DE1815675A1

DE1815675A1 - Symmetrischer Oszillator

Info

Publication number: DE1815675A1
Application number: DE19681815675
Authority: DE
Inventors: Schotten Dipl-Ing Henno
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1968-12-19
Filing date: 1968-12-19
Publication date: 1970-07-02
Also published as: DE1815675B2

Description

Symmetrischer Oszillator Die Erfindung betrifft einen symmetrischen Oszillator mit zwei Transistoren gleichen Leitungstyps, deren Emitter miteinander verbunden sind und deren Kollektoren an je einer Seite eines Parallelschwingkreises liegen.
Symmetrische Oszillatoren, die mit zwei Transistoren bestückt sind, sind bekannt. Diese Oszillatoren haben den Vorteil, daß die erzeugten Oszillatorschwingungen einen sehr geringen Gehalt an geradzahligen Oberwellen aufweisen. Derartige Oszillatoren sind in der Regel als Gegentaktoszillatoren aufgebaut.
Die bekannten Oszillatoren haben aber den Nachteil, daß die inneren Kapazitäten der Transistoren einen unerwünschten Einfluß auf die Oszillatorfrequenz ausüben. Daher ergeben sich bei Temperaturschwaukungen oder bei Schwankungen der Betriebsspannung starke Änderungen in der Oszillatorfrequenz, die sich ohne aufwendige Stabilisierungsmaßnahmen nicht vermeiden lassen.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile eines symmetrischen Oszillators weitgehend und ist dadurch gekennzeichnet, daß von dem Kollektor jedes Transistors ein Rückkopplungsweg zur Basis des anderen Transistors vorgesehen ist, die Rückkopplungswege, die aus einem durch einen Kondensator überbrückten Widerstand bestehen, gleichzeitig auch den Basisstrom der Transistoren führen, und daß die Emitter-3asis-Strecken beider Transistoren durch Je einen Kondensator überbrückt sind, deren Kapazitäten groß gegenüber den Kapazitäten der Emitter-3asis-Strecken sind.
Der erfindungsgemäße Oszillator macht von dem Verhalten eines Flip-Blop, im dynamischen Ubergangsbereich als negativer Widerstand zu wirken, Gebrauch. Dieses Verhalten ist z.B. in der Zeitschrift "Electronic Industries", September 1959, beschrieben. Hit diesem Verhalten ergibt sich die Möglichkeit, den Verlustwiderstand eines Schwingkreises zu kompensieren und einen symmetrischen Oszillator aufzubauen. Der erfindungsgemäße Oszillator ist ein freischwingender symmetrischer Oszillator, dessen Frequenz bei Spannungsschwankungen und bei Temperaturschwankungen annähernd konstant bleibt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Oszillators und Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist ein symmetrischer Oszillator dargestellt, der mit npn-Transistoren 10, 11 bestückt ist. Die Emitter beider Transistoren 10, 11 sind miteinander verbunden und über einen Widerstand 12 zu einer Klemme 13 geführt, an der das negative Potential einer Betriebsspannungsquelle liegt. Von den Kollektoren beider Transistoren 10, 11 führt je ein durch einen Kondensator 15 überbrückter Widertand 14 zur Basis des anderen Transistors. Die Emitter-Basis-Strecken beider Transistoren sind durch je einen Kondensa;tor 16 überbrückt. Zwischen den Kollektoren der Transistoren 10, 11 liegt ein aus einer Spul 17 und einem Kondensator 18 bestehender Parallelschwingkreis.
Die Spule 17 ist mit einem MittelabgrtiS versehen, der'mit einer Klemme 19 verbunden ist, an der das positive Potential der Betriebaspannungsquelle liegt.
Der symmetrische Oszillator nach Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch eine andere Zuführung der Kollektorspannungen. inei diesem Ausführungsbeispiel ist einer Spule 20, die zwischen den Kollektoren der beiden Transistoren 10, 11 liegt, eine Reihenschaltung zweier Widerstände 21, 22, die durch je einen Kondensator 23, 24 überbrückt sind, parallel geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 21, 22 ist mit der Klemme 19, an der das positive Potential der Betriebsspannungsquelle liegt, verbunden. Der Parallelschwingkreis wird hierbei durch die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren 23, 24 und die Spule 20 gebildet. Die Widerstände 21, 22 und die Kondensatoren weisen selbstverständlich die gleichen Werte auf.
Wie bereits eiähnt, macht der erfindungsgemäße Oszillator vom Verhalten eines Flip-Flop als negativer Widerstand Gebrauch.
Die Schwierigkeit besteht aber darin, einen derartigen Oszillator sicher zum Anschwingen zu bringen. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 wird dies durch die Kondensatoren 16 erreicht, die den Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 10, 11 parallel geschaltet sind. Beim Einschalten der l3etriebsspannung werden diese Kondensatoren 16 auf Spannungen aufgeladen, die keiner iasisspannung der beiden stabilen Zustände eines Flip-Flop entsprechen. Dies gilt sowohl, wenn die Kondensatoren 16 vor dem Einschalten vollkommen entladen waren, als auch' dann, wenn beide Kondensatoren noch eine Restladung aufweisen. Die Transistoren 10, 11 der Oszillatoren nach Fig. 1 und Fig. 2 können daher keinn, einem Flip-Flop entsprechenden, stabilen Zustand annehmen.
Die Kondensatoren 16 werden zweckmäßigerweise so bemessen, daß ihre Kapazitäten groß gegenüber den Kapazitäten der Emitter Basis-Strecken der Transistoren sind. Dadurch wird die Frequenz des Oszillators unabhängig von Schwankungen der Betriebsspannung, da bei Spannungsschwankungen die Sch;ankungen der Sperrschichtkapazitäten sehr klein gegenüber den Kapazitätswerten der Kondensatoren 16 sind. Die Kondensatoren 16 verhindern auch schnelle Änderungen der Kollektorströme und unterdrücken damit Oberwellen. Die erzeugten Oszillatorschwingungen sind daher sehr obenzellenarm. Die Amplitude der erzeugten Oszillatorschwingungen ist in einem großen Bereich nahezu unabhängig von der Güte des Schwingkreises1 Dies wird durch die den Schaltungen eigene starke Gegenkopplung erreicht, die durch den semeinsamen Emitter-Widerstand 12 noch erhöht wird. Yeide Ausführungsbeispiele können auch ohne einen gemeinsamen Emitter-Widerstand 12 betrieben werden.
Die Oszillatorschwingungen können durch eine zweite Spule, die mit der Spule der Parallelschwingkreise magnetisch verkoppelt ist, ausgekoppelt werden. Es ist aber auch mbglsch, die Oszillatorschwingungen am Kollektor eines der beiden Transistoren abzunehmen. Die erfindungsgemäßen Oszillatoren eignen sich wegen des geringen Gehalts an Oberwellen besonders gut als Löschoszillator für ein Tonbandgerät.

