DE2000755A1

DE2000755A1 - Saegezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung

Info

Publication number: DE2000755A1
Application number: DE19702000755
Authority: DE
Inventors: Yasuji Uchiyama
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1969-01-11
Filing date: 1970-01-09
Publication date: 1970-07-23
Also published as: DE2000755C3; NL7000267A; US3603809A; NL150290B; DE2000755B2

Description

Ραί-ηίσηιναΐίβ

r.-Jrr. Ψ'^:Αη Reichel

6 Frcmlcuri a. M. 1

Parksiiaße 13 6163

NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA, Shizuoka-Ken, Japan Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung

Die Erfindung betrifft eine Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung.

Es ist bekannt, in elektronischen Musikinstrumenten hintereinandergeschaltete Flipflops (auch bistabile Kippglieder genannt) oder hintereinandergeschaltete Sperrschwinger als Frequenzteiler zu verwenden. Diese bekannten Frequenzteiler haben jedoch neben ihren Vorteilen auch mehrere Nachteile. D.h., da ein Frequenzteiler mit Flipflops, die die gleichen Bauelementwerte aufweisen, die Frequenzteilung oder Frequenzuntersetzung in einem unbegrenzten Frequenzbereich durchführen kann, ist es zwar sehr einfach, die Frequenzteiler herzustellen, wenn mehrere Frequenzteiler verwendet werden aollen, da jedoch ihre Ausgangsschwingungen rechteckförmig sind und nur ungeradzahlige harmonische Frequenzen und keine geradzahligen harmonischen Frequenzen enthalten, sind diese Frequenzteiler für Tonquellen zur Bildung aller Klangfarben von Musikinstrumenten ungeeignet, weil die Ausgangsschwingungen nicht alle Oberwellen enthalten.

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Demgegenüber hat die Ausgangsschwingung eines Frequenzteilers, der hintereinandergeschaltete Sperrschwinger enthält, die Form eines Sägezahns, so daß die Ausgangsschwingung alle harmonischen Komponenten enthält und mithin zur Bildung der Klangfarben aller Musikinstrumente besser geeignet ist, was bedeutet, daß der Frequenzteiler eine ideale Tonquelle darstellt. Ein Sperrschwinger schwingt jedoch mit seiner Eigenfrequenz, wenn er nicht durch irgendeine Synchronisiervorrichtung synchronisiert wird. Die Eigenfrequenz hängt von der Zeitkonstanten einer RC-Schaltung, den Kennlinien aktiver Bauelemente, einer Vorspannung und der Betriebsspannung und dgl. ab. Daher ändert sich die Eigenfrequenz des Sperrschwinger wenn sich die Werte der die Eigenfrequenz bestimmenden Bauelemente, die Spannungen und die Umgebungstemperatur ändern. Wenn ein Sperrschwinger ferner als 1:2-Frequenzteiler durch Zuführen eines Synchronisiersignals verwendet wird, dann muß die Frequenz des ihm zugeführten Synchronisiersignals größer als das Zweifache und kleiner als das Dreifache seiner Eigenfrequenz sein, so daß seine Betriebsfrequenz begrenzt ist. Mithin müssen bei einem Sperrschwinger die die Eigenfrequenz bestimmenden Werte der Schaltungsbauelemente, wie Kondensatoren und Widerstände, auf die gewünschte Frequenz abgestimmt sein, und wenn der Frequenzteiler als Tonquelle oder Tongenerator irgendeines Musikinstruments verwendet werden soll, müssen die Bauelemente individuell bemessen sein, so daß sie sich von den Werten der Bauelemente jedes anderen Tongenerators unterscheiden, um einen Frequenzbereich abzudecken, der mehrere Oktaven ι umfaßt, was zur Folge hat, daß es schwierig ist, diese

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Schaltungen herzustellen. Hinzu kommt, daß für tiefe Töne, die im Baß-Bereich liegen, eine größere Zeitkonstante zur Bildung der Tonfrequenz erforderlich ist. In diesem Falle ist für den Kondensator der RC-Schaltung eine große Kapazität erforderlich, so daß die Schaltung kostspieliger wird und einen größeren Raum beansprucht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung zu schaffen, bei der'diese Nachteile bekannter Frequenzteiler nicht auftreten und die derart ausgebildet ist, daß sie als Tonquelle für irgendein elektronisches Musikinstrument verwendet werden kann, und bei der die Ausgangsfrequenz nicht von den Werten der Schaltungsbauelemente und ihrer Temperaturabhängigkeit beeinflußt wird. Mit Hilfe dieser Schaltung soll es auch möglich sein, auf einfache und wirtschaftliche Weise mehrere nacheinander durch Frequenzteilung in der Frequenz heruntergesetzte Schwingungen mit rechteck- oder sägezahnförmigem Verlauf zu erzeugen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß einem Rechteckschwingungs-Frequenzteiler, der eine ihm zugeführte Sägezahnschwingung mit der Frequenz f in eine Rechteckschwingung mit der Frequenz £ umsetzt, eine Mischstufe nachgeschaltet ist, die zum Teil die Sägezahnschwingung durchläßt und dadurch die Sägezahnschwingung und die Rechteckschwingung mischt, so daß an ihrem Ausgangsanschluß eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz ^ auftritt, und daß die Maximalamplituden der beiden in der Mischstufe zu mischenden Schwingungen einander gleich oder nahezu gleich gemacht sind.

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Andere Lösungen dieser Aufgabe und Weiterbildungen der Erfindung sind in Neben- bzw. untergeordneten Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Grundschaltung einer

Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzunter-' Setzung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt den Verlauf von Schwingungen an Punkten a, b und c der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild der Grundschaltung nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Grundschaltung nach Fig. 1 angewandt ist.

Fig. 5 stellt ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung dar, bei dem zwei Grundschaltungen nach Fig. 1 hintereinandergeschaltet sind und eine Filtervorrichtung in der Mischstufe vorgesehen ist.

Fig. 6 stellt ein Schaltbild des Ausfuhrungsbeispiels nach Fig. 5 dar.

Fig. 7 zeigt den Verlauf von Schwingungen auf der Eingang«- und Auigangseelte der Schaltung nach Fig. 6.

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Fig. 8 stellt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels dar, bei dem die Grundschaltung nach Fig. 4 verwendet wird und eine Serie von in der Frequenz untersetzten Sägezahnschwingungen nacheinander erzeugt werden.

Fig. 9 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen Punkten der in Fig. 8 dargestellten Schaltung.

Fig. 10 stellt ein Blockschaltbild einer Abwandlung des AusfUhrungsbeispiels nach Fig-. 8 dar.

Fig. 11 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 10.

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines anderen Anwendungsbeispiels der Grundschaltung.nach Fig. 1, bei dem mehrere Sägezahnschwingungen jeweils nacheinander in dar Frequenz untersetzt sind.

Fig. 13 zeigt ein Schaltbild einer Mischstufe, die in dem Aus·* fUhrungsbeispiel nach Fig. '12 verwendet wird.

I Fig. 14 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen

Punkten der Schaltung nach Fig. 12.

