DE2818374A1 - Quartz crystal oscillator with differential amplifiers - has two transistors and frequency determining feedback network with crystal and other components (NL 30.10.79) - Google Patents

Quartz crystal oscillator with differential amplifiers - has two transistors and frequency determining feedback network with crystal and other components (NL 30.10.79)

Info

Publication number
DE2818374A1
DE2818374A1 DE19782818374 DE2818374A DE2818374A1 DE 2818374 A1 DE2818374 A1 DE 2818374A1 DE 19782818374 DE19782818374 DE 19782818374 DE 2818374 A DE2818374 A DE 2818374A DE 2818374 A1 DE2818374 A1 DE 2818374A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
quartz
frequency
transistors
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782818374
Other languages
German (de)
Other versions
DE2818374C2 (en
Inventor
Josef Ing Grad Doemer
Gerhard Dipl Ing Thanhaeuser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2818374A priority Critical patent/DE2818374C2/en
Priority to IT21965/79A priority patent/IT1112245B/en
Priority to NLAANVRAGE7903325,A priority patent/NL178468C/en
Publication of DE2818374A1 publication Critical patent/DE2818374A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2818374C2 publication Critical patent/DE2818374C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION 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
    • H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • H03B19/16—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source using uncontrolled rectifying devices, e.g. rectifying diodes or Schottky diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION 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
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36—Generation 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
    • H03B5/366—Generation 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 and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current
    • H03B5/368—Generation 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 and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current the means being voltage variable capacitance diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION 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
    • H03B2200/00—Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/003—Circuit elements of oscillators
    • H03B2200/004—Circuit elements of oscillators including a variable capacitance, e.g. a varicap, a varactor or a variable capacitance of a diode or transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION 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
    • H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
    • H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
    • H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

The oscillator has two emitter coupled transistors, whose collectors are connected to a circuit containing the crystal and other frequency determining components. In order to achieve a wide tuning range, a first transistor is used as switched current source supplying the frequency determining feed-back circuit. This circuit containing an inductance (L1) and a capacitance diode (D1), a fundamental frequency quartz crystal (Q) and a capacitor C1) in series with the quartz crystal. The two transistors (T1, T2) have their collector terminals connected together and to a current source (Io).

Description

Frequenz steuerbarer Quarzoszillator mit großem Zieh-Frequency controllable crystal oscillator with large pulling

bereich Die Erfindung betrifft einen Quarzoszillator mit zwei nach Art eines emittergekoppelten Differenzverstärkers zusammengeschalteten Transistoren, bei dem mit dem Kollektoranschluß wenigstens eines der Transistoren ein den Quarz und andere frequenzbestimmende Elemente enthaltendes Netzwerk verbunden ist.area The invention relates to a crystal oscillator with two after Type of emitter-coupled differential amplifier interconnected transistors, in which at least one of the transistors with the collector connection is the quartz and other frequency-determining elements containing network is connected.

Derartige Anordnungen sind aus der Funkschau 1971, H. 15, S. 465 und 466 bekannt. Zur Erzielung höherer Frequenzen werden in den dort gezeigten Fällen Obertonquarze verwendet. Für die Einführung einer Frequenzsteuerung können Quarzoszillatoren in bekannter Weise eine Varaktordiode enthalten, deren Kapazität in Abhängigkeit von der angelegten Spannung veränderbar ist.Such arrangements are from the Funkschau 1971, H. 15, p. 465 and 466 known. To achieve higher frequencies, in the cases shown there Overtone crystals used. Crystal oscillators can be used to introduce frequency control contain a varactor diode in a known manner, the capacitance of which is a function can be changed by the applied voltage.

Zu diesem Zweck wird die Varaktordiode in Reihe mit dem zu ziehenden Quarz geschaltet, wobei auf die Beibehaltung eines Gleichstromwegs zu achten ist.For this purpose, the varactor diode is in series with the one to be pulled Quartz switched, taking care to maintain a direct current path.

