DE2801854A1 - Spannungsgesteuerter kristalloszillator - Google Patents

Spannungsgesteuerter kristalloszillator

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DE2801854A1
DE2801854A1 DE19782801854 DE2801854A DE2801854A1 DE 2801854 A1 DE2801854 A1 DE 2801854A1 DE 19782801854 DE19782801854 DE 19782801854 DE 2801854 A DE2801854 A DE 2801854A DE 2801854 A1 DE2801854 A1 DE 2801854A1
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

Dipl.-Phys. O.E. Weber Patentanwalt
D-8 München 71 Hofbrunnstraße 47
Telefon: (089)7915050
Telegramm: monopolweber münchen
MOTOROLA. INC. 1303 East Algonquin Road Schaumburg, ill. UdA
K 64-
Spannungsgesteuerter Kristalloszillator ,
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Die Erfindung betrifft spannungsgesteuerte Kristalloszillatoren und. bezieht sich insbesondere auf einen spannungsgesteuerten Kristalloszillator, der zur Verwendung in einem Bernsehsystem geeignet ist.
Spannungsgesteuerte Kristalloszillatoren werden in iarb ernsehsystemen zur Regenerierung des farbunterträgersignals in vielfältiger Weise verwendet. Von Standpunkt des Herstellers aus ist es insbesondere wünschenswert, ein System dieser Art weitgehend als integrierte Schaltung auszubilden. Es sind bereits Versuche unternommen worden, spannungcgesteuerte Kristalloszillatoren herzustellen, welche weitgehend als integrierte Schaltung ausgebildet werden kann. Bisher ist es ,jedoch noch nicht in befriedigendem Maß gelungen, derartige Schaltungen als monolithisch integrierte Schaltungen herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen KristalloszilLator der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, welcher nicht mit einer dritten Oberwelle der Kristallfrequenz schwingt und dabei zugleich keine diskreten Phasenschieberbauteile benötigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.
Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß ein praktisch vollständig integrierter Schaltungsoszillator hergestellt werden kann, welcher Phasenschieberkondensatoren hat, die als integrierter Bestandteil der monolithisch integrierten Schaltung eindiffundiert sind.
Gemäß der Erfindung kann bis auf den Kristall somit die gesamte Schaltung als monolithisch integrierte Schaltung hergestellt werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein erster Kondensator vorgesehen ist, welcher mit dem Kristall in Keine geschaltet ist, daß weiterhin ein erster und ein zweiter Transistor vorgesehen sind, die jeweils eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor haben, daß die Emitter miteinander verbunden sind, daß weiterhin eine Konstantstromquelle mit den Emittern verbunden ist, daß weiterhin ein erstes Fhasenverzögerungsnetzwerk mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, daß ein erster Widerstand zwischen einer Klemme zur Aufnahme eines Vorcpannungspotentials und der Basis des ersten Transistors angeordnet ist, daß die Basis des ersten Transistors auch mit dem ersten Kondensator verbunden ist, daß ein zweiter Widerstand zwischen der Klemme und der Bssis der zweiten Transistors vorhanden ist, daß weiterhin ein dritter und ein vierter Transistor vorgesehen sind, die jeweils eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor haben, daß die Emitter miteinander verbunden und mit dem ersten Ihasenverzögerungsnetzwerk verbunden sind, so daß ein beliebiges Signal, welches durch das erste Phasenverzögerungsnetzwerk hindurchgeht, zwischen dem dritten und dem vierten Transistor aufgeteilt wird, daß die Basen des dritten und des vierten Transistors so geschaltet sind, daß sie eine Steuerspannung aufnehmen, um die Aufteilung des Signals zwischen dem dritten und dem vierten Transistor zu steuern, daß ein dritter und ein vierter Widerstand in Reihe zu dem Kollektor des vierten Transistors angeordnet sind, daß der Kollektor des zweiten Transistors mit einer Verbindung zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand verbunden ist, daß weiterhin ein fünfter Transistor vorgesehen ist, der eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor hat, daß seine Basis mit dem Kollektor des vierten Transistors verbunden ist, daß weiterhin ein zweiter Kondensator mit der Basis des fünften Transistors verbunden ist und mit dem dritten und dem vierten Widerstand derart zusammenwirkt, daß eine zweite Phasenverschiebung hervorgerufen wird, daß der Emitter des fünften Transistors mit
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dem Kristall verbunden ist, so daß dadurch ein durch einen Kristall abgestimmter und durch eine Spannung gesteuerter Oszillator gebildet ist, wobei eine Frequenzveränderung dadurch hervorgerufen werden kann, daß das Maß der Phasenverschiebung des Signals verändert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnimg beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und
Fig. 2 Vektordiagramme, welche zur Erläuterung der Erfindung dienen.
