DE2150998A1 - Thermostat fuer einen steuerquarz - Google Patents

Description

• ii Thermostat für einen Steuerquarz Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum konstanthalten der Temperatur eines Schwingquarzes wie er zur Steuerung von Hochfrequenz-Generatoren benutzt wird.
• Es ist bekannt, daß man bei hohen Anforderungen an die Brequenzkonstanz auch die ganze Schaltungsanordnung auf gleichbleibender Temperatur halten muss. Hierzu ist es bekannte mittels Temperaturfilhlern über Regelverstärker die Beheizung des Thermostaten zu ändern. Bei der Vorwärtsregelung mißt der Füßhler nur die Umgebungstemperatur und regelt die Heizleistung umgekehrt proportional. Bei der Rückwärtsregelung wird die Innentemperatur gemessen und hiernach die Heizleistung geregelt.
• Bei der Rückwärtsregelung werde die, Temperaturschwankungen umso kleiner, Je hoher die Regelverstärkung ist. Bei zu hoher Regelverstärkung kennen jedoch Regelschwingungen auftreten, die wiederum die Ursache grösserer Temperaturschwankungen sind.
• Vorwärtsregelung und-Rückwärtsragelug werden meist kombiniert angewendete Es ist bekannt, als Temperaturfahler Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten, sogenannte NTO-Widerstände zu verwenden.
• Je höher die geforderte Temperaturkonstanz ist ein umso höherer Aufwand an Schaltmitteln ist bei den bekannten Anordnungen notwendig, z.B. muss man mehrstufige Verstärker verwendens Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hohe Temperaturkonstanz mit geringem Aufwand zu erhalten.
• Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß die Verlustleistung eines als Regelverstärker geschalteten Transistors den Thermostaten beheizt. Dabei ist der thermische Widerstand zwischen dem Schwingquarz und dem Gehäuse des Transistors so gewählt und ist der innere Widerstand des steuernden NTC-Widerstandes, so auf diesen thermischen Widerstand abgestimmt, daß sich die bei tieferen Umgebungstemperaturen höhere Heizleistung die Temperatur des Transistors um gerade soviel erhöht, daß die damit verbundene Erniedrigung der Basis-Emitter-Spannung ausreicht, den fiir die Heixleistung erforderlichen Basis-Emitter-Strom fliessen zu lassen Durch eine schwache thermische Kopplung des N2C-Widerstandes mit der Umgebungs-Temperatur wird zudem eine Vorwärtsregelung erreicht0 Die Erfiadong wird anhand der Zeichnung erläutert, die beispielsweise schematisch bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens zeigend In dieser Zeichnung ist F i g . 1 die Schaltungsanordnung F i g . 2, 3 und 4 der räumliche Aufbau der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 in verschiedenen Ansichten, In Fig. 1 dieser Zeichnung ist 2 der Transistor , 3 der N'PC-Widerstand, 4 ein einstellbarer Widerstand, mit dem der Sollwert eingestellt wird und 5 ein Widerstand zur Strombegrenzung.
• Sinkt die Temperatur des Thermostaten, so steigt der Widerstand des NTC-Widerstandes 3. Damit steigt der Stauerstrom des Transistors 2 und somit dessen Kollektorstrom und - als Heizleistung für den Schwingquarz - die Verlustleistung, Die damit verbundene Temperaturerhöhung des Transistors verringert die Basis-Emitter-Spannung, was zu einem weiteren Ansteigen des Basis- und des Kollektor-Stromes führt. Dis bedeutet eine Erhöhung der Regelverstärkung, so daß eine einzige Stufe ausreicht, um eine hohe Temperatur-Konstanz zu erreichen Die Temperaturkonstanz wird noch weiter dadurch verbessert, daß der NUC-Widerstand durch entsprechend bemessene thermische Kopplung nicht nur von der Innen-Temperatur, sondern in geeignet wählbarem Maße auch von der Aussentemperatur geregelt wird0 Zu diesem Zweck ist der NTC-Widerstand am Aussengehäuse des flermostaten angebracht mit dem er einerseits durch unmittelbare Beruhrung thermisch festgekoppelt ist1 während andererseits eine lose thermische Kopplung mit dem Aussenraum vorhanden ist.
• Die Figuren 2 - 4 zeigen ein iufbaubeispiel. Das Gehäuse des Transistors 2 ist mit dem Innengehäuse 6 das den Schwingquarz enthält großflächig fest verbunden, beispielsweise durch Löten.
• Beide befinden sich zusammen mit dem in mehrere Einzelwiderstände aufgeteilten Begrenzungswiderstand 5 in einem zylindrischen Metallgehäuse 7, das zum Zwecke der thermischen Kopplung mit einer Gießmasse 8, vorzugsweise Silikon-Kautschuk, ausgegossen ist. Auf der Aussenwand des zylindrischen Gehäuses 7 ist der NUC-Widerstand 3 befestigt, beispielsweise durch Löten, so daß er einen guten thermischen Kontakt mit dem Gehäuse hat. Das Gehäuse 7 ist auf einer Leiterplatte 9 befestigt, die alle elektrischen Anschlüsse trägt. Auf ihrer Unterseite ausserhalb des Gehäuses befindet sich der einstellbare Widerstand 4.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Thermostat für einen Schwingquarz zur Frequenzhaltung von HF-Generatoren mit einem HUC-Widerstand als Temperaturfühler und einem Verstärker-Transistor zur Regelung der Beheizung Thermostaten des dadurch gekennzeichnet, daß die Verlustleistung des als Regelverstärker geschalteten Transistors (2) den Thermostaten unmittelbar beheizt.

   Thermostat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Wahl des thermischen Widerstandes zwischen dem Schwingquarz und dem Transistor (2) undXderartige Abstimmung des inneren Widerstandes des regelnden Nua Widerstandes (3) auf diesen thermischen Widerstand, daß bei tieferen Umgebungstemperaturen die höhere Heizleistung die Temperatur des Transistors um soviel erhöht, daß die daraus folgende Erniedrigung der Basis-Emitter-Spannung gerade ausreicht, um den erforderlichen Basis-Emitter-Strom zu erzeugen.

   3. Thermostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der NUC-Widerstand (3) auch mit dem Aussenraum thermisch gekoppelt ist.

   #0 Thermostat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Bauelemente in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, in dem sie durch Ausgiessen, beispielsweise mit Silikon-Kautschuk, in guten Wärmekontakt gebracht sind, So Thermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der NDC-Widerstand (3) aussen auf dem gehäuse aufgelötet ist0 6. Thermostat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellwiderstand ausserhalb des Gehäuses angebracht ist0