DE2638809C2

DE2638809C2 - Sägezahnschwingungs-Oszillatorschaltung

Info

Publication number: DE2638809C2
Application number: DE2638809A
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Fukaya; Katsuhiro Tokio/Tokyo Takagi
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1975-08-28
Filing date: 1976-08-27
Publication date: 1986-06-19
Also published as: JPS5228250A; US4035744A; JPS5946130B2; DE2638809A1

Description

daß die erste Stromversorgungsklemme (56; 119), die erste Schalteinrichtung (44; 104), die Ladungsspeicherungseinrichtung (43; 103), die zweite Schalteinrichtung (46; 106) und die zweite Stromversorgungsklemme in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet sind,

und daß die Entladeetnrichtung (41,42; 101,102) ein erstes und zweites leitfähiges Bauteil aufweist, wobei das erste leitfähige Bauteil (42; 102) parallel zu der aus Ladungsspeicherungstinrichtung (43; 103) und zweiter Schalteinrichtung (46; 106) gebildeten Reihenschaltung und das zweite leitfähige Bauteil (41; 101) parallel zu der aus Ladungsspeicherungseinrichtung und erster Schalteinrichtung (44; 104) gebildeten Reihenschaltung liegt.

2. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Eingangsklemme für ein Triggerpulssignal aufweist, die mit dem Verbindungsteil der ersten Schalteinrichtung (44; 104) und der Ladungsspeicherungseinrichtung (43; 103) verbunden ist.

3. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste leitfähige Bauteil (42; 102) eine Vorspannungserzeugungsschaltung (118) aufweist.

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Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung, die einen Differenzverstärker mit einer ersten und zweiten Eigangsklemme und einer Ausgangsklemme, eine Schaltung zur Erzeugung eines an die zweite Eingangsklemme des Differenzverstärkers angelegten Bezugspotentials, eine erste und zweite Schalteinrichtung, die durch das Ausgangssignal des Differenzverstärkers gleichzeitig in einen Ein- oder Aus-Zustand gebracht werden, eine Ladungsspeicherungseinrichtung, deren eines Ende mit der ersten Schalteinrichtung und deren anderes Ende mit der zweiten Schalteinrichtung und der ersten Eingangsklemme des Differenzverstärkers verbunden ist, eine Entladeeinrichtung zum Entladen der in der Ladungsspeicherungseinrichtung gespeicherten Ladung, und erste und zweite Stromversorgungsklemmen für die Stromversorgung des Oszillators aufweist.

Eine derartige Oszillatorschaltung ist bekannt aus dcr DE-OS 24 27 592. Diese bekannte Schaltung weist eine Lade-Entladeeinrichtung auf, die eine Reihenschaltung aus Stromversorgungsanschluß, Ladewiderständen, einem Ladungsspeicherkondensator und dem Masseanschluß aufweist. Außerdem ist parallel zum Kondensator eine Einrichtung zum Entladen vorgesehen. Die Dauer des Ladevorganges hängt daher von den Widerstandswerten der Ladewiderstände, dem Kapazitätswert des Ladungsspeicherkondensators und der oberen Schwellenspannung des Differenzverstärkers ab. Die Zeitdauer für die Entladung hängt ebenfalls vom Kapazitätswert, Widerstardswert und der unteren Schwellenspannung des Differenzverstärkers ab. Daher wird die Zeitdauer für den Ladevorgang und den Entladevorgang nur durch den Kondensator und die Widerstände bestimmt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oszillatorschaltung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie bei Herstellung als integrierte Halbleiterschaltung wenig Platz beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Stromversorgungsklemme, die erste Schalteinrichtung, die Ladungsspeicherungseinrichtung, die zweite Schalteinrichtung und die zweite Stromversorgungsklemme in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet sind, und daß die Entladeeinrichtung ein erstes und zweites leitfähiges Bauteil aufweist, wobei das erste leitfähige Bauteil parallel zu der aus Ladungsspeicherungseinrichtung und zweiter Schalteinrichtung gebildeten Reihenschaltung und das zweite leitfähige Bauteil parallel zu der aus Ladungsspeicherungseinrichtung und erster Schalteinrichtung gebildeten Reihenschaltung liegt.