Gemäß Fig. 1 bilden die Transistoren 11 und 12 einen ersten Differenzverstärker, wobei die Emitter miteinander verbunden rind und mit einer Konstantstromquelle 22 verbunden sind. Die Basis des Transistors 11 ist mit einem Kristall 15 über einen Kondensator 14 verbunden. Dieser Kondensator 14 dient als Gleichspannungsblockierkondensator und liefert eine Kapazität, welche der jeweils vom Kristallhersteller empfohlenen Kapazität als Lastkapazität für den Kristall entspricht. Die Basen der Transistoren 11 und 12 sind über Widerstände 16 bzw. 17 mit einer Klemme 21 verbunden. Diese Klemme 21 dient dazu, eine Verbindung zu einer Vorspannungsquelle herzustellen, welche das Vorspannungspotential für die Transistoren 11 und 12 liefert. Der Widerstand 19 und der Kondensator 18 bilden ein Phasenverzögerungsnetzwerk, so daß jedes Ausgangssignal vom Transistor 11, welches einem zweiten Differenzverstärker zugeführt wird, eine Phasenverschiebung bekommt.
Ein zweiter Differenzverstärker wird durch die Transistoren 23 und 24 gebildet, deren Emitter gemeinsam mit einem Widerstand 19 verbunden sind. Der Widerstand 19 ist mit dem Kondensator 18 und dem Kollektor des Transistors 11 verbunden und
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dient als Stromquelle für die Transistoren 23 und 24. Die Basis des Transistors 23 ist mib einer Klemme 26 verbunden, und die Basis des Transistors 24 ist mit einer Klemme 27 verbunden. Eine Bteuerspannung, welche den Klemmen 26 und 27 zugeführt wird, kann die Frequenz der Schwingung der Oszillatorschaltung 10 steuern, wie es nachfolgend näher erläutert wird. Widerstände 28 und 29 sind in Reihe geschaltet und verbinden den Kollektor des Transistors 24 mit der Klemme 33» welche als Energieversorgungsklemme für die Schaltung 10 dient. Der Kollektor des Transistors 24 ist mit der Basis eines Transistors 32 und mit einem Kondensator 30 verbunden. Der Kondensator 30 wirkt mifc den Widerständen 28 und 29 in der Weise zusammen, daß eine weitere Hiasenverzögerungsschaltung gebildet wird. Der Kollektor des Transistors 32 ist mit der Klemme 33 verbunden, und sein Emitter ist mit dem Kristall 13 und mit der Klemme 36 über einen Widerstand 34 verbunden. Die Klemme 36 ist eine umgekehrte Verbindung für die Energiequelle, welche mit der Klemme 33 verbunden ist. Der Ausgang der Bchaltung 10 wird parallel zu dem Widerstand 34 gebildet oder vorzugsweise von den Baren der Transistoren 11 und 12, weil ein dort abgegriffenes Ausgangssignal wahrscheinlich weniger Oberwellen enthält als am Widerstand 34.