Flg. 15 zeigt ein Schaltbild eines Tongenerators nach der Erfindung.

Fig. 16 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 15.

Flg. 17 stellt ein ausführliches Schaltbild des Tongeneratore nach Fig. 19 ohne die zweit· Stufe der FrequenzteUtr- •^eh*^ltunedar-oo«uo/nie

Fig. 18 zeigt ein Schaltbild einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 15.

Fig. 19 stellt ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Erzeugung mehrerer nacheinander in der Frequenz untersetzter Sägezahnschwingungen dar, bei dem die Grundschaltung nach der Erfindung angewandt ist.

Fig. 20 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 19.

* Fig. 21 stellt ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Schaltung nach Fig. 19 dar, bei dem die Phasenlage der ausgangsseitigen Sägezahnschwingungen um 180° gegenüber denen der Schaltung nach Fig. 19 verschoben ist.

Fig. 22 zeigt den Verlauf von Schwingungen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 21.

Die in Fig. 2(a) dargestellte Sägezahnschwingung hat eine Frequenz f und wird einem Sägezahnschwingungs-Frequenzteiler 1 in Fig. 1 über dessen Eingangsanschluß zugeführt, und dieser Frequenzteiler 1 gibt an seinem Ausgang eine Rechteckschwingung ab, deren Verlauf in Fig. 2(b) dargestellt ist und die eine Frequenz von 2 aufweist. Als Frequenzteiler 1 kann irgendeine Art von Frequenzteiler verwendet werden, der die ihm zugeführte Frequenz halbiert. Die Ausgangsschwingung des Frequenzteilers 1 und die Sägezahnschwingung mit der Frequenz f werden einer Mischstufe zugeführt und darin gemischt, und zwar so, daß die Amplituden (Spitzwert-Amplituden) der Schwingungen gleichgemacht werden, ■o daß dit in Pig. 2(c) dargestellte Schwingung mit einer Fre-

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quenz von ί am Ausgangsanschluß der Mischstufe abgenommen werden kann.

Die Schaltung nach Fig. 3 enthält einen Rechteckschwingungs-Frequenzteiler 1, der aus einer bistabilen Kippschaltung besteht, die Transistoren Q₁ und Q« enthält und in der eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz f in eine Rechteckschwingung

•ρ
mit einer Frequenz von £ umgesetzt wird. Gleichzeitig wird die Sägezahnschwingung der Frequenz f der Basis eines Transistors Q* über einen Widerstand R₁ zugeführt, der auch die Ausgangsschwingung des Frequenzteilers 1 über einen Widerstand Rp zugeführt wird. Die Amplitude der Rechteckschwingung wird gleich der maximalen Amplitude der Sägezahnschwingung gemacht, so daß eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz von w durch Überlagerung beider Arten von Schwingungen am Ausgangsanschluß abgegeben wird. Wenn man mehrere Schaltungen, wie die nach Fig. 3, hintereinander schaltet, ist es möglich, Sägezahnschwingungen zu erzeugen, deren

ff f

Frequenzen gleich £, —_o, — sind, wobei η gleich der Anzahl

<l _zd ₂n

der hintereinandergeschalteten Stufen ist.

Die Schaltungen arbeiten auch zufriedenstellend, wenn die Amplituden der überlagerten Schwingungen nicht genau gleich oder die Schwingungen nicht genau rechteckförmig oder sägezahnförmig sind.

Da sich die Frequenzteilung nach Fig. 1 und 3 durch eine verhältnismäßig einfache Schaltung ausführen läßt und die Schaltungebauelemente des Frequenzteilers die Frequenz nicht beeinflussen, können bei einer mehrstufigen Frequenzuntereetzung jedesmal: die gleichen Schaltungen verwendet werden, so daß die Herstellung vereinfacht ^äuWA, WjVV^dle Eigenschaften der Schal-

tung nicht durch eine Temperaturänderung und Alterung beeinflußt, Der Frequenzteiler läßt sich daher mit Vorteil in einem Tongenerator für irgendein Musikinstrument verwenden.

Nach Fig. 4 ist ein Eingangsanschluß I über einen Koppelkondensator C₁ mit der Basis eines Transistors Tr-, verbunden, während der Kollektor dieses Transistors Tr_M mit dem Pluspol +Vp einer Spannungsquelle verbunden ist, Widerstände R₁ und Rp jeweils zwischen Kollektor und Basis dieses Transistors und zwischen

* Basis und Masse geschaltet sind und ein Widerstand R zwischen Masse und Emitter dieses Transistors geschaltet ist, so daß sich ein Emitterfolger EF zur Impedanzanpassung ergibt. Ein Flipflop FF enthält Transistoren Tr₁₇ und Tr„ und ist so ausgelegt, daß es eine Rechteckschwingung mit einer Frequenz abgibt, die gleich der halben Frequenz der Eingangsschwingung ist. Die Kollektoren der Transistoren sind jeweils mit dem Emitter des Emitterfolgers EF über einen Widerstand R^ und Kondensatoren C₂ und C, verbunden, der Kollektor jedes dieser Transistoren ist mit

fc der Basis des anderen Transistors jeweils über Widerstände Rc» R^ und Kondensatoren C^,Cc und mit dem Pluspol +V₁ einer Spannungsquelle über Widerstände R=,Rg verbunden und die Emitter dieser Transistoren liegen auf Massepotential.

Der Emitter des Transistors Tr„ und der Kollektor des Transistors Tr_p sind über Mischwiderstände R_M und R_M verbunden, und der Verbindungspunkt M dieser Widerstände ist über einen Kondensator C₁ mit der Basis eines zweiten Emitterfolgere EF verbunden. Die zweite Stufe besteht in gleicher Weise wie die erste Stufe aus einem Emitterfolger zur Impedanzanpassung, einem

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Flipflop FFa, das die Frequenz der ihm zugeführten Schwingung halbiert, und aus Mischwiderständen R_M und R_M .

^M1a ^W2a

Wenn ein größeres Frequenzuntersetzungsverhältnis gewünscht ist, können noch weitere Stufen nachgeschaltet werden.

Wenn dem Eingangsanschluß I der Schaltung nach Fig. 4 eine Sägezahnschwingung zugeführt wird, wie sie in Fig. 2(a) dargestellt ist, wird diese Schwingung durch, den Emitterfolger EF verstärkt, so daß am Anschluß 0_q1 eine Sägezahnschwingung mit der gleichen Amplitude und Sägezahnform wie die Eingangsschwingung erscheint. Diese verstärkte Schwingung wird dem Flipflop FF als Auslösesignal zugeführt, so daß an einem Punkt CL,. des Flipflop FF eine Rechteckschwingung, wie sie in Fig. 2(b) dargestellt ist, mit der halben Frequenz der Frequenz der zugeführten Sägezahnschwingung erscheint. Die Sägezahnschwingung am Anschluß 0_q1 und die am Punkt O₁₁ auftretende Rechteckschwingung werden über die Mischwiderstände R». und Rj, am Verbindungspunkt M gemischt. Und wenn die beiden zu mischenden Schwingungen gleiche Maximalamplitude aufweisen, erscheint am Anschluß 0_Q2 eine Sägezahnschwingung, deren Frequenz gleich der halben Frequenz der eingangsseitig zugeführten Sägezahnschwingung ist. Der Verlauf der am Anschluß 0_Q2 auftretenden Sägezahnschwingung ist in Fig. 2(c) dargestellt.