Der ertindungsgemäße Oszillator benötigt nur eine minimale Anzahl von externen Schaltungselementen und hält eine stabile Schwingung auch bei Temperaturschwankungen aufrecht. Die Schaltung ist im Betrieb stabil, unabhängig von der Ausgangsimpedanz einer Triggersignalquelle. Dadurch wird es ermöglicht, daß der erfindungsgemäße Oszillator als integrierte Halbleiterschaltung konzipiert werden kann.

Vorteilhafterweise wird der Ladungsspeicherungskondensator nicht mit Masse verbunden. Wird daher ein Triggersignal, das von einer Signalquelle erhalten wird, die einen Integrator enthält, an die erfindungsgemäßc Oszillatorschaltung angelegt, so beeinflussen sich der Speicherkondensator und der Integrator bzw. dessen Kondensator nicht gegenseitig, wie dies bei den bekannten Oszillatorschaltungen der Fall war, da sich dort der Kapazitätswert des Integrators zum Kapazitätswert des Speicherkondensators addierte.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm eines bekannten Sperrschwingers,

F i g. 2 ein Schaltungsdiagramm eines bekannten MuI-tivibrator-Oszillators,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.4 ein Schaubild einer Kurvenform einer Spannung, wie sie am Punkt b der Schaltung nach F i g. 3 auftritt,

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm einer /weiten Aus-

führungsform der Erfindung,

F i g. 6 ein Diagramm einer Kurvenform einer Spannung, wie sie am Punkt b' der Schaltung nach F i g. 5 auftritt,

F i g. 7 ein Schaltungsdiagramm mit einer Anwendungsform der zweiten Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 8 ein Schaltungsdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Der in F i g. 1 dargestellte bekannte Sägezahnschwingungs-Oszillator weist einen Transistor 1 auf, dessen Kollektor mit der Klemme 6 einer Spannungsquelle V_x und dessen Emitter mit einer Ausgangsklemme 14 und über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 2 und einem Kondensator 3 mit Erde verbunden ist Die Basis des Transistors 1 ist über einen Widerstand 7 mit einer Triggersignal-Eingangsklemme 8 verbunden. Die Transistorbasis ist über eine Transformatorprimü/wicklung 4 auf eine Teilspannung der Spannungsquelle V_x vorgespannt, die sich durch die Spannungsteilung der Widerstände 11,12 und 13 ergibt Parallel zum Widerstand 11 liegt ein Kondensator 10. Das eine Ende der Transformatorsekundärwicklung 5 ist mit dem Widerstand 13 und das andere Ende mit der Stromspannungsklemme 6 verbunden. Obwohl diese Art von Oszillator tatsächlich frei von einem fehlerhaften Betriebsverhalten ist, das dem Rauscheingang an der Triggereingangsklemme 8 zugeschrieben wird, ist der Oszillator doch abhängig von dem Transformator, der verhindert hat, daß ein derartiger Oszillator als integrierte Halbleiterschaltung hergestellt wurde.

Ein anderer bekannter Oszillator ist in F i g. 2 dargestellt und weist die Transistoren 21 und 22 auf, deren Emitter geerdet sind und deren Kollektoren über die Widerstände 26 und 27 mit einer Klemme 30 einer Spannungsquelle V_iX- verbunden sind. Die Basen der Transistoren sind über die Kondensatoren 28 und 29 jeweils mit den Kollektoren des anderen Transistors verbunden. Über die Widerstände 24 und 25, die in Parallelschaltung mit einer Vorspannungsquelle 31 verbunden sind, wird den Basen eine Vorspannung zugeführt. Der Kollektor des Transistors 22 ist weiterhin mit der Basis des Transistors 23 verbunden, dessen Kollektor mit der Klemme der Spannungsquelle 30 und dessen Emitter über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 32 und einem Kondensator 33 mit Erde verbunden ist. Das Oszillatorausgangssignal wird an einer mit dem Emitter des Transistors 23 verbundenen Klemme 34 abgenommen. Obwohl ein derartiger Multivibrator aus einer relativ geringen Anzahl von Schaltungselementen hergestellt werden kann und keinen Transformator benötigt, benötigt er jedoch eine Anzahl von Kondensatoren.

Im folgenden werden nun die Ausführungsformen der Erfindung anhand der F i g. 3 bis 8 beschrieben.