Die Schaltung 10 verwendet einen Differenzverstärker, welcher die Transistoren 11 und 12 aufweist-, deren Baren ,jeweils über Widerstände 16 bzw. 17 an ein Vorspannungspotent,LaI an der Klemme 21 zurückgeführt sind. Vorzugsweise lieforL die Vorspannungsquelle, welche mit der Klemme 21 verbund fm ist, eine geringe Impedanz bei der Schwingungsfrequenz der Schaltung 10, ro daß eine vernachlässigbare Wirkung auf die irequenzabstimtmmg der Schaltung 10 ausgeübt wird. Dien eröffnet; diü Möglichkeit, daß der Widerstandewert für den 'Jidorrtimd 16 ausgewählt werden kann, ohne daß ein Einfluß von der Impedanz der Vorspannungsquelle ausgeübt werden kann. Der Betriebsstrom
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für die Transistoren 11 und 12 wird durch die Stromquelle 22 geliefert, welche beliebiger geeigneter Form sein kann, solange sie air integrierte Schaltung auegebildet werden kann. Der Kollektor des Transistors 12 ist über das ihasenverzögerungsnetzwerk, welches die Widerstände 28 und 29 sowie den Kondensator 30 aufweist, mit der Basis des Transistors 32 verbunden. Der Emitter des Transistors 32 ist über den Kristall 13 und den Kondensator 14 mit der Basis des Transistors 11 verbunden. Die auf diese Weise gebildete Rückführschleife ist somit eine positive uückführschleife oder Rückkopplung, d. h. , sie ermöglicht, (iaß rieh ein Sehwingung.sr.ignal aufbaut, wenn nicht beispielsweise die schleif eisverstärkung zu gering ist oder die gesamte Phasenverschiebung uüi die Schleife herum zu hoch ist. Die gesamte "Phasenverschiebung und die Schleifenverstärkung können durch eine geeignete Auswahl der Schaltungsbetriebsbedingungen und der entsprechenden Farameter der Bauteile in gewünschter Weise beeinflußt werden. Der KolLektor des Transistors 11 ist durch das Fhaeenverzögerungsnetzwerk, welches durch den Widerstand 19 und den Kondensator IB gebildet wird, mit den Emittern des Emitter-gekoppelten Paares von Transistoren 23 und 24 verbunden. Ein Teil des Stromes, welcher du rc Ii den Transistor 11 geliefert wird, geht über den Transistor ?'\ an das i-hasenverzögerungsnetiswerk, welches durch die Widerstände 2i> und ?}) sowie den Kondensator 30 gebildet wird, wo dieser Teil des Stromes zu dem von dem Transistor 12 gelieferten Strom addiert wird. Diejenige Menge des Stroms, welch«!· von Transistor 11 durch den Transistor 24 geführt wird, wird durch die »jteußrspannung bestimmt, welche den Klemmen 26 und 27 zugeführt wird und welche festlegt, v/n Icher der beiden Γΐ-ansi Mt oren 23 oder 24 mehr Strom zieht.
Die S igrialko:iipuneiiten, welche in dem Kollektor?:trum des Transistors 11 vorhanden sind, weisen gegenüber den Signalkomponenten den den Kollektor des Transistors 12 eine !Phasenverschiebung von U'.O ° auf. weiterhin weisen die erstgenannten
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Signalkomponenten eine Phasenverzögerung auf, nachdem sie durch das Phasenschiebernetzwerk, den Widerstand 19 und den Kondensator 18 hindurchgegangen sind. Durch die Addition eines Teils des Stroms vom Transistor 11 zu dem Strom vom Transistor 12 wird die Phase desjenigen Signals verändert, welches an der Basis des Transistors 32 auftritt, so daß die Oszillatorfrequenz verändert wird, welche derart verschoben werden muß, daß bei der resultierenden Frequenz die Kristallschaltung die komplementäre Phasenverschiebung erzeugt, um die Gesamtschleifen-Phasenverschiebung auf Null zu bringen. Es sollte ersichtlich geworden sein, daß durch eine Veränderung der Steuerspannung, welche den Klemmen 26 und 27 zugeführt wird, die Frequenz des Oszillators in Reaktion auf Veränderungen in der Verstärkerphasenverschiebung beeinflußt werden kann, welche durch Veränderungen in der Stärke des Signals hervorgerufen wird, welches durch den Transistor 11 geliefert wird und welches zu demjenigen Signal addiert wird, welches durch den Transistor 12 geliefert wird und der Basis des Transistors 32 zugeführt wird. Die Arbeitsweise der Schaltung 10 wird nachfolgend weiterhin anhand der Vektorbeziehung der Komponenten der Signalspannung beschrieben, welcher an der Basis des Transistors 32 auftritt. In der Fig. 2 (a) stellen die Ströme i^ und i^, welche als Vektoren 4-1 bzw. 42 dargestellt sind, diejenigen Signalströme dar, welche in den Kollektoren der Transistoren 11 bzw. 12 fließen, und zwar aufgrund der Spannungsrückführung durch den Kristall 13 zu der Basis des Transistors 11, wenn sich die Schaltung in einem Schwingungszustand befindet. Die durch den Kristall zurückgeführte Spannung ist als Vektor 40 dargestellt. Der Vektor 41 stellt den Strom im Transistor 11 dar, und der Vektor 42 stellt den Strom im Transistor 12 dar. Die Vektoren 41 und 42 haben die gleiche Amplitude bzw. Größe, weisen jedoch zueinander eine Phasenverschiebung von 180 ° auf. Wenn der Strom vom Transistor 11 durch den