Für die Verwendung von Phase-locked-loop-Schaltungen ist eine bei Frequenzmodulation des Quarzoszillators von diesem abgegebene Amplitudenmodulaton besonders störend. Bei den Quarzoszillatorschaltungen nach dem Stande der Technik ist es ohne sehr großen Aufwand nicht möglich, gleichzeitig zur Verhinderung der störenden Amplitudenmodulation eine gute symmetrische Begrenzerwirkung und außerdem eine große Frequenzziehbarkeit zu erreichen.For the use of phase-locked-loop circuits, there is one at Frequency modulation of the crystal oscillator of this output amplitude modulation particularly annoying. In the prior art crystal oscillator circuits It is not possible without a great deal of effort to simultaneously prevent the interfering amplitude modulation a good symmetrical limiter effect and also to achieve a large frequency drawability.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, Quarzoszillatoren mit großer Ziehbarkeit und sehr guter symmetrischer Begrenzerwirkung zu schaffen, die in Phase -locked-loop-Schaltungen auch bei Frequenzen oberhalb 10 MHz einsetzbar sind.The object of the invention is therefore to use quartz oscillators great drawability and very good symmetrical limiting effect to create the Can also be used in phase-locked-loop circuits at frequencies above 10 MHz are.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Erzielung eines großen Ziehbereiches für die Frequenzsteuerung des Oszillators ein erster Transistor als geschaltete Stromquelle vorgesehen ist, der das die frequenzbestimmenden Elemente enthaltene Netzwerk speist, daß dieses Netzwerk als Rückkopplungsnetzwerk ausgeführt ist und daß es wenigstens eine Induktivität und eine Reihenschaltung einer Varaktordiode, eines Grundtonquarzes und eines ersten Kondensators enthält und daß die Induktivität durch wenigstens einen ersten Widerstand bedämpft ist.According to the invention the object is achieved in that to achieve of a large drag range for frequency control of the oscillator is a first Transistor is provided as a switched current source, which determines the frequency Elements contained network feeds that this network as a feedback network is executed and that there is at least one inductance and a series circuit a varactor diode, a fundamental crystal and a first capacitor and that the inductance is damped by at least one first resistor.

Eine bevorzugte Variante des Quarzoszillators nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß es sich bei den Transistoren um npn-Transistoren handelt, deren Emitteranschlüsse miteinander und über eine Stromquelle mit Bezugspotential verbunden sind, daß der Kollektoranschluß des ersten Transistors über eine Reihenschaltung aus einer Varaktordiode, einem Grundtonquarz und einem ersten Kondensator mit Betriebsspannung verbunden ist und daß dieser Reihenschaltung eine erste Induktivitåt, die durch einen ersten Widerstand bedämpft ist, parallelgeschaltet ist, daß an die Verbindungsstelle zwischen der Varaktordiode und dem Grundtonquarz über einen zweiten Widerstand die Ziehspannung zugeführt ist, daß der Basisanschluß des zweiten Transistors über einen dritten Widerstand mit dem Basisanschluß des ersten Transistors und außerdem an die Verbindungsstelle zwischen dem Grundtonquarz und dem ersten Kondensator angeschlossen ist, daß der Basisanschluß des ersten Transistors über einen dritten Kondensator mit Bezugspotential verbunden ist, und daß für den ersten Transistor ein aus zwei Widerständen gebildeter Basisspannungsteiler vorgesehen ist.A preferred variant of the quartz oscillator according to the invention results in that the transistors are npn transistors whose Emitter connections are connected to one another and to reference potential via a current source are that the collector connection of the first transistor is connected in series from a varactor diode, a fundamental crystal and a first capacitor with operating voltage connected is and that this series connection has a first inductance, which is attenuated by a first resistor, is connected in parallel that to the Connection point between the varactor diode and the fundamental crystal via a second Resistance the pulling voltage is supplied to that the base terminal of the second transistor via a third resistor to the base terminal of the first transistor and also connected to the junction between the fundamental crystal and the first capacitor is that the base terminal of the first transistor through a third capacitor is connected to reference potential, and that one of two for the first transistor Resistors formed base voltage divider is provided.

Bei dieser Variante ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Quarzstrom ohne Amplitudenregelung konstant zu halten und dadurch eine unzulässige Verschiebung der dynamischen Kapazität der verwendeten Varaktordiode zu verhindern.In this variant there is advantageously the possibility of to keep the quartz current constant without amplitude control and thus an impermissible To prevent displacement of the dynamic capacitance of the varactor diode used.