Um die in Fig. 2(c) dargestellte Sägezahnschwingung zu erhalten, ist es zweckmäßig, wenn die Sägezahnschwingung und die Rechteckschwingung gleiche Maximalamplitude (Schwingungshöhe) aufweisen und die Schaltungskonetanten der unten angegebenen Gleichung

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genügen. Dann wird die Schwingungshöhe der Schwingungen beim Mischen auf die Hälfte verringert, so daß die sich durch das Mischen ergebende Sägezahnschwingung, deren Frequenz gleich der halben Frequenz der Eingangsschwingung ist, eine Schwingungshöhe oder Maximalamplitude aufweist, die gleich der Schwingungshöhe jeder Schwingung vor dem Mischen ist.

^RM_A ^{+ r}o11 ^{= R}M₂ ^{+ r}oo1 ^ ^Z2 '

wobei Rw , Rw , r_Qi1, r_QOi und Z₂ jeweils die Widerstände des Mischwiderstands R„ , des Mischwiderstands Rw , des Innenwiderstands des Flipflop FF vom Punkt O₁₁ gesehen, des Innenwiderstands des Emitterfolgers EF vom Ausgangsanschluß 0. der Schal· tung und eines Verbrauchers am Verbindungspunkt M (nachfolgende Stufe) darstellen.

In diesem Falle entspricht der Transistor Tr., einem Emitterfolger im Α-Betrieb, so daß T₁ hinreichend klein und konstant ist,

fc und da der Transistor Tr„ als Schalter betrieben wird, ändert

F₂

sich der Widerstand T₁₁ im Bereich zwischen etwa Null und dem Kollektorwiderstand des Transistors Tr_n, .

^F2

Wenn nun gilt, daß

^ro11^; ^RM₂^ ^roo1 '

dann ergibt sich

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Wenn dann R_M <?r Z ist, dann werden die Schwingungen, die in den Figuren 2(a) und (b) dargestellt sind, beim'Mischen etwa um die Hälfte verringert, so daß die Schwingungshöhe der am Pumkt M auftretenden Schwingung (Fig. 2(c)) etwa gleich der Schwingungshöhe der Eingangssägezahnschwingung (Fig. 2a) und der Rechteckschwingung (Fig. 2b) ist. Mithin ist die Schwingungshöhe der der zweiten Stufe zugeführten Schwingung etwa gleich der Schwingungshöhe der der ersten Stufe zugeführten Schwingung, so daß die Herstellung einer mehrstufigen Frequenzteilerschaltung dadurch erheblich erleichtert wird.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 kann die frequenzuntersetzte ausgangsseitige Sägezahnschwingung Impulse enthalten, die für ein Tonsignal nicht erforderlich sind. Diese Impulse werden durch unterschiedliche Flankensteilheiten bei der Vorder- und Rückflanke der Rechteckschwingung hervorgerufen. Diese unerwünschten Impulse lassen sich mit Hilfe der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele beseitigen.

Die Schaltung naoh Fig. 5 enthält einen Rechteckschwingungsfrequenzteiler A₁, der die seinem Eingangsanschluß T₁ zugeführte Sägezahnschwingung in eine Rechteckschwingung mit einer Frequenz umsetzt, die gleich der halben Frequenz der eingangsseitigen Sägezahnschwingung ist, eine Misch- und Filterschaltung B₁, die die Eingangssägezahnschwingung und die Ausgangsrechteckschwingung des Frequenzteilers A₁ mischt und unnötige Impulse aus der Ausgangsschwingung beseitigt, einen weiteren Rechteckechwingungs-Frequenzteiler A₂, der ebenso aufgebaut ist, wie der

Frequenzteiler A₁ und die Ausgangsrechteckschwingung des Fre-

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quenzteilers A₁ in eine Rechteckschwingung mit einer Frequenz umsetzt, die gleich der halben Frequenz der Ausgangsrechteckschwingung des Frequenzteilers A₁ ist, und eine weitere Misch- und Filterschaltung B₂, die ebenso aufgebaut ist, wie die Schaltung B₁ und die von der Schaltung B₁ abgegebene Sägezahnschwingung mit der Ausgangsrechteckschwingung des Frequenzteilers A₁ mischt und unerwünschte Impulse aus der Ausgangsschwingung der Schaltung B₂ beseitigt.

^ Die Schaltung nach Fig. 5 enthält zwei Stufen, die hintereinander geschaltet sind, doch können auch mehr als zwei Stufen hintereinandergeschaltet werden.

Zur Bildung eines Tongenerators für irgendein elektronisches Musikinstrument müssen mehrere Frequenzteilerstufen hintereinandergeschaltet werden. Aus Gründen der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit werden daher Flipflops als Rechteckschwingungs-Frequenz-

teiler A₁, A₂, , wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, ver-

^ wendet. Bei Verwendung dieser Flipflopschaltung ist jedoch die Vorderflanke der Ausgangsschwingung, die am Transistor Tr₂ abgegriffen wird, wenn dieser Transistor durchgesteuert wird,verhältnismäßig steil und die beim Sperren dieses Transistors Tr₂ ausgebildete Rückflanke verhältnismäßig "langsam", wie es in Fig. 7(b) dargestellt ist. Dadurch erhält man beim Mischen der in Fig. 7(b) dargestellten Schwingung mit der in Fig. 7(a) dargestellten Sägezahnschwingung eine Sägezahnschwingung nach Fig. 7(c), die unerwünschte Impulse P enthält. Diese Impulse wirken sich nachteilig auf die Klangfarbe aus, wenn man solche

Musikinstrumente nachahmen will, die ein Hochpaßverhalten auf-

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weisen, wie Saiteninstrumente, Oboen und dgl.

Um diese unerwünschten Impulse zu unterdrücken, enthält das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ein Filterelement zur Unterdrückung dieser Impulse in jeder der Schaltungen B^,B^, B .

Fig. 6 zeigt ein ausführliches Schaltbild des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5, bei dem die Bezugszeichen Rj- und R„ Mischwiderstände und die Bezugszeichen C^ und Cg Filterschaltungen bezeichnen.

Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung weist einen Eingangsanschluß I auf, dem ein Auslösesignal, wie das in Fig. 9(a) dargestellte, zugeführt wird. Ferner enthält sie einen Sägezahnschwingungsgenerator 1A, dem dieses Auslösesignal zugeführt wird und der eine Sägezahnschwingung erzeugt, die eine Frequenz f aufweist, die gleich der des Auslösesignals ist, einen Rechteckschwingungs-Frequenzteiler 2A, der das Auslösesignal in eine Rechteckschwingung mit einer Frequenz von £ umsetzt, Rechteck-

schwingungs-Frequenzteiler 2B₁ 2n, von denen Jeder die

Ausgangsrechteckschwingung des vorgeschalteten Rechteckschwingungs-Frequenzteilers in eine Rechteckschwingung mit der halben Frequenz der Frequenz dieser ihm zugeführten Rechteckschwingung umsetzt» eine Mischstufe 3A, die die Ausgangsschwingung des Sägezahnschwingungsgenerators 1A und die Ausgangsschwingung des Frequenzteilers 2A mischt, wobei sie eine Sägezahnschwingung erzeugt, und Mischstufen 3B ...... 3n, von denen jedo Jeweils die Ausgangsschwingung einer vorgeschalteten MLschntuLe und die Auagangerechteckechwingung eines entsprechend»»* Frequenz tellerβ der-

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art mischt, daß sich an ihrem Ausgang eine Sägezahnschwingung ergibt.

Wenn dem Eingangsanschluß I der Schaltung nach Fig. 8 ein Auslösesignal zugeführt wird, wie es in Fig. 9(a) dargestellt ist und das eine Frequenz f aufweist, erscheint am Ausgangsanschluß O₁₁ des Frequenzteilers 2A eine Rechteckschwingung, wie sie in Fig. 9(t>) dargestellt ist, mit einer Frequenz von ^. Gleichzeitig erzeugt ein Sägezahnschwingungsgenerator 1A eine Sägezahnschwingung, wie sie in Fig. 9(c) dargestellt ist, mit der gleichen Frequenz f wie das Auslösesignal. Die am Ausgangsanschluß O₁₁ des Frequenzteilers 2A auftretende Rechteckschwingung und die vom Sägezahnschwingungsgenerator 1A am Anschluß 0_q1 abgegebene Sägezahnschwingung werden in der Mischstufe JA derart :. gemischt, daß ihre Amplituden gleich sind, so daß am Ausgangs- ■ -f

anschluß 0_ΛΟ der Mischstufe 3A eine Sägezahnschwingung erscheint, .«

wie sie in Fig. 9(d) dargestellt ist und die eine Frequenz von J

Sr aufweist. Die am Ausgang des Frequenzteilers 2B abgegebene j Rechteckschwingung (die in Fig. 9(e) dargestellt ist) und die '

von der Mischstufe 3A abgegebene Sägezahnschwingung (die in |

Fig. 9(d) dargestellt ist) werden in der Mischstufe 3B derart |

gemischt, daß ihre Amplituden gleich sind, so daß die Mischstufe ]

3B am Ausgangsanschluß O₂₂ eine Sägezahnschwingung abgibt, wie ; sie in Fig. 9(f) dargestellt ist und die eine Frequenz von ^ aufweist. In gleicher Weise erzeugen die Mischstufen 3C,3D ....

nacheinander Sägezahnschwingungen, die jeweils eine Frequenz

f f von £ , *-r aufweisen.

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Bei der Schaltung nach Fig. 8 muß die Impulsanstiegszeit der vom·Generator 1A abgegebenen Sägezahnschwingung mit der Impulsanstiegszeit des dem Frequenzteiler 2A zugeführten Auslösesignals zusammenfallen. Daher kann man statt des Auslösesignals auch die vom Generator 1A abgegebene Sägezahnschwingung dem Frequenzteiler 2A zuführen.

Das in Fig. 10 dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 8. D.h. die Schaltung nach Fig. 10 erzeugt in der Frequenz untersetzte Sägezahnschwingungen, deren Phase jeweils gegenüber der Phase der durch die Schaltung nach Fig. 8 erzeugten und in der Frequenz untersetzten Sägezahnschwingung umgekehrt ist.

Der Sägezahnschwingungsgenerator 1A nach Fig. 10 ist derart ausgebildet, daß er eine Sägezahnschwingung erzeugt, wie sie in Fig. 11(ca) dargestellt ist und die eine Phase aufweist, die gegenüber der in Fig. 9 (c) dargestellten Schwingung umgekehrt ist, und. zwar mit Hilfe eines Auslösesignals, wie es in Fig. (a) dargestellt ist und das dem Eingangsanschluß I zugeführt wird. Der Frequenzteiler 2A 'nach Fig. 10 gibt am Ausgangsanschluß 0_11a eine Rechteckschwingung ab, wie sie in Fig. 11 (ba) "■ dargestellt ist und deren Phase gegenüber der am Ausgang'. O₁₁ auftretenden Rechteckschwingung nach Fig. 8 und 10 umgekehrt ist, so daß man am Ausgangsanschluß 0^₂ der Mischstufe 3A eine Sägezahnschwingung erhält, wie sie in Fig. 11(da) dargestellt ist. Die Schaltung nach Fig. 10 ist also so ausgebildet, daß die den hintereinandergeschalteten Frequenzteilern2B,2C,.....2n

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Jeweils vom Ausgang O₁₁, O₂₁, 0^₁ des vorhergehenden Frequenzteilers 2A,2B zugeführten Auslöse-Rechteckschwingun-

gen gegenüber den den Mischstufen 3A,3B,3C 3n jeweils vom

zweiten Ausgangsanschluß O_11&, ^Ia' ^31a ^^ΘΓ Frequenzteiler 2A_f 2B, 2C .... 2n zugeführten Rechteckschwingungen um 180° phasenverschoben sind.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 8 und 10 ist angenommen, daß es sich bei dem dem Eingangsanschluß I zugeführten Auslösesignal um ein Signal mit negativer Polarität handelt, doch kann auch ein Auslösesignal mit positiver Polarität verwendet werden, wenn es sich bei den Flipflops um solche Flipflops handelt, die PNP-Transistoren enthalten und durch positive Impulse ausgelöst werden.

Die Schaltung nach Fig. 12 enthält einen Sägezahnschwingungsgenerator S, der von einem seinem Eingangsanschluß a zugeführten Auslösesignal ausgelöst werden kann. Der Ausgangsanschluß b dieses Generators S ist mit dem Eingangsanschluß eines Frequenzteilers D₁ und dem Eingangsanschluß einer Mischstufe M₁ verbunden. Der Frequenzteiler D₁ enthält vorzugsweise eine Flipflop-Schaltung. Der Ausgangsanschluß c dieses Frequenzteilers ist mit einem weiteren Eingang der Mischstufe M₁ verbunden. Die Mischstufe M₁ besteht, wie es in Fig, 13 gezeigt ist, aus zwei gleichen Mischwiderständen R₁ und R₂. Der eine Anschluß des Widerstands R- ist rn.it einem Anschluß das anderen Widerstands R* verbunden, und der Vsrbindungspunkt 0 dieser beiden Widerstände R₁. und Rg ist mit der Basis eines Transistors Tr verbunden. Emit ter und Kollektor dieses Transistors Xr sind Jeweils Bit dem

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"negativen Pol -V über einen Emitterwiderstand R und dem positiven Pol +V einer Spannungsquelle verbunden. Die freien Anschlüsse der Mischwiderstände R₁ und R₂ dienen als Eingangsanschlüsse der Mischstufe M₁ und sind jeweils mit den Ausgangsanschlüssen b und c des Sägezahnschwingungsgenerators S und des Frequenzteilers D₁ verbunden. In diesem Falle ist es jedoch wichtig, daß die Amplituden der Sägezahnschwingung am Anschluß b und der Rechteckschwingung am Anschluß c gleich sind. Der zweite Frequenzteiler D₂ und die Mischstufe M₂ sind der Mischstufe M₁ nachgeschaltet und ebenso ausgebildet wie der Frequenzteiler D.. und die Mischstufe M₁.

