zwischen den Kollek-Modulationsmechanismus beruht hier auf der mehr tor 18 und eine Oszillatorausgangsklemme 40 ge- oder weniger starken Dämpfung des Oszillator- schaltete Spule 38. Die Betriebsspannung B + ist dem kreises durch die Hauptstromstrecke des Transistors, Kollektor 18 über eine zwischen die Ausgangsklemme deren Widerstand entsprechend der vom Mikrophon 40 und die Betriebsspannungsquelle geschaltete gelieferten Spannung schwankt. Dabei tritt jedoch 45 Hochfrequenzdrossel 42 zugeführt. Ein Gleichstromnicht nur eine Modulation der Frequenz der Oszilla- sperrkondensator 44 ist zwischen die Ausgangstorschwingung, sondern zwangläufig auch ihre Am- klemme 40 und die erste Steuerelektrode 14 geplitude auf, so daß das gesendete Signal sowohl fre- schaltet.

quenz- als auch amplitudenmoduliert ist. Die Nennbetriebsfrequenz des Oszillators wird

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe 50 durch ein Resonanznetzwerk bestimmt, das die Spule zugrunde, eine Oszillatorschaltung zu schaffen, bei 38, die Kondensatoren 36 und 44, die Eingangskapader sich die Frequenz der Oszillatorschwingung ohne zität (nicht gezeigt) der ersten Steuerelektrode des das Auftreten einer Amplitudenmodulation mit Hilfe Transistors in bezug auf Masse und die Ausgangseiner Steuerspannung verändern läßt. Diese Aufgabe kapazität (nicht gezeigt) des Kollektors in bezug auf wird bei einer Oszillatorschaltung mit einem zwei 55 Masse sowie einen zwischen Masse und dem Kollek-Steuerelektroden aufweisenden Transistor, dessen tor 18 geschalteten veränderlichen Trimmerkondeneine Steuerelektrode mit dem Emitter und dem KoI- sator 46 enthält.

lektor und einem frequenzbestimmenden Schwing- Bekanntlich kann die Spule 38 eine von einer Ankreis als Oszillator geschaltet ist, dessen Schwing- zahl von Spulen sein, die durch Betätigung eines kreis mit Hilfe eines der zweiten Steuerelektrode zu- 60 Kanalschalters in Tuner in das frequenzbestimmende geführten Signals veränderbar ist, erfindungsgemäß Resonanznetzwerk des Oszillators eingeschaltet werdadurch gelöst, daß bei Verwendung eines Feldeffekt- den kann. Das Symbol X-X an den beiden Enden der transistors mit zwei isolierten Steuerelektroden die Spule 38 repräsentiert daher Schalterkontakte, über Vorspannungsverhältnisse am Transistor so getroffen welche diese Spule zum Einstellen der Schwingsind, daß die Amplitude des Ausgangssignals der 65 frequenz des Oszillators in das Resonanznetzwerk Oszillatorschaltung in einem bestimmten Bereich von eingeschaltet wird.

den der zweiten Steuerelektrode zugeführten Span- Wie bereits erwähnt, bewirkt eine Änderung der

nungen unabhängig ist. Größe der Vorspannung der zweiten Steuerelektrode

Claims

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16 eine Änderung der Schwingfrequenz. Wenn die tude des Oszillatorausgangssignals verschoben, d. h.

der zweiten Steuerelektrode zugeführte Spannung in verändert werden.

einer den Verstärkungsgrad des Transistors erhöhen- Nachstehend sind beispielsweise typische Bemes-

den Polaritätsrichtung ansteigt, erniedrigt sich die sungswerte für die verschiedenen Schaltungselemente,