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Widerstand 19 und den Kondensator 18 hindurchgeht, wird er gedämpft und in der Phase um einen vorgegebenen Wert verschoben, wie es durch den Vektor 43 dargestellt ist. Der durch den Transistor 12 fließende Strom entwickelt eine Spannung V.p an der Basis des Transistors 32, und zwar mit Hilfe der Widerstände 28 und 29 sowie des Kondensators 30, wie es durch den Vektor 44 dargestellt ist. Diese Spannung weist eine I hasenverSchiebung in bezug auf den Strom in dem Transistor 12 durch die Widerstände 28 und 29 sowie den Kondensator 3° auf. Derjenige Anteil des Stroms des Transistors I-1, welcher durch den Transistor 24 hindurchgeht, entwickelt ebenfalls eine Spannung Vp^ an der Basis des Transistors 32, und zwar mit Hilfe des Netzwerkes, welches durch die Widerstände 28 und 29 sowie den Kondensator gebildet ist. Diese Spannung V^, welche als Vektor 45 dargestellt ist, weint ebenfalls eine Ihasenverzögerung in bezug auf den Strom auf, welcher durch den Widerstand 19 fließt, und zwar um denselben Wert wie die Spannung V^p in bezug auf den Strom im Transistor 12 verzögert ist.
Gemäß Fig. 2 (b) sind die Spannungsvektoren 44 und 45 addiert, um eine resultierende Spannung zu bilden, welche durch den Vektor 46 dargestellt ist, der an der Basis des Transistors 32 auftritt. Der Vektor 45, welcher die Spannung des Transistors 24 darstellt, kann gemäß der Steuerspannung verändert werden, welche zwischen den Basen der Transistoren 23 und angelegt wird. Somit kann die Phase der Spannung an der Basis des Transistors 32, welche durch den Vektor 46 dargestellt wird, in bezug auf die Fhase der Kristallspannung verändert werden, welche durch den Vektor 40 dargestellt ist. Die resultierende Phasendifferenz wird dadurch kompensiert, daß die Frequenz der Schwingung verändert wird, und zwar in der Weise, daß sie sich von der Resonanzfrequenz der Kristallschaltung entfernt, wobei die Amplitude und die
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Phase so gewählt sind, daß der Kristall in Verbnndung mit dem Widerstand 16 als Phasenschiebernetzwerk arbeitet, welches eine komplementäre Phasenverschiebung erzeugt. Es dürfte ersichtlich sein, daß die Schleifenverstärkung und die Phasencharakteristik der Schaltung auf gewünschte Werte eingestellt werden können, indem die Schaltungsparameter in entsprechender Weise gewählt werden, und zwar insbesondere durch eine geeignete Wahl der Widerstände 19, 28 und 29 sowie der Kondensatoren 18 und 30. Die Frequenzverschiebung, welche sich aus einer bestimmten Phasenverschiebung ergibt, kann in unabhängiger Weise durch die Auswahl des Widerstandes 16 eingestellt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Spannung Vp2,, welche durch den Vektor 45 dargestellt ist, um etwa 90 in bezug auf die Spannung verzögert, welche durch den Vektor 40 dargestellt ist. Dabei läßt sich zeigen, daß dann, wenn die Spannung V^1, verändert wird, um die Oszillatorfrequenz einzustellen, die GesamtSchleifenverstärkung der Schaltung konstant bleibt. Wenn bei der bevorzugten Ausführungsform die Steuerspannung an den Klemmen 26 und 27 Null Volt beträgt (wobei die Spannung Vp^ dann die Hälfte ihres Maximalwertes hat), ist die Spannung an der Basis des Transistors 32 in Phase mit der Spannung, welche durch den Vektor 40 dargestellt ist und welche der Kristallausgangsspannung entspricht. Die möglichen positiven und negativen Phasenveränderungen sind dann gleich. Durch eine geeignete Auswahl der Widerstände 19, 28 und 29 sowie der Kondensatoren 18 und 30 werden die oben beschriebenen Ergebnisse erreicht.