In gleicher Weise können weitere Frequenzteiler und Mischstufen,

I *

wie die Mischstufe M* und der Frequenzteiler Dv, nachgeschaltet sein. Bei der Schaltung nach Fig. 12 wird dem Eingangsanschluß a des Generators S ein Auslösesignal mit einer Frequenz f zugeführt, das in Fig. I4(a) dargestellt ist. Der Sägezahnschwingungsgenerator S erzeugt daraufhin eine Sägezahnschwingung, wie sie in · Fig. I4(b) dargestellt ist und die mit dem Auslösesignal synchron ist. Diese Sägezahnschwingung wird einem Rechteckschwingungs-Frequenzteiler D₁ zugeführt, der eine Rechteckschwingung erzeugt, wie sie in Fig. I4(c) dargestellt ist und die eine Frequenz von £ aufweist und der Mischstufe M₁ zugeführt wird. Da die Widerstandswerte der Mischwiderstände R₁ und R₂ gleich sind, sind auch die Amplituden der von ihnen übertragenen Schwingun gen gleich, so daß die in Fig. I4(b) dargestellte Sägezahn-•chwingung und die in Fig. I4(c) dargestellte Rechteckschwin gung in 4er Miichstufe M₁ so gemischt werden, daß sich die in

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Fig. I4(d) dargestellte Sägezahnschwingung ergibt, deren Fre- . quenz gleich ■* ist. Wenn die Amplitude V^ der in Fig. I4(d) dargestellten Sägezahnschwingung in hinreichendem Maße größer als der Stromverstärkungsfaktor des Transistors Tr ist, läßt sich der Eingangswiderstand, vom Verbindungspunkt O gesehen, in hinreichendem Maße größer ausbilden als die Widerstandswerte der Mischwiderstände R₁ und R₂» und auch das Verhältnis der Ausgangsschwingung am Ausgangsanschluß d zur Eingangsschwingung am Verbindungspunkt O, d.h. die Verstärkung kann dem .Wert 1 weit-

* gehend angenähert werden. In diesem Falle ist die Amplitude V^ der Sägezahnschwingung nach Fig. I4(b) weitgehend gleich der Amplitude V„ der Rechteckschwingung nach Fig. I4(c). Die in Fig. I4(d) dargestellte Sägezahnschwingung wird der Mischstufe M zusammen mit der Rechteckschwingung nach Fig. I4(e) zugeführt, wobei diese Rechteckschwingung in dem Frequenzteiler D₂ aus der in Fig. I4(d) dargestellten Sägezahnschwingung gebildet wird und eine Frequenz aufweist, die gleich der halben Frequenz der Schwingung nach Fig. I4(d) ist, so daß eine in der Frequenz

) untersetzte Sägezahnschwingung, wie sie in Fig. I4(f) dargestellt ist, am Ausgangsanschluß f der Mischstufe Mp auftritt. In gleicher Weise wird die Frequenzteilung in den nachfolgenden Stufen wiederholt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 erhält man durch einfache Kombination eines Rechteckschwingungs-Frequenzteilers, der aus einem Flipflop besteht, und einer Mischatuft eine in der Frequenz untersetzte Sägezahnsohwingung, so daß die Frequenz der auf diese Welse gebildeten Sttgezahnsohwlngung sehr

genau und stabil ist, ohne daß sie von Zuständen dtr Sohtl-

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tungsbauelemente und durch die Umgebungstemperatur beeinflußt wird. Da außerdem die Widerstandswerte der Mischwiderstände und die eingangs- und ausgangsseitigen Maximalamplituden jeder Mischstufe gleich sind, ist es einfach, mehrere Stufen hintereinanderzuschalten und auf diese Weise die Frequenz beliebig weit zu untersetzen.

Im allgemeinen wird bei einem elektronischen Musikinstrument der höchste Oktavton, den das Musikinstrument erzeugen soll, von einem Häuptoszillator erzeugt, und dann wird dieses Tonsignal nacheinander in der Frequenz untersetzt, so daß man eine Tonquelle erhält, die mehrere Tonsignale, abgibt. Die Frequenz des Oszillatorsignals, das diesen höchsten Oktavton darstellt, muß daher äußerst stabil sein, so daß'es zweckmäßig ist, dafür eine reine oder nahezu reine Sinusschwingung zu erzeugen. Um dann die übrigen Tonsignale durch Frequenzteilung aus der Sinusschwingung zu bilden, ist es zweckmäßig, zwischen den Hauptsinusschwingungsoszillator und die nachgeschalteten Frequenzteiler eine Begrenzungsschaltung zu schalten, weil sich dadurch ein stabiler Betrieb der ersten Frequenzteilerstufe ergibt und das Ausgangssignal der Begrenzungsschaltung mit Vorteil auch als Ausgangstonsignal verwendet werden kann.

Die Aueführungsbeispiele nach den Figuren β und 10 lassen sich daher noch durch Zwischenschalten einer Begrenzungsschaltung verbessern. Eine diese auf diese Weise verbesserten Schaltungen ist in Fig. 15 dargestellt.

Die Schaltung nach Fig. 15 enthält einen Hauptoszillator 4, der

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eine sinusförmige Schwingung erzeugt, eine Begrenzungsschaltung 5, die obere und untere Teile der Ausgangsschwingung des Oszillators 4 abschneidet und dadurch eine Rechteckschwingung erzeugt, einen Sägezahnschwingungsgenerator 6, der die Ausgangsschwingung der Begrenzerschaltung in eine Sägezahnschwingung umsetzt, und Frequenzteilerschaltungen 7 und 8, die jeweils eine in der Frequenz untersetzte Sägezahn- und Rechteckschwingung erzeugen können. Jede der Schaltungen 7 und 8 erzeugt, wie an Hand der Figuren 17 und 18 noch ausführlicher beschrieben wird, eine Sä-

f gezahnschwingung mit einer Frequenz von «· und eine Rechteck-

schwingung mit einer Frequenz von ^ durch Mischen einer Sägezahnschwingung mit einer Frequenz f und einer Rechteckschwin-

■f
gung mit einer Frequenz ^.