Schwingfrequenz, während umgekehrt ein Absinken 5 mit denen ein zufriedenstellender Betrieb erreicht

der Spannung eine Erhöhung der Schwingfrequenz wurde, angegeben:

zur Folge hat. Es kann daher durch Verändern der

Spannung an der zweiten Steuerelektrode durch Zu- Transistor 10 RCA-Type TA 7149

führen irgendeiner Fehler- oder Frequenzkorrektur- Widerstand 22 62 Ohm

spannung, z. B. einer automatischen Frequenz- io Widerstand 26 62 000 Ohm

regelspannung, die der Regelspannungsquelle 34 ent- Widerstand 28 120 000 Ohm

stammen kann, bewirkt werden, daß die Schwing- Kondensator 24 1000 pF

frequenz des Oszillators vom Nennwert nach beiden Kondensator 30 1000 pF

Seiten um bestimmte Beträge abweicht. Die spezielle Kondensator 36 1,5 pF

Schaltung für die Gewinnung der Regelspannung 15 Kondensator 44 8.2 pF

kann beliebig ausgebildet sein und ist hier nicht ge- Kondensator 46 0,5 bis 3,0 pF

zeigt. Spule 38 ungefähr 9 Windungen

Es wurde weiter erwähnt, daß die Charakteristik 0,15-mm-Draht

des hier verwendeten Feldeffekttransistors so ver- (# 34 Gauge)

läuft, daß die Amplitude der Ausgangsschwingung 20 Drossel 42 0,68 Mikrohenry

der Schaltung über einen bestimmten Bereich von B-l· — 17 Volt

Vorspannungen an der zweiten Steuerelektrode im

wesentlichen konstant bleibt. Innerhalb dieses Be- Statt eines Feldeffekttransistors mit n-leitendem

reiches ist der Übertragungsleitwert oder die Trans- Kanal kann man auch einen Feldeffekttransistor mit

konduktanz (G_1n .,) der zweiten Steuerelektrode zum 25 p-leitendem Kanal verwenden, wobei man die Polari-

Kollektor im wesentlichen Null, und es ergibt sich täten der Betriebsspannung und der von der Quelle

keine effektive Änderung der Transkonduktanz 34 gelieferten Regelspannung entsprechend verän-

(G_m J der ersten Steuerelektrode. Beispielsweise liegt dem muß.

bei einem Feldeffekttransistor vom Typ RCA TA 7149 Die Erfindung läßt sich auch auf Oszillatorschal-

dieser Bereich, in dem g„,., Null ist, zwischen unge- 30 tungen mit Feldeffekt-Halbleiterbauelementen mit

fähr — 2 und 4- 10 Volt "Gleichspannung für HF- mehr als zwei Steuerelektroden anwenden.

Fernsehfrequenzen. Patentinsnmch·

Die Spannungsteilerwiderstände 26 und 28 sind so rdreniansprutn.

bemessen, daß die anfängliche Gleichvorspannung Oszillatorschaltung mit einem zwei Steuerelek-

an der zweiten Steuerlektrode ungefähr -r- 6 Volt be- 35 troden aufweisenden Transistor, dessen eine

trägt, d. h. in der Mitte des Bereichs konstanten Ver- Steuerelektrode mit dem Emitter und dem KoI-

stärkungsgrades (g,_n ., = 0) liegt. Sodann wird eine lektor und einem frequenzbestimmenden Schwing-

Frequenzregelgleichspannung, die irgendeine Kor- kreis als Oszillator geschaltet ist. dessen Schwing-

rekturgröße für die Nennfrequenz des Oszillators kreis mit Hilfe eines der zweiten Steuerelektrode

darstellen kann, der zweiten Steuerelektrode 16 zu- 40 zugeführten Signals veränderbar ist, dadurch

gefünrt. Durch diese Spannung werden die Eingangs- gekennzeichnet, daß bei Verwendung

kapazität und die Ausgangskapazität des Transistors eines Feldeffekttransistors (10) mit zwei isolierten

verändert, wodurch die Schwingfrequenz des Oszil- Steuerelektroden die Vorspannungsverhältnisse

lators je nach der Polarität der zugeführten Regel- am Transistor so getroffen sind, daß die Ampli-

spannung entweder erniedrigt oder erhöht wird. 45 tude des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung

Wenn man im verstärkungskonstanten Bereich der in einem bestimmten Bereich von den der zweiten

zweiten Steuerelektrode arbeitet, kann die Schwing- Steuerelektrode (16) zugeführten Spannungen un-

frequenz ohne nennenswerte Änderung der Ampli- abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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