Beispielsweise kann eine integrierte Ausführungsform der Schaltung 10 realisiert werden, wenn die Bauteile die folgenden Werte zumindest näherungsweise haben:
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Widerstand 19 6,2 kOhm
Widerstand 28, 29 1,6 kOhm
Widerstand 16, 17 750 Ohm
Widerstand 34 5 kOhm
Kondensator 18 8 Picofarad
Kondensator 30 6,5 Picofarad
Kondensator 14 20 Picofarad
Die gesamte Schaltung 10 kann als monolithisch integrierte Schaltung ausgebildet sein, mit Ausnahme des Kristalls 30. Nicht nur dadurch wird ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Schaltungen erreicht, wie sie oben diskutiert sind, sondern die erfindungsgemäße Schaltung führt auch zu dem weiteren Vorteil, daß zumindest ein Anschlußkontakt weniger erforderlich ist, was einen nennenswerten wirtschaftlichen Vorteil darstellt, da die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden können. Obwohl der Kondensator 14 einen Wert hat, welcher sich dazu eignet, auf eine integrierte Schaltung aufdiffundiert zu werden, kann vorzugsweise vorgesehen sein, den Kondensator 14 als externen Kondensator auszubilden, so daß die Schaltung 10 eine verbreiterte Anwendungsmöglichkeit hat. Wenn der Kondensator 14 als externes Bauteil beibehalten wird, kann leicht ein geeigneter Wert ausgewählt werden, so daß die Schaltung mit mehr als nur einem externen Kristall 13 kompatibel ist. Es ist zu bemerken, daß die oben als Beispiel angegebenen Werte für die Bauelemente sich auf eine Schaltung beziehen, die in einem Fernsehsystem nach IAL-Normen arbeitet, so daß diese Bauteile leicht zur Verwendung mit einem Fernsehsystem modifiziert werden können, welches nach NTSC-Normen arbeitet.
Eine Änderung von K) % bei den Kondensatoren 18 und 50 bewirkt 2,5 ° !linsenverschiebung bei der FAL-Uennfrequenz. Dies entspricht nur 35 Hz bei der freilaufenden Frequenz bei einem typischen Kristall. Durch dieses Beispiel wird die
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Möglichkeit veranschaulicht, daß die Kondensatoren 18 und als integrierter Bestandteil der integrierten Schaltung nach einem Diffusionsverfahren hergestellt werden können.
