DE2420420A1

DE2420420A1 - Quarzoszillator-modulationsschaltung

Info

Publication number: DE2420420A1
Application number: DE2420420A
Authority: DE
Inventors: Noriyoshi Kubo; Masahiko Yamamoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-04-27
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1974-11-07
Also published as: JPS49135558A; FR2227683B1; CA996206A; GB1472884A; FR2227683A1

Description

PATENTANWÄLTE

H. LEINWEBER mn-iNc. H.ZIMMERMANN .-ing. A. Gf. v. WENGERSKY

8 München 2, Rosental 7, 2. Aufg. Tei.-Adr. Lelnpat München

2420420 ^{Telefon i08}

Postscheck-Konto: München 220 45-804

den 26. April 1974

Unser Zeichen

Va/Wy/Sm A 216-03

MTSUSHITA ELECTHIC INDUSTRIAL CO. LTD., Osaka/Japan Quarzoszillator-Modulationsschaltung

Die Erfindung betrifft eine Kristall- bzw. Quarzoszillator-Modulationsschaltung, insbesondere eine Modulationsschaltung dieser Art, die eine Modulation mit verringerter Verzerrung zuläßt .

Durch die Erfindung soll eine Quarzoszillator-Modulationsschaltung geschaffen werden, die ein Quarzstück aufweist, das mit einer induktiven Reaktanz und einer Kapazitätsvariationsdiode in Keine geschaltet ist, an die .ein Modulationssignal gelegt wird. Die Modulationsschaltung ist mit einer Einrichtung zum Verringern der Verzerrung durch Ausschalten der nicht-linearen Kennlinie der Kapazitätsvariationsdiode und der mit dem Quarzstück parallelen Kapazität versehen.

Die erfindungsgemäße Modulationsschaltung gestattet eine direkte Modulation im Oberton bei ihrer Verwendung im UHF- bzw. VHF-Band.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Schaltung einer erfindungsgemäßen, mit Quarzoszillation arbeitenden Modulationsschaltung ,

Fig. 2a, 2b und 2c Ersatzschaltungen und Induktivitätskennlinien der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3a, 3b und 3c graphische Darstellungen bestimmter Parameter in Abhängigkeit von der an der Kapazitätsvariationsdiode liegenden Sperrspannung,

Fig. 4 schematische Darstellung einer die Schaltung nach Fig. 1 enthaltenden praktischen Ausführungsform der Schaltung und

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Verzerrung von der Frequenzabweichung der Schaltung nach Fig. 4-.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Sie weist Kondensatoren Cz und C/.auf, die jeweils zwischen Basis und Emitter bzw. Kollektor und Emitter eines Transistors Tr₁ geschaltet sind. Mit einem Quarzstück X₁ ist eine Reihenschaltung aus einer KapazitätsvaDationsdiode C₁ und einer Spule L-j zum Empfang der η-ten harmonischen Schwingung des Quarzstücks in Heine geschaltet. Die Reihenschaltung ist im wesentlichen auf die Oberschwingungsfrequenz n-ter Ordnung des Quarzes abgestimmt. Hier arbeitet das Quarzstück X₁ nahezu mit der n-fachen Serienresonanzfrequenz, wobei eine Feineinstellung der Arbeitsfrequenz durch Einstellen der Spule L₁ bewirkt werden kann.

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Ein mit dem Quarzstück parallelgeschalteter Widerstand R-] dient als Dämpfungswiderstand zum Unterdrücken der Schwingung des Quarzstücks auf einer anderen als der gewünschten Oberschwingmgsfrequenz. Eine Spule L*, die ebenfalls mit dem Quarzstück X-, parallelgeschaltet ist, dient als induktive Reaktanz zum Ausgleich der parallelen Kapazität des Quarzstücks und der licht*· Linearität der Kapazitätsvariationsdiode C^.

Die Funktion der Spule L* wird nun näher erläutert. Fig. 2a zeigt eine Ersatzschaltung des Quarzstücks X-i und seine Impedanzkennlinie. Wenn diese Schaltung mit einer induktiven Reaktanz parallelgeschaltet wird, die so gewählt ist, daß man · eine Parallelresonanz mit der Parallelkapazität Co bei der gewünschten Oberschwingungsfrequenz des Quarzoszillators erhält, erzielt man nahe dieser Frequenz eine Impedanzkennlinie, wie in Fig. 2b dargestellt. Da der Anti-Resonanzpunkt, wie in Fig. 2a dargestellt, beseitigt worden ist, wird somit die Linearität der Modulation verbessert.