Die in F i g. 3 dargestellte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sägezahnschwingungs-Oszillators weist zwei NPN-Transistoren 51 und 52 auf, deren Emitier miteinander verbunden sind und die einen Differenzverstärker darstellen. Der Kollektor des Transistors 51 ist mit einem Lastwiderstand 50 verbunden und liefert somit die Vorspannung für einen PNP-Schalttransistor 47. Der Kollektor des Transistors 47 ist mit einer Reihenschaltung der Widerstände 48 und 49 verbunden, die zur Vorspannung eines NPN-Transistors 46 dienen. Der Kollektor des Transistors 46 ist mit einem Widerstand 45 verbunden. Ein variabler Widerstand 41 liegt zwischen einer Spannungsquelle V_cc und einem Verbindungspunkt b der Basis des Transistors 51 und des Widerstandes 45. Weiterhin ist ein PNP-Schalttransistor 44 vorgesehen, dessen Basis mit dem Widerstand 50 verbunden ist und durch diesen vorgespannt wird und dessen Emitter mit der Spannungsklemme 56 verbunden ist Ein Widerstand 42 liegt zwischen Erde und einem Anschluß a des Kollektors des Transistors 44. Zwischen den Verbindungspunkten a i'nd b liegt ein Kondensator 43. Der veränderliche Widerstand 41 und der Widerstand 42 bilden eine Entladungsstrecke der im

ίο Kondensator 43 gespeicherten Ladung, während die Schalttransistoren 44 und 46 und der Widerstand 45 eine Ladestrecke für den Kondensator 43 bilden.

Die Schwingungsfrequenz kann verändert werden durch die Änderung der Entladungszeitkonstanten des Kondensators 43 mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes 41. Das Bezugspotential für das Lade-Entlade-Umschalten über den Kondensator 43 wird vom Basispotential des Transistors 52 abgenommen, das durch die Spannungsverteilung der an der Spannungsquelle anliegenden Spannung V_1x durch die Widerstände 54 und 55 erhalten wird.

Das Prinzip der Erfindung wird nun anhand der F i g. 4 beschrieben. Zuerst wird angenommen, daß sich der Kondensator 43 im entladenen Zustand befindet und daß sich die Transistoren 51 und 52 des Differenzverstärkers im gesperrten bzw. leitenden Zustand befinden. Unter dieser Bedingung befinden sich die Transistoren 47,44 und 45 alle im gesperrten Zustand, und die Entladestrecke von der Spannungsquelle V_x über den variablen Widerstand 41, den Kondensator 43, den Widerstand 42 und Erde wird gebildet. Wenn das Basispotential am Transistor 51 auf Bezugspotential £o ansteigt, was sich als Ergebnis der Entladung des Kondensators 43 ergibt, so wird der Transistor 51 leitend und der Transistor 52 sperrt. Folglich werden die Transistoren 47 und 44 über den Widerstand 50 vorgespannt und gleichzeitig in den leitenden Zustand gebracht. Der Transistor 46 wird auch über die Widerstände 48 und 49 vorgespannt und in den leitenden Zustand gebracht.

Demzufolge wird die Ladungsstrecke für den Kondensator 43 gebildet von der Spannungsquelle V«. über den Transistor 44, den Kondensator 43, den Widerstand 45, den Transistor 46 zur Erde, so daß der Kondensator 43 geladen werden kann. Es wird nun angenommen, daß sich die Ladung des Kondensators 43 aufgrund der Entladung auf Null befindet, bevor diese Ladestrecke gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Basispotential am Widerstand 41 gleich der Spannung V_x, wenn der Transistor 44 in den leitenden Zustand gebracht wird.

Das Aufladen des Kondensators 43 beginnt also bei der Basisspannung £| des Transistors 51, die gleich V_ccist.