Zur Vermeidung von Offset-Problemen ist eine Variante der Erfindung zweckmäßig, bei der die Emitteranschlüsse der beiden Transistoren des Differenzverstärkers jeweils getrennt über einen Widerstand mit Bezugspotential und außerdem über einen vierten Kondensator miteinander verbunden sind.One variant of the invention is to avoid offset problems expedient in which the emitter connections of the two transistors of the differential amplifier each separately via a resistor with reference potential and also via a fourth capacitor are interconnected.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Quarzoszillators nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß mit dem Kollektoranschluß des zweiten Transistors eine Frequenzverdopplerstufe verbunden ist, die eingangsseitig einen Trennverstärker und außerdem eine mit diessen Kollektoranschluß verbundene Doppelweggleichrichterschaltung enthält und daß diese einen Pulsformer speist, dessen Kollektorkreis ein auf die von der Doppelweggleichrichterschaltung erzeugte Schwingung mit der doppelten Frequenz abgestimmter Schwingkreis angeordnet ist und die erzeugte Schwingung an wenigstens einen Eingang eines Schottky-TTL-Gatters abgibt.A preferred embodiment of the crystal oscillator according to the invention results from the fact that with the collector terminal of the second transistor a Frequency doubler is connected, the input side an isolating amplifier and also a full wave rectifier circuit connected to this collector terminal contains and that this feeds a pulse shaper whose collector circuit is on the oscillation generated by the full wave rectifier circuit with double frequency tuned resonant circuit is arranged and the generated oscillation at least outputs an input of a Schottky TTL gate.

Zur Vermeidung parametrischer Effekte beim Zusammenfallen eines Phasenmodulationsseitenbandes und einer Nebenresonanzstelle des Quarzes ist es vorteilhaft, wenn der verwendete Grundtonquarz in der Umgebung der Resonanzfrequenz nebenresonanzfrei ist.To avoid parametric effects when a phase modulation sideband coincides and a secondary resonance point of the quartz, it is advantageous if the used Fundamental quartz is free of secondary resonance in the vicinity of the resonance frequency.

Da in dem Quarzoszillator nach der Erfindung das wesentliche Ziehelement die Serienschaltung der Varaktordiode und der Induktivität darstellt, ist es zweckmäßig, daß die verwendete Varaktordiode eine vergleichsweise kleine Endkapazität aufweist.Since in the crystal oscillator according to the invention, the essential pulling element represents the series connection of the varactor diode and the inductance, it is advisable to that the varactor diode used has a comparatively small final capacitance.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Schwingstufe und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Quarzoszillators.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing will. The drawing shows: FIG. 1 the basic circuit diagram of a vibration stage and FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the quartz oscillator according to the invention.