Ferner kann man durch Erhöhen der induktiven Suszeptanz eine Kennlinie, wie in Fig. 2c dargestellt, erhalten. i

Indessen verändert sich die Kapazität der Kapazitätsvariationsdiode C-J in Abhängigkeit von der an ihr liegenden Sperrspannung in der in Fig. 3a dargestellten Weise, wobei sich die Veränderungsrate der Kapazität dC-j/dY^ in Abhängigkeit von der • Sperrspannung wie in Fig. 3b dargestellt ändert. Somit ändert sich die Impedanz der Serienresonanzschaltung der Spule L₁ und

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der Kapazitätsvariationsdiode C-j in der Nähe des Vorspan^punxtes wie in Fig. 3c dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die

Kennlinien der Fig. 2c und 3c dazu neigen, ihre Nicht-Linearitat gegenseitig aufzuheben. Das bedeutet, daß durch geeignete Wahl

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der Induktivität der Spule Lz die aufgrund der oben erwähnten Parallelkapazität Co.des Quarzstücks X-j und der nicht-linearen Kennlinie der Kapazitätsvariationsdiode C-j auftretende Modulationsverzerrung stark verbessert werden kann.

Fig. 4 zeigt eine die Erfindung aufweisende praktische Schaltung. In der Figur betreffen die Bezugszeichen L-,, Cz, C*, X-|.und Tr-j die gleichen ÜRle wie in Fig. 1. Eine Kapazitätsvariationsdiode D-] entspricht der Diode C-j in Fig. 1.

Die Einzelheiten dieser Schaltung, mit Ausnahme der in der Zeichnung veranschaulichten, sind wie folgt:

X-I: ein Quarzstüek des HC-18U-Typs mit einer Grundfr equenz von etwa 17 MHz und einer Frequenz in der dritten Harmonischen von etwa 50 MHz.

L-j: Variable Spule von 1,3 bis 2,6xx.H.

L?: Hochfrequenztransformator mit einem Übersetzungsverhältnis von 2:5.

Iz: Variable Spule mit einer Induktivität von 1,3 bis

D-|: Diode mit variabler Kapazität des Typs MA320 mit einer Klemmenkapazität von etwa 5,5 pF bei einer Sperrspannung von 6V.

Bei einem derartigen Aufbau arbeitet die Schaltung in einem Oberton dritter Ordnung.

Bei dieser Schaltung wird das Dreifache der Schwingungsfrequenz über den mit dem Kollektor des Transistors verbundenen Resonanzkreis abgenommen, so daß die Ausgangsfrequenz etwa

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150 Mz beträgt. Auf diese Weise kann die Impedanz vom Kollektor des Transistors aus betrachtet als kurzgeschlossen in bezug zur Schwingungsfrequenzkomponente angesehen werden.

Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Verzerrung von der Frequenzabweichung der Schaltung nach Fig. 4.

Wie oben erläutert, ist es möglich, gemäß der Erfindung eine Modulationsschaltung mit geringer Verzerrung zu erhalten, die bei Verwendung im UHF- bzw. im VHF-Band eine direkte Modulation im Oberton zuläßt.

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Claims

— D -

Patentansprüche :

(1/ Quarzoszillator-Modulationsschaltung mit einem Quarzstück, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Quarzstück (X-j) eine Reihenschaltung in Reihe geschaltet ist, die aus einer induktiven Reaktanz (L-j) und einer Kapazitätsvariationsdiode (C-j; D-j) besteht, an die ein Modulationssignal legbar ist, und daß zum Ausschalten der Parallelkapazität des Quarzstücks (X-j) und der nicht-linearen Kennlinie der Kapazitätsvariationsdiode (C-j; D-j) eine zweite induktive Reaktanz (Lz) mit dem Quarzstück (X-j) parallel-geschaltet ist.
2. Quarzoszillator-Modulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Quarzstück (X-j) ferner zum Unterdrücken von Schwingungen auf Frequenzen einer anderen Harmonischen als der gewünschten ein Dämpfungswider stand (R-j) mit dem Quarzstück (X₁) parallelgeschaltet ist.

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Le e rs e i t e