Die Zeitkonstante zur Aufladung des Kondensators 43 ist gegeben durch v\ = Cn ■ Ras. Damit ergibt sich die Ladezeit Ti als:

T| = C43 · /?45 ' lⁿ~r~

to

wobei £Ό = und £1 = V_n. ist.
Daraus ergibt sich:

= C41 · Λ45 ■ In

Nun wird die Entladung des Kondensators 43 betrachtet. Zu dem Zeitpunkt, wenn das Basispotential am Transistor 51 das Bezugspotential £0 nach der Ladezeit

T_x erreicht, kehren die Transistoren 51 und 52 ihren Zustand um in den gesperrten bzw. leitenden. Demzufolge werden gleichzeitig die Transistoren 44,46 und 47 gesperrt und die Ladestrecke für den Kondensator 43 unterbrochen. Damit wird eine Entladungsstrecke gebildet vom Verbindungspunkt b des Kondensators 43 über den variablen Widerstand 41, die Spannungsquelle, Erde, den Widerstand 42 zum Verbindungspunkt a des Kondensators 43. Die Entladung des Kondensators 43 beginnt sofort nach Sperren des Transistors 51. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anschluß a über den Widerstand 42 an Erde gelegt, so daß sich am Punkt a ein Potential gleich dem Erdpotential ergibt, obwohl der Kondensator 43 so geladen wird, daß auf der Seite des Punktes a eine positive Ladung gespeichert wird. Damit fällt das Basispotential am Transistor 51, d. h. das Potential am Punkt b sofort auf E₂ ab. In diesem Fall ist die Potentialverschiebung von Erde auf — £i gleich dem Ladepotential am Kondensator 43, d.h. es ist -E₂ = VcC-E₀. Die Zeitkonstante T₂ für die Entladung ergibt sich zu:

T₂ =

Die Entladezeit T₂ beträgt:

T-, = C₄₃ (K₄1 + R

wobei Eq = -5—ßn~ Kx ist.
Daraus ergibt sich

Γ, = C₄₃ (A₄,+A₄₂)/

₄₈

Wenn das Basispotential des Transistors 51 nach der Entladezeit T₂ infolge der Entladung des Kondensators 43 das Bezugspotential Eq erreicht, leitet der Transistor 51, wodurch der Kondensator 43 anfängt, eine Ladung zu speichern.

In der oben beschriebenen Art und Weise wird eine Schwingung mit einer Schwingungsdauer Terhalten, die gleich der Summe der Ladezeit 71 und der Entladezeit T₂ ist. Damit ergibt sich die Schwingungsfrequenz zu /= 1 /(Ti + T₂). Die Schwingungsdauer Γ ist, wie sich aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt, unabhängig von der Spannung V_n- der Spannungsquelle und hängt ab vom Widerstandsverhältnis kWΛ49, aber nicht vom Widerstandswert selbst. Damit ist dieser Oszillator sehr gut zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung geeignet, da eine große Abweichung des Widerstandswertes nicht verhindert, aber das Widerstandsverhältnis zwischen den beiden Widerständen in einer integrierten Halbleiterschaltung genau gesteuert werden kann.

Die erfindungsgemäße Oszillatorschaltung kann in ein Halbleiterchip mit einer minimalen Anzahl von externen Schaltungselementen integriert werden, d. h. einem Ladekondensator 43 und einem variablen Widerstand 41 zur Frequenzeinstellung, wobei der variable Widerstand ersetzt werden kann durch einen Festwiderstand, abhängig von der Anwendungsform, wobei dieser Widerstand in ein IC-Chip integriert werden kann. Bei der Verwendung in Fernsehempfängern kann ein durch die Integratorschaltung erzeugtes vertikales Synchronisiersignal direkt an dem Punkt a oder b der in Fig.3 dargestellten Oszillatorschaltung angelegt werden, ohne daß sich die Schwingungsfrequenz infolge der gegenseitigen Beeinflussung der Kondensatoren in der Integratorschaltung und im Oszillator ändert. Damit wird eine zusätzliche Klemme für das Triggereingangssignal vermieden, und die Klemmen für den Kondensator 43 werden auch als Triggereingangssignalklemmc verwendet. Damit kann erfindungsgemäß die Anzahl der Anschlußklemmen auf dem IC-Chip minimisiert und die Fläche des integrierten Halbleiters, auf dem ein Oszillator ausgebildet ist, vermindert werden.
Weiterhin beginnt erfindungsgcinäß der Kondensa-

tor 43 nach dem Speichern der Ladung über den Widerstand 42 mit der Entladung. Während der Entladung liegt die Klemme a auf Erdpotential, und die Klemme b nimmt ein negatives Potential an. Das Potential an der Klemme b verändert sich also von Null auf E₂, wenn der Kondensator 43 seine Ladung abgibt, und der Zustand der Transistoren 51 und 52 unverändert, bis der Kondensator 43 auf E₀ aufgeladen ist. Damit kann also mit einer kleineren Kapazität eine Sägezahnschwingung mit einer größeren Periode erhalten werden, d. h. ein