Eines der Probleme, mit welchem eine Schaltung wie die Schaltung gem. Fig. 1 zu kämpfen hat, besteht darin, daß bei der gewünschten Frequenz Oberschwingungen auftreten können. Diesem Problem wird gemäß der Erfindung direkt dadurch entgegengewirkt, daß in der Schaltung gemäß Fig. 1 nur Phasenverzögerungsnetzwerke verwendet werden, welche eine zunehmende Dämpfung· mit zunehmender Frequenz gewährleisten. Weiterhin können die Ihasenschiebernetzwerke derart ausgebildet sein, daß sie bei der gewünschten Frequenz eine beträchtliche Ihasenverschiebung erzeugen, ohne die gewünschte Arbeitsweise der schaltung nachteilig zu beeinträchtigen. Bei der bevorzugten Ausführungsform liefert das 1 hasenschiebernetzwerk, welcher die Widerstände ?8 und 29 εο-wie den Kondensator 30 aufweist, eine Phasenverzögerung von 35 bei der gewünschten Frequenz, und das Netzwerk mit dem Widerstand 19 und dem Kondensator 18 liefert eine Phasenverzögerung von 55 °· Somit ist es leicht zu gewährleisten, daß die Verstärkung bei der dritten Oberwelle, welche die niedrigste unerwünschte Frequenz darstellt, die auftreten kann, wenn der Kristall in seinem Grundmodus verwendet wird, viel schwächer ist als bei der gewünschten Frequenz. Da sich die Schaltung so betreiben läßt, daß bei der gewünschten Frequenz eine konstante Schleifenverstärkung vorhanden ist, wie es oben bereits erläutert wurde, ist es einfach, die Schleifenverstärkung bei der gewünschten Frequenz auf einen verhältnismäßig geringen Wert zu vermindern, so daß eine Aufrechterhaltung von Schwingungen bei Obertönen oder Oberwellen, bei welchen die Schleifenverstärkung wesentlich geringer ist, unmöglich wird.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Λ.) Monolithisch integrierte, spannungsgesteuerte Kristalloszillatorschaltung mit einem externen Kristall, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kondensator (14) vorgesehen ist, welcher mit dem Kristall (13) in Reihe geschaltet ist, daß weiterhin ein erster und ein zweiter Transistor (11 und 12) vorgesehen sind, die jeweils eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor haben, daß die Emitter miteinander verbunden sind, daß weiterhin eine Konstantstromquelle (22) mit den Emittern verbunden ist, daß weiterhin ein erstes Phasenverzögerungsnetzwerk (19, 13) mit dem Kollektor des ersten Transistors (11) verbunden ist, daß ein erster Widerstand (16) zwischen einer Klemme (21) zur Aufnahme eines Vorspannungspotentials und der Basis des ersten Transistors (11) angeordnet ist, daß die Basis des ersten Transistors (11) auch mit dem ersten Kondensator (14) verbunden ist, daß ein zweiter Widerstand (17) zwischen der Klemme (21) und der Basis des zweiten Transistors (12) vorhanden ist, daß weiterhin ein dritter und ein vierter Transistor (23 und 24) vorgesehen sind, die jeweils eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor haben, daß die Emitter miteinander verbunden und mit dem ersten Phasenverzögerungsnetzwerk (19, 18) verbunden sind, so daß ein beliebiges Signal, welches durch das erste Phasenverzögerungsnetzwerk hindurchgeht, zwischen dem dritten und dem vierten Transistor (23 und 24) aufgeteilt wird, daß die Basen des dritten und des vierten Transistors so geschaltet sind, daß sie eine Steuerspannung aufnehmen, um die Aufteilung des Signals zwischen dem dritten und dem vierten Transistor zu steuern, daß ein dritter und ein vierter Widerstand (28 und 29) in Reihe zu dem Kollektor des vierten Transistors (24) angeordnet
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    sind, daß der Kollektor des zweiten Transistors (12) mit einer Verbindung zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand (28, 29) verbunden ist, daß weiterhin ein fünfter Transistor (32) vorgesehen ist, der eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor hat, daß seine Basis mit dem Kollektor des vierten Transistors (24-) verbunden ist, daß weiterhin ein zweiter Kondensator (30) mit der Basis des fünften Transistors (32) verbunden ist und mit dem dritten und dem vierten Widerstand (28 und 29) derart zusammenwirkt, daß eine zweite Phasenverschiebung hervorgerufen wird, daß der Emitter des fünften Transistors (32) mit dem Kristall (13) verbunden ist, so daß dadurch ein durch einen Kristall abgestimmter und durch eine Spannung gesteuerter Oszillator gebildet ist, wobei eine Frequenzveränderung dadurch hervorgerufen werden kann, daß das Maß der Phasenverschiebung des Signals verändert wird.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Phasenverzögerungsnetzwerk einen Widerstand (19) und einen Kondensator (18) aufweist.
  3. 3· Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (18, 30) in dem ersten und dem zweiten Phasenverzögerungsnetzwerk als integrierter Bestandteil der monolithisch integrierten Schaltung eindiffundiert sind.