Die in Fig. I6(a) dargestellte Ausgangsschwingung des Hauptoszillators 4 nach Fig. 15 wird in eine Rechteckschwingung umgesetzt, wie sie in Fig. I6(b) dargestellt ist. Diese Rechteckschwingung kann am Ausgangsanschluß O₁₁ abgenommen werden. Diese Rechteckschwingung wird ferner einem Sägezahnschwingungsgenerator 6 zugeführt und in eine Sägezahnschwingung umgesetzt, wie sie in Fig. 16(c) dargestellt ist und die eine Frequenz f aufweist, die gleich der Frequenz der vom Hauptoszillator 4 abgegebenen Sinusschwingung ist, d.h. gleich der Frequenz der Ausgangsrechteckschwingung der Begrenzungsschaltung 5. Diese Sägezahnschwingung nach Fig. I6(c) kann am Ausgangsanschluß O₁₂ des Generators 6 abgenommen werden. Die Sägezahnschwingung nach Fig. 16(c) wird dem Frequenzteiler 7 zugeführt und in eine Sä-

f gezahnschwingung nach Fig. I6(e) mit einer Frequenz von w am

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Ausgangsanschluß O₂₂ uncl i*¹ eine Rechteckschwingung nach Fig. I6(d) mit einer Frequenz von -^ am Anschluß O₂₁ umgesetzt. In gleicher Weise können Rechteckschwingungen und Sägezahnschwingungen in den nachgeschalteten Stufen mit noch weiter untersetzten Frequenzen gebildet werden, wie dies bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 8 und 10 der Fall ist.

In Fig. 17 ist ein ausführliches Schaltbild des Ausführungsbeispiels nach Fig. 15 dargestellt. In diesem Schaltbild ist die zweite Stufe 8 der Frequenzteilerschaltung weggelassen, weil diese Stufe 8 ebenso ausgebildet ist, wie die erste Stufe 7. Die Schaltung nach Fig. 17 enthält einen Hauptoszillator 4, der eine frequenzstabile Sinusschwingung abgibt, eine Begrenzungsschaltung 5 zum Umsetzen der vom Oszillator 4 abgegebenen Schwingung in eine Rechteckschwingung, einen Sägezahnschwingungsgenerator 6 zum Umsetzen der von der Begrenzungsschaltung 5 abgegebenen Rechteckschwingung in eine Sägezahnschwingung und eine Frequenzteilerschaltung 7. Im Sägezahnschwingungsgenerator 6 wird die Ausgangsrechteckschwingung der Begrenzungsschaltung 5 in Transistoren CL und Q₂ verstärkt und dann in einer aus einem Kondensator C bestehenden Integrierschaltung in eine Sägezahnschwingung umgesetzt. Diese Sägezahnschwingung wird der Basis eines als Emitterfolger geschalteten Transistors CU in der Schaltung 6, der als Trennverstärker dient, und dann der Basis eines Mischtransistors in der Schaltung 7 zugeführt. Die Ausgangsschwingung des Sägezahnschwlngungsgenerators 6 (Ausgangssignal von Qx) wird Transistoren Cu und Qg einer bistabilen Kippschaltung zugeführt, die diese Sägezahnschwingung in eine Rechteck-

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schwingung mit der halben Frequenz der Frequenz f der Eingangsschwingung dieser Kippschaltung umsetzt. Diese Rechteckschwingung wird der Basis des Transistors Q^ zugeführt und in diesem Transistor GL· mit der zuvor erwähnten Sägezahnschwingung gemischt, so daß am Ausgangsanschluß Ορο eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz von ^ erscheint.

Schaltet man dann mehreren Hauptoszillatoren, deren Anzahl gleich der Anzahl der Töne der höchsten Oktave ist, jeweils eine Begrenzungsschaltung und mehrere dieser Frequenzteilerschaltungen, wie die Schaltung 7, nach, dann lassen sich auf diese Weise alle Töne eines elektronischen Musikinstruments durch Kombination von Sägezahnschwingungen und Rechteckschwingungen erzeugen.

Anstelle einer Sägezahnschwingung kann als Auslöseeingangssignal der Rechteckschwingungs-Frequenzteilerschaltung 7, die die Transistoren Qc und Qg enthält, auch eine Impulsfolge (Rechteckschwingung) verwendet werden, so daß auch das Ausgangssignal der Begrenzungsschaltung 5 unmittelbar als dieses Auslöseeingangssignal verwendet werden kann. Dieser Fall ist in Fig. 18 dargestellt. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 18 sind gleich denen der Schaltung nach Flg.17i nur daß das Ausgangssignal der Begrenzungsschaltung 5 unmittelbar als Auslöseeingangssignal der Rechteckschwingungs-Frequenzteilerschaltung 7 verwendet wird.

Mit Hilfe der Ausfuhrungsbeispiele nach den Figuren 17 und 18 ist es also möglich, Sägezahnschwingungen und Rechteckschwingungen

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zu erzeugen, die viele harmonische Frequenzkomponenten enthalten. Alle aus der sinusförmigen Schwingung des Hauptoszillators durch Frequenzteilung gewonnenen weiteren Frequenzen sind ebenso stabil wie diese sinusförmige Schwingung. Da die Schaltungsbauelemente der Frequenzteilerschaltungen keinen Einfluß auf die Frequenz haben, werden die Frequenzen auch nicht durch Temperaturabhängigkeit dieser Bauelemente beeinflußt, und da die Schaltungsparameter der Frequenzteilerschaltungen ebenfalls konstant ausgebildet werden können, können diese Schaltungen mit großem Vorteil, in dem Tongeneratorsystem eines elektronischen Musikinstruments verwendet werden, das mehrere Tongeneratoren oder Tonquellen benötigt. Darüberhinaus können auch die Rechtedkschwingungen als Tonsignal für gedeckte Pfeifen, wie Klarinet-

• *

ten, verwendet werden.

Die Schaltung nach Fig. 19 enthält einen Sägezahnschwingungsgenerator IA,. z.B. einen Sperrschwinger, der eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz f erzeugt,.die gleich der Frequenz f eines seinem Eingangsanschluß I zugeführten Auslösesignals ist,

Rechteckschwingungs-Frequenzteiler F^, F₂» F, F_n, z.B.

Flipflops, die jeweils nacheinander die ihnen zugeführten Auslösesignale in Rechteckschwingungen mit der jeweiligen Frequenz

ff f
von £, -j·;, —_n umsetzen, und Mischstufen m^, m^ m_n,

denen jeweils eine Sägezahnschwingung und eine Rechteckschwingung zugeführt wird, deren Frequenzen und Amplituden von denen der Eingangssägezahnschwingung abhängen, und die diese Schwingungen mischen und daraus eine Sägezahnschwingung erzeugen, deren Frequenz jeweils gleich der halben Frequenz der ihnen zugeführt en Schwingung ist.

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Wenn dem Eingangsanschluß I der Schaltung nach Fig. 19 ein Auslösesignal zugeführt wird, wie es in Fig. 20(a) dargestellt ist und dessen Frequenz gleich f ist, gibt der Frequenzteiler F₁ eine Rechteckschwingung, wie sie in Fig. 20(b) dargestellt ist,

f
mit einer Frequenz von ^ und der Sägezahnschwingungsgenerator 1A eine Sägezahnschwingung, wie sie in Fig. 20(c) dargestellt ist, mit einer Frequenz f ab.