Claims

Patentansprüche

le Symmetrischer Oszillator mit zwei Transistoren gleichen Leitungatyps, dessen Emitter miteinander verbunden sind und deren Kollektoren an je einer Seite eines Parallelschwingkreises liegen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kollektor jedes Transistors (10,11) ein Rückkopplungsweg zur Basis des anderen Transistors vorgesehen ist, die Rückkopplungswege, die aus einem durch einen Kondensator (15) überbrückten Widerstand (14) bestehen, gleiohzeitig auch den Basisstrom der Transistoren (10,11) führen, und daß die Einitter-3asis-Strecken beider Transistoren (10,11) durch je einen Kondensator (16) überbrückt sind, deren Kapazitäten groß gegenüber den Kapazitäten der Emitter-3asis-Strecken sind.
2. Symmetrischer Oszillator nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß den Emittern der beiden Transistoren (10, 11) zur Erzielung einer Gegenkopplung die Betrichaspannung über einen gemeinsamen Widerstand (12) zugeführt ist.
; 3. Symmetrischer Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (17) des Parallelschwingkreises einen Mittelabgriff aufweist, über den die Betriebsspannung den Kollekteren beider Transistoren (10, 11) zugeführt ist.
4. Symmetrischer Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadruch gekennzeichnet, daß der Spule (20) des Parallelschwingkreises eine Reihenschaltung zweier Widerstände (21,22), die durch je einen Kondensator (23,24) überbrückt sind, parallel geschaltet ist, und daß über den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände (21, 22) die Betriebsspannung den Kollektoren der beiden Transistoren (10, 11) zugeführt ist.