Kondensator 43 mit kleiner Kapazität reicht für den erfindungsgemäßen Oszillator aus. Dies bewirkt auch eine saubere Sägezahnschwingung mit einer kurzen Zeitdauer für die Aufladung des Kondensators, d. h. die Zeitdauer, die für eine Sägezahnschwingung nicht wesentlich ist.

In der Schaltung nach F i g. 3 können die Transistoren 44 und 47 ersetzt werden durch einen gemeinsamen Transistor und die Widerstände 42 und 48 durch einen gemeinsamen Widerstand. Zum Beispiel können auch

der Transistor 44 und der Widerstand 42 weggelassen werden, indem der Punkt a mit dem Kollektor des Transistors 47 verbunden wird, wodurch eine Ladestrecke über den Transistor 47 und eine Entladestrecke über die Widerstände 48 und 49 gebildet wird. Das Oszillatoraus-

gangssignal kann von irgendeinem Kollektor der Transistoren 51 und 52 abgenommen werden, ebenso wie von einer Ausgangsschaltung, die durch das Kollektroausgangssignal gesteuert wird. Wenn die Rückkopp-Iungsschaitung mit dem Kondensator 43 negativ wirkt,

so muß bei dieser Schaltung eine Phaseninverterschaltung eingefügt werden, um eine positive Rückkopplung oder Mitkopplung zu erhalten.

Die in Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform der Erfindung weist als Differenzverstärker geschalte-

ten Transistoren 113 und 114 auf. Die Basis des Transistors 114 ist mit einem Verbindungspunkt der Widerstände 116 und 117 verbunden, die wiederum in einer Reihenschaltung zwischen einer Klemme 119 einer Spannungsquelle und der Erde liegen. Die Basis des

Transistors 113 ist mit dem einen Ende eines Kondensators 103 beim Punkt b' verbunden. Der Emitter von beiden Transistoren ist über einen Widerstand 115 geerdet Der Kollektor des Transistors 113 ist mit dem Widerstand 112 und der Basis eines PNP-Transistors 107 verbunden. Der Kollektor des Transistors 107 ist mit einer aus Widerständen 108,109, Diode 110 und Widerstand 111 gebildeten Serienschaltung verbunden. Die Basis eines NPN-Transistors 104 ist mit einem Verbindungspunkt der Widerstände 108 und 109 und sein F.mit-

b5 ter mit dem anderen Kndc des Kondensators 103 am Punkt a' verbunden. Der Transistor 104, ein Transistor 106 und ein zwischen der Klemme o'und dem Kollektor des Transistors 106 geschalteter Widerstand 105 stellen