  4. 4. Spannungsgesteuerter Kristalloszillator, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Differenzverstärker (11, 12) vorgesehen ist, der einen Eingang sowie einen ersten und einen zweiten Ausgang hat, daß der Eingang derart geschaltet ist, daß er mit einem Kristall (13) verbunden ist, daß weiterhin eine erste Fhasenschiebereinrichtung (19? 18) für den ersten Ausgang vorgesehen ist, daß weiterhin eine
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    Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, als Stromquelle (22) für den ersten Differenzverstärker zu arbeiten, daß weiterhin ein zweiter Differenzverstärker (23, 24) vorhanden ist, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang derart ausgebildet bzw. geschaltet ist, daß er eine Steuerspannung aufnimmt, daß weiterhin eine zweite Einrichtung (28, 29, 30) vorgesehen ist, welche dazu dient, das Ausgangssignal des zweiten Differenzverstärkerε (23, 24) in seiner Phase zu verschieben, daß der erste und der zweite Differenzverstärker derart geschaltet cind, daß die erste Phasenschiebereinrichtung als Stromquelle für den zweiten Differenzverstärker dient, so daß ein Teil eines beliebigen Signals, welches durch die erste Phasenschiebereinrichtung (19, 18) in seiner Fhase verschoben wurde, auch durch die zweite Phasenschiebereinrichtung (26, 29, 30) in seiner Phase verschoben wird, daß der zweite Ausgang des ersten Differenzverstärkers mit der zweiten Phasenschiebereinrichtung verbunden ist, und daß ein Verstärker (32) mit dem Ausgang des zweiten Differenzverstärkers verbunden ist und einen Ausgang hat, welcher mit dem Kristall (13) verbunden ist, wodurch das Ausmaß der Phasenverschiebung des Ausgangssignals des zweiten Differenzverstärkers (23, 24) durch die Steuerspannung beeinflußt werden kann.
  5. 5· Oszillator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Phasenschiebereinrichtung (19, 18) eine Phasenverzögerung von etwa 55 ° hervorruft und daß die zweite Phasenschiebereinrichtung (28, 29, 30) eine Phasenverzögerung von etwa 35 ° hervorruft.
  6. 6. Spannungsgesteuerter Oszillator, der auf eine Frequenz bestimmende Einrichtung anspricht, die bei einer vorgegebenen Frequenz in Resonanz ist, dadurch gekennzeichnet,
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    daß eine erste Einrichtung (11, 12) vorgesehen ist, welche einen ersten und einen zweiten Ausgang in differentieller Form aufweist und welche einen Eingang hat, der dazu dient, ein Ausgangssignal von der frequenzbestimmenden Einrichtung (15) aufzunehmen, daß weiterhin eine zweite Einrichtung (23, 24) vorhanden ist, die einen Ausgang und einen Differentialeingang aufweist, welcher dazu dient, eine Steuerspannung aufzunehmen, daß weiterhin eine dritte Einrichtung (19» 18) vorhanden ist, welche dazu dient, eine vorgegebene Phasenverschiebung zu liefern und den ersten Ausgang der ersten Einrichtung mit der zweiten Einrichtung zu verbinden, daß weiterhin eine vierte Einrichtung (28, 29» 30) vorgesehen ist, welche dazu dient, eine vorgegebene Phasenverschiebung zu erzeugen, daß die vierte Einrichtung mit der zweiten Einrichtung zur Erzeugung einer steuerbaren Phasenverschiebung am Ausgang der zweiten Einrichtung und zur Erzeugung einer Phasenverschiebung am zweiten Ausgang der ersten Einrichtung verbunden ist und daß eine fünfte Einrichtung (32) vorgesehen ist, welche dazu dient, den Ausgang der zweiten Einrichtung mit der frequenzbestimmenden Einrichtung zu verbinden.
    Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (19» 18) zur Lieferung einer Phasenverschiebung im wesentlichen eine Phasenverschiebung von 55 ° hervorruft und daß die vierte Einrichtung (28, 29, 30) zur Lieferung einer Phasenverschiebung im wesentlichen eine Phasenverschiebung von 35 ° erzeugt.
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DE2801854A 1977-01-24 1978-01-17 Monolithisch integrierter, spannungsgesteuerter Kristalloszillator Expired DE2801854C2 (de)

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