Die vom Frequenzteiler F₁ und Generator 1A jeweils abgegebene Rechteckschwingung und Sägezahnschwingung werden der Mischstufe nu mit gleicher Amplitude zugeführt und darin so gemischt, daß am Ausgangsanschluß O₁₂ eine Sägezahnschwingung, wie sie in Fig. 20(d) dargestellt ist, mit einer Frequenz von y- erscheint. In Fig. 2O(g) ist dargestellt, wie die Schwingung nach Fig. 20 (d) gebildet wird. Die vom Frequenzteiler F₂ mit einer Frequenz von ητ abgegebene Rechteckschwingung nach Fig. 20(e), die vom Frequenzteiler F₁ abgegebene Rechteckschwingung nach Fig.20(b) und die vom Sägezahnschwingungsgenerator 1A abgegebene Sägezahnschwingung nach Fig. 20(c) werden der Mischstufe nu zugeführt und darin so gemischt, daß sich ihre Amplituden jeweils 1 1

wie 1 ι £ : £ verhalten und ihre Impulsanstiegszeiten zusammenfallen, mit dem Ergebnis, daß die Mischstufe m₂ eine Säge zahnschwingung, wie sie in Fig. 20(f) dargestellt ist, mit einer Frequenz von ^ abgibt. In Fig. 20(h) ist dargestellt, wie die Schwingung nach Fig. 20(f) gebildet wird. Die Bezugszeichen b, t und c in Fig.19 entsprechen jeweils den in den Figuren 20(b), (·) und (0) dargestellten Schwingungen.

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■Allgemein erfolgt die Mischung in der Mischstufe m_n derart, daß

die Ausgangsrechteckschwingungen der Frequenzteiler F₁ F ,

ff f

die jeweils die Frequenz w, —_o — aufweisen, mit ihren

<l _z<l ₂n

Impulsanstiegszeiten zusammenfallen, ihre Amplituden sich

1 1 11
wie —jpy : —jj^ ^ : ^ : 1 verhalten und die

Amplitude der vom Sägezahnschwingungsgenerator 1A abgegebenen

Sägezahnschwingung gleich —~rr ist, so daß man am Ausgangsan-

2* X I
A

Schluß 0_n2 eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz von —-τ erhält.

In Fig. 21 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 19 dargestellt, die Sägezahnschwingungen erzeugt, deren Phasen jeweils umgekehrt gegenüber denen der Sägezahnschwingungen sind, die durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 erzeugt werden.

Die gegenüber der Rechteckschwingungen nach Fig. 20 in der Phase umgekehrten und in der Frequenz untersetzten Rechteckschwingungen werden im Sägezahnschwingungsgenerator 1A und in den Frequenzteilern F^₁F₂, F_n nach Fig. 21 erzeugt. Auch bei

dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 werden die in der Frequenz untersetzten Rechteckschwingungen und Sägezahnschwingungen in der Mischstufe ID_n derart gemischt, daß sich die Amplituden'der von den Frequenzteilern abgegebenen Rechteckechwingungen Jeweils wie ι ; : ..... X_x ι i :' 1 verhalten und die Amplitude der Sägezahnschwingung am Ausgang des Sägezahnschwingungegenera- tore 1A dem Ausdruck entspricht ι mit dem Ergebnis» daß an Ausgangsanschlttsstn O^ «ine Säg«zahnschwlngung mit einer Fre- ;

quenz von -*~ und tintr gtgtnübtr dtntn nach Fig. 19 umgtkehrttn ² 009S30/181S

Phase erscheint.

Da bei den Schaltungen nach Fig. 19 und 21 nur der Sägezahnschwingungsgenerator in der ersten Stufe, die mit maximaler Frequenz f betrieben wird, die Frequenz beeinflussende Bauelemente enthält, wirkt sich eine durch Temperaturabhängigkeiten der Schaltungsbauelemente und durch ein Altern bewirkte Änderung nicht in der Frequenzteilerfunktion der Frequenzteiler aus. Da ferner alle Rechteckschwingungs-Frequenzteiler und Mischstufen gleich ausgebildet sein können, ist die Auslegung und Herstellung der gesamten Schaltung sehr einfach. Außerdem ist der Verlauf der Ausgangsspannungen günstiger als der herkömmlicher Frequenzteiler. Die Schaltungen nach den Figuren 19 und 21 lassen sich daher mit Vorteil'als Frequenzteilerschaltung für irgendein elektronisches Musikinstrument verwenden, das mehrere Frequenzteiler benötigt und bei dem eine stabile Frequenzteilung über lange Zeit hinaus gewährleistet sein muß.

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Claims

Patentansprüche

1. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung, dadurch geken η ζ e i c h η e t , daß einem Rechteckschwingungs-Frequenzteiler (1), der eine ihm zugeführte Sägezahnschwingung mit der Frequenz f in eine Rechteckschwingung mit der Frequenz ^ umsetzt, eine Mischstufe (2) nachgeschaltet ist, die zum Teil die Sägezahnschwingung durchläßt und dadurch die Sägezahnschwingung und die Rechteckschwingung mischt, so daß an ihrem Ausgangsanschluß eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz ^ auftritt, und daß die Maximalamplituden der beiden in der Mischstufe zu mischenden Schwingungen einander gleich oder nahezu gleich gemacht sind.

2. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckschwingungs-Frequenzteiler ein Flipflop ist, dem die Sägezahnschwingung über einen Impedanzwandler zugeführt wird und daß zwischen einen Ausgangsanschluß des Impedanzwandlers und einen Ausgangsanschluß der Flipflop Mischwiderstände geschaltet sind und ein Punkt zwischen den Ausgangsanschlüssen als Mischstufe verwendet wird, daß die Maximalamplituden der Ausgangssignale des Impedanzwandlers und des Flipflop gleich oder nahezu gleich ausgebildet und so gewählt sind, daß sie. etwa der folgenden Bedingung genügen

^+ro11 ^a

wobei R₁₄ , r_o11, Rj₁ » R₀₀₁ und Z Jeweils den Wort eines Misch

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Widerstands, des ausgangsseitigen Innenwiderstands des Flipflop, den Wert eines weiteren Mischwiderstands, den Wert des Ausgangsinnenwiderstands des Impedanzwandlers und die Impedanz eines Verbrauchers (in der folgenden Stufe ), der an dem Zwischenpunkt angeschlossen ist, darstellen.

3. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer mehrstufigen Sägezahnschwingungsgeneratorr schaltung durch Hintereinanderschaltung mehrerer Sägezahnschwingungsgeneratorschaltungen nach Anspruch 2 der Mittelpunkt zwischen dem Ausgangsanschluß des Impedanzwandlers und dem Ausgangsanschluß des Flipflop einer vorhergehenden Stufe mit dem Eingangsanschluß des Impedanzwandler der nachfolgenden Stufe verbunden ist.

4, Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung, dadurch gekennzeichnet, daß einem Sägezahnschwingungsgenerator ein aus einem Flipflop bestehender Rechteckschwingungs-Frequenzteiler nachgeschaltet ist und eine Rechteckschwingung mit einer Frequenz abgibt, die gleich der halben Frequenz f der Sägezahnschwingung ist, und daß der Eingang einer Misch- und Filterschaltung an die Ausgänge dee Generators und Flipflop angeschlossen ist und dadurch eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz £ erzeugt, wobei die Mischund Filterschaltung ein Mischelement zum Mischen der ihr suge-' führten Sägezahnschwingung und Rechteckschwingung und ein hohe Frequenzen unterdrückendes Filterelement zur Beseitigung unerwünschter Impulse aus dem Ausgangssignal der Misch- und Filterschaltung enthält. 009830/181S

- 29 - 200Ö755 .

5. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingangsanschluß eines Sägezahnschwingungsgenerators (1A) ein Auslösesignal mit einer Frequenz f zugeführt wird und dieser Sägezahnschwingungsgenerator dieses Signal in eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz f umsetzt, daß der Eingangsanschluß eines Rechteckschwingungs-Frequenzteilers (2A) mit dem Eingangsanschluß dieses Generators verbunden ist, so daß dem Frequenzteiler ebenfalls das Auslösesignal zugeführt wird, daß : die Eingangsanschlüsse einer Mischstufe (3A) mit Ausgangsanschlüssen des Frequenzteilers (2A) und des Sägezahnschwingungsgenerators (1A) verbunden sind und diese Mischstufe die Ausgangssignale des Frequenzteilers und Generators¹.derart mischt,

daß sich eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz von w ergibt, daß mehrere hintereinandergeschaltete Rechteckschwingungs-Frequenzteiler (2B,2C,....2n) dem Frequenzteiler (2A) nachgeschaltet und ebenso wie dieser Frequenzteiler (2A) ausgebildet sind, so daß ihnen jeweils die Ausgangsschwingung des vorhergehenden Frequenzteilers als Auslöse-Eingangsschwingung zugeführt

wird, und daß weitere Mischstufen (3B,3C, 3n) hintereinander

und der zuerst erwähnten Mischstufe nachgeschaltet und mit einem weiteren Eingang jeweils an dem Ausgang eines entsprechenden Frequenzteilers liegen und jeweils die Ausgangsschwingungen einer Mischstufe und eines Frequenzteilers derart mischen, daß mehrere in der Frequenz untersetzte Sägezahnschwingungen erzeugt werden.

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6.. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß des ersten Rechteckschwingungs-Frequenzteilers der ersten Stufe mit einem Ausgangsanschluß des Sägezahnschwingungsgenerators (1A) und nicht direkt mit der Eingangsseite des Generators verbunden ist.

7. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingangsanschluß eines Sägezahnschwingungsgenerators ein Auslösepuls zugeführt wird, daß dem Sägezahnschwingungsgenerator ein Rechteckschwingungs-Frequenzteiler (D₁) nachgeschaltet ist, der die ihm zugeführte Sägezahnschwingung der Frequenz f in eine

f Rechteckschwingung mit einer Frequenz von ^ umsetzt, daß außerdem ein Eingangsanschluß einer Mischstufe (M₁) mit dem Ausgangsanschluß des Generators und ein anderer Eingangsanschluß der Mischstufe mit dem Ausgangsanschluß des Frequenzteilers (D₁) verbunden ist, daß die Maximalamplituden der beiden Arten von Eingangsschwingungen der Mischstufe einander angeglichen oder nahezu angeglichen sind, so daß die beiden Arten von Eingangsschwingungen in der Mischstufe derart gemischt werden, daß sich eine Sägezahnschwingung mit einer Frequenz von 4 ergibt, und daß der Frequenzteiler (D₁) und die Mischstufe (M₁) die erste Stufe einer mehrstufigen Sägezahnschwingungsfrequenzteilerschaltung bilden, die aus mehreren hintereinandergeschalteten Stufen besteht, die alle ebenso ausgebildet sind, wie die erste Stufe.

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8. Tongeneratorschaltung mit einer Sägezahnschwingungsgenerator-, schaltung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß sie einen eine sinusförmige Schwingung erzeugenden Hauptoszillator, eine dem Hauptoszillator unmittelbar nachgeschaltete Begrenzungsschaltung, die die sinusförmige Schwingung in eine Rechteckschwingung umsetzt, einen der Begrenzungsschaltung nachgeschalteten und die ihm zugeführte Rechteckschwingung in eine Sägezahnschwingung umsetzenden Sägezahnschwingungsgenerator, einen der Begrenzungsschaltung ebenfalls unmittelbar nachgeschalteten Rechteckschwingungs-Frequenzteiler, dem die von der Begrenzungsschaltung erzeugte Rechteckschwingung als Auslöseschwingung zugeführt wird, eine die Ausgangsschwingung des Sägezahnschwingungsgenerators des Frequenzteilers derart mischende Mischstufe, daß sich eine frequenzuntersetzte Sägezahnschwingung am Ausgangsanschluß der Mischstufe ergibt, wobei der Frequenzteiler und die Mischstufe eine erste Stufe einer Frequenzteilerschaltung bilden, und weitere hintereinander an die erste Stufe angeschlossene Stufen enthält, die alle ebenso wie die erste Stufe ausgebildet sind, und daß die Rechteckschwingungs-Frequenzteiler und Mischstufen Jeweils mit Ausgangsanschlüssen versehen sind, an denen eine Folge von Sägezahnschwingungen und Rechteckschwingungen abnehmbar ist, deren Frequenzen stufenweise.untersetzt sind. ■

9. Tongeneratorschaltung nach Anspruch 8,

d a d u rc h gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß des Rechteckschwingungs-Frequenzteilers der ersten Stufe mit dem Ausgangs.anschluß des Sägezahnschwingungsgenerators und nicht mit dem Eingangsänschluß dieses Generators, d.h.dem Ausgangsanschluß der Begrenzungsschaltung,verbunden ist.

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10. Sägezahnschwingungsgeneratorschaltung mit Frequenzteilung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sägezahnschwingungsgenerator zur Erzeugung einer Sägezahnschwingung mit einer Frequenz f, die gleich der Frequenz des ihm zugeführten Eingangssignals ist und mehrere in der Frequenz untersetzte Sägezähnschwingungen erzeugende Stufen enthält, die jeweils aus einem Rechteckschwingungs-Frequenzteiler und einer Mischstufe bestehen, von denen die Rechteckschwingungs-Frequenzteiler stufenweise hintereinandergeschaltet sind und Jede Mischstufe dieser Stufen eingangsseitig mit dem Ausgangsanschluß des Sägezahnschwingungsgenerators, mit dem Ausgangsanschluß des Rechteckschwingungs-Frequenzteilers der gleichen Stufe und den Ausgangsanschlüssen der Rechteckschwingungs-Frequenzteiler aller vorhergehenden Stufen verbunden ist und dadurch die Ausgangsschwingungen aller dieser verschiedenen Ausgangsanschlüsse mischt, wobei die Maximalamplituden der verschiedenen Arten von Auegangsschwingungen vorbestimmte Verhältnisse aufweisen, so daß Sägezahnschwingungen mit stufenweise untersetzten Frequenzen Jeweils an den Ausgängen dieser Mischstufen erzeugt werden.

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