eine Ladestrecke für den Kondensator 103 dar. Ein variabler Widerstand 101 zum Einstellen einer Schwingungsfrequenz ist mit der Klemme b' verbunden. Ein durch eine Vorspannungsquelle 118 vorgespannter Widerstand 102 ist mit der Klemme a' verbunden. Der variable Widerstand 101 und der Widerstand 102 stellen eine Entladestrecke für die im Kondensator 103 gespeicherte Ladung dar.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Schaltung handelt es sich bei dem als Teil der Ladeschaltung dienenden Transistor 44 um einen PNP-Transistor. Wenn diese Schallung als integrierte Halbleiterschaltung ausgebildet wird, kann damit der Sättigungswiderstand leicht die Kondensatorladezeit beeinträchtigen. Da darüber hinaus die Entladeanfangsspannung Ei unter Erdpotential verschoben wird, dienen das Substrat, der Kollektor und die Basis des Transistors 46 als Emitter, Basis und Kollektor eines parasitären PNP-Transistors. Demzufolge wird das Potential £2 auf einem niedrigeren Wert als Erdpotential durch das Basisemitterpotential Vbe festgehalten, wodurch sich eine kleine Amplitude und eine kurze Dauer der Ausgangsschwingung ergibt. Wenn die Amplitude der Ausgangsschwingungsform groß ist, tritt ein weiteres Problem dadurch auf, daß die Transistoren 51 und 52 durch eine zwischen Basis und Emitter angelegte große Umkehrspannung zerstört werden könnten. Derartige Probleme können durch die in F i g. 5 dargestellte Schaltung gelöst werden. Das Vorspannungspotential für den Transistor 104 wird vom Verbindungspunkt der Lastwiderstände 108 und 109 des Transistors 107 abgenommen. Bei der in F i g. 6 dargestellten Kurvenform wird Jie Ladeanfangsspannung E\ unter die Spannung V_n der Spannungsquelle abgesenkt, und zwar durch den Spannungsabfall am Widerstand 108 und das Emitterbasispotential Vbe des Transistors 104, und die Entladeanfangsspannung £2 wird durch die Vorspannungsquelle 118 über Erdpotential angehoben. Dadurch ist es möglich, die Amplitude der Ausgangsschwingung zu vermindern, im Vergleich zu der in F i g. 3 dargestellten Schaltung, und das Potential an der Klemme 6'über Erdpotential zu halten. Damit wirken das Substrat, der Kollektor und die Basis des Transistors 106 nicht als parasitäre Transistoren 113 und 114 zwischen deren Basis und Emitter. Hinsichtlich der Zuverlässigkeit ist dieses Merkmal dann besonders wünschenswert, wenn der Oszillator als integrierte Halbleiterschaltung hergestellt wird.

Ein Beispiel für eine Anwendung der Oszillatorschaltung nach Fi g. 5 in einem Fernsehempfänger wird nun in Verbindung mit F i g. 7 beschrieben. Darin ist eine Schaltung dargestellt, die als Vertikal-Ablenkschaltung verwendet wird und eine Vertikal-Synchronisiertrennschaltung 250, eine Sägezahnschwingungs-Oszillatorschaltung 260 und eine Sägezahnschwingungs-Ausgangsschaltung 270 aufweist Die Oszillatorschaltung 260 entspricht grundsätzlich der in F i g. 5 dargestellten Schaltung, wobei allerdings eine kleine Veränderung vorgenommen wurde, wie etwa das Weglassen der Vorspannungsquelle 118. Die Ausgangsschaltung 270 weist eine Integratorschaltung mit einem Kondensator 225 und einem Widerstand 226 auf. Eine Sägezahnschwingung wird am Kondensator 225 dadurch erzeugt, daß ein Transistor 224 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 260 durchgeschaltet wird. Wenn die Anode einer Diode 110 mit der Basis eines Transistors 218 verbunden wird, arbeitet der Transistor 218 als Konstantstromquelle während der Ladeperiode des Kondensators 103. Ein Transistor 221. der durch einen Lastwiderstand 220 des Transistors 218 vorgespannt ist, steuert die in Darlington-Schaltung angeordneten Transistoren 223 und 224.

Die Schwingung sollte durch ein vertikales Synchronisiersignal des Fernsehsignals gesteuert werden, damit die Sägezahnschwingungsfrequenz genau mit der vertikalen Synchronisierfrequenz übereinstimmt. Ein Synchronisiertriggerimpuls wird an den Punkt a'angelegt. Das zuverlässige Mitziehen der Frequenz findet dann statt, wenn die Schwingungsfrequenz geringfügig unterhalb der Triggerimpuls-Wiederholungsfrequenz liegt, d. h. der vertikalen Synchronisierfrequenz.

Im allgemeinen wird der Triggerimpuls von der Synchronisier-Signaltrennschaltung angelegt mit Hilfe der Integratorschaltung 250 und eines Kondensators 202. Erfindungsgemäß schwankt die Spannung am Schwingungskondensator 103 zwischen dem Potential der Spannungsquelle und Erde, was bei einer Integration der Schaltung zwei Klemmen nötig macht. Andererseits kann jedoch der Triggerimpuls an irgendein Ende des Schwingungskondensators angelegt werden, ohne daß eine Abweichung in der Frequenz zu befürchten ist, wodurch die Anzahl der Klemmen am IC-Chip vermindert wird. Erfindungsgemäß erhält man eine synchrone Schwingung, wenn ein Triggerimpuls an die Basis des Transistors 113 oder 114 angelegt wird.

Die untere Grenze für ein synchrones Mitzihen der Schwingungsfrequenz mit einem angelegten Triggerimpuls hängt ab von der Amplitude des Triggerimpulses, relativ zur Amplitude der Schwingungskurvenform, die bestimmt ist durch die Differenz zwischen Eq und Ej, wie es in Fig.4 dargestellt ist. Erfindungsgemäß kann die synchrone untere Mitziehgrenzfrequenz eingestellt werden durch Veränderung des Wertes des Widerstandes 102 und damit durch Veränderung der Eingangsimpedanzen am Punkt a', an dem der Triggerimpuls angelegt wird. Der Koppelkondensator 202 kann weggelassen werden, wenn das Synchronisiersignal dem Bezugspotential überlagert ist.

Wenn die in F i g. 7 dargestellte Schaltung in der oben beschriebenen Art und Weise betrieben wird, liefert sie ein Sägezahnschwingungssägnal, das synchron zum vertikalen Synchronisiersignal verläuft. Nach Einstellung der Amplitude und Linearität wird dieses Ausgangssignal durch eine vertikale Ausgangsstufe verstärkt und dann dem Ablenkungsjoch zugeführt.

Die Auswirkung der Wärmeabweichung der Durchlaßspannung im PN-Übergang bei den Transistoren 104, 106 und der Diode 110 auf die Schwingungsfrequenz kann dadurch eliminiert werden, daß die Widerstandswerte der Widerstände 108 und 109 gleichgemacht werden und/oder eine Diode in Reihe mit den Widerständen 116 und 117 geschaltet wird.

Nach der in Fig.5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Schwingungsfrequenz niedrig, wenn die Spannung der Spannungsquelle unterhalb einem gegebenen Wert liegt, oder am Beginn der Spannungsversorgung, und steigt danach auf ihren ständigen Wert an. Damit kann die vertikale Ablenkschaltung die Abtastung auf dem Fernsehbildschirm in einem stabilen Synchronmitziehzustand (synchronous pulling state) beginnen.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.8 schematisch dargestellt, wobei ein Widerstand 321 in eine Kollektorschaltung eines Transistors 305 eingefügt ist und damit dieser Transistor im gesättigten Zustand betrieben wird. Der Emitter eines Transistors 310 ist über einen Widerstand 308 und eine Diode 309

I 9

' mit der Spannungsquelle Κ«, verbunden, über einen Wi-

';.:' derstand 314 und eine Diode 315 vorgespannt und wird

durch einen konstanten Strom gesteuert. Dadurch ist

j ■ das Basispotential am Transistor 305 stabilisiert, so daß

die Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Temperatur beträchtlich verbessert wird. Die übrige Schaltung entspricht der in F i g. 5 dargestellten Schaltung.

Damit ist aber die Oszillatorschaltung einfach in der Konstruktion und kann mit einer Schwingungsfrequenz betrieben werden, die nur geringfügig von der Tempe-

\ ratur abhängig ist. Damit ist die erfindungsgemäße Oszillatorschaltung sehr gut für die Herstellung einer inte-

;. grierten Halbleiterschaltung geeignet.

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! Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Oszillatorschaltung, die aufweist:
einen Differenzverstärker(51,52; 113,114)miteiner ersten und zweiten Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme,

eine Schaltung zur Erzeugung eines an die zweite Eingangsklemme des Differenzverstärkers angelegten Bezugspotentials (£b), eine erste und zweite Schalteinrichtung (44,46; 104, 106), die durch das Ausgangssignal des Differenzverstärkers gleichzeitig in einen Ein- oder Aus-Züstand gebracht werden,

eine Ladungsspeicherungseinrichtung (43; 103), deren eines Ende (a') mit der ersten Schalteinrichtung und deren anderes Ende (b') mit der zweiten Schalteinrichtung und der ersten Eingangsklemme des Differenzverstärkers verbunden ist,
eine Entladeeinrichtung (41,42; 101,102) zum Entladen der in der Ladungsspeicherungseinrichtung gespeicherten Ladung, und

erste und zweite Stromversorgungsklemmen für die Stromversorgung des Oszillators,

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dadurch gekennzeichnet,