Die Schwingstufe nach der Fig. 1 enthält die beiden npn-Transistoren T1 und T2, deren Emitteranschlüsse miteinander und über eine Stromquelle 10 mit Masse verbunden sind, so daß sich insgesamt eine Differenzverstärkerwirkung ergibt. Der Kollektoranschluß des ersten Transistors T1 ist über einen Parallelkreis, bestehend aus der ersten Induktivität L1, dem parallelgeschalteten Widerstand R1 und der Reihenschaltung aus der Varaktordiode Dl, dem Grundtonquarz Q und dem ersten Kondensator Cl mit der Betriebsspannung +UB verbunden. An den Verbindungspunkt zwischen dem Grundtonquarz Q und dem ersten Kondensator C1 ist der Basisanschluß des zweiten Transistors T2 zur Erzeugung des gewünschten Rückkopp- lungseffekts angeschlossen. An den Verbindungspunkt zwischen dem Grundtonquarz Q und der Varaktordiode D1 ist über einen zweiten Widerstand R2 die Ziehspannung W für die Varaktordiode geführt. Die Basisanschlüsse der beiden Transistoren sind über einen dritten Widerstand R5 miteinander verbunden, der Basisanschluß des ersten Transistors T1 ist zusätzlich über den dritten Kondensator CD mit Bezugspotential verbunden, zur Sicherheit gegen unerwünschte Uberkopplungen ist ein zweiter Kondensator C2 zwischen Betriebsspannung +UB und Bezugspotential geschaltet. Die Serienschaltung der Induktivität L1, der Kapazität des Kondensators Cl und der wirksamen Kapazität Cv der Varaktordiode stellt die Lastreaktanz des Quarzes dar. Diese Lastreaktanz entspricht der Ziehkapazität, für die der Quarz ausgelegt ist. Diese gemischt kapazitiv und induktiv wirksame Ziehschaltung ermöglicht es, die Varaktordiodenkapazität erheblich kleiner zu wählen als die Lastkapazität des verwendeten Quarzes. Dadurch ergibt sich gegenüber Oszillatorschaltungen, in denen die Lastkapazität ausschliBlich aus der Diodenkapazität der Varaktordiode besteht, eine um den Quotienten aus Lastkapazität und Varaktordiodenkapazität größere Abstimmsteilheit. Die im Kollektorkreis des Transistors T1 erzeugte und am Kondensator C7 anliegende Wechselspannung wird der Basis des Transistors T2 zugeführt und schaltet, wenn sie eine Amplitude von etwa 150 mV5 überschreitet, annähernd rechteckig und exakt symmetrisch den von der Stromquelle Io eingeprägten Gleichstrom zwischen den beiden Transistoren T1 und T2 wechselseitig um.The oscillating stage according to FIG. 1 contains the two npn transistors T1 and T2, their emitter connections to one another and via a current source 10 with Ground are connected, so that overall there is a differential amplifier effect. The collector connection of the first transistor T1 is made via a parallel circuit from the first inductance L1, the resistor R1 connected in parallel and the series connection from the varactor diode Dl, the fundamental crystal Q and the first capacitor Cl with the operating voltage + UB connected. At the connection point between the fundamental quartz Q and the first capacitor C1 is the base terminal of the second transistor T2 to generate the desired feedback lung effect connected. At the connection point between the fundamental crystal Q and the varactor diode D1 is The drawing voltage W for the varactor diode is passed through a second resistor R2. The base connections of the two transistors are through a third resistor R5 connected to one another, the base terminal of the first transistor T1 is additionally Connected to reference potential via the third capacitor CD, for security against unwanted overcoupling is a second capacitor C2 between the operating voltage + UB and reference potential switched. The series connection of the inductance L1, the The capacitance of the capacitor Cl and the effective capacitance Cv of the varactor diode represents represents the load reactance of the quartz. This load reactance corresponds to the drawing capacity, for which the quartz is designed. This mixed capacitive and inductive effective Pull-up circuit makes it possible to select the varactor diode capacitance to be considerably smaller than the load capacity of the crystal used. This results in comparison to oscillator circuits, in which the load capacitance consists exclusively of the diode capacitance of the varactor diode consists, a larger by the quotient of load capacitance and varactor diode capacitance Tuning steepness. The generated in the collector circuit of the transistor T1 and on the capacitor AC voltage applied to C7 is fed to the base of transistor T2 and switches, if it exceeds an amplitude of about 150 mV5, approximately rectangular and the direct current impressed by the current source Io between the two transistors T1 and T2 alternately.

Die bei einer Frequenzmodulation des Oszillators zwangsläufig entstehende Amplitudenmodulation des Schwingstroms des Quarzes bzw. der Schwingkreisspannung entsteht durch den mit der Modulation sich ändernden transformierten Quarzresonanzwiderstand, wobei die Transfor- mation über die Quarzparallelkapazität und die Lasçkapazität erfolgt. Durch die symmetrische Umschaltung des eingeprägten Gleichstromes wird jedoch bei Auskopplung des Oszillatorstroms aus dem Kollektorkreis des zweiten Transistors eine sehr exakte symmetrische Begrenzung und damit eine sehr wirksame Begrenzung der Amplitudenmodulation erzielt. Auf diese Weise kann eine Umwandlung von Amplitudenmodulation in Phasenmodulation vermieden werden.The inevitable result of frequency modulation of the oscillator Amplitude modulation of the oscillating current of the quartz or the oscillating circuit voltage arises from the transformed crystal resonance resistance that changes with the modulation, where the transform mation via the quartz parallel capacitance and the load capacity takes place. Due to the symmetrical switching of the impressed direct current however, when the oscillator current is decoupled from the collector circuit of the second Transistor a very exact symmetrical limitation and thus a very effective one Limitation of the amplitude modulation achieved. In this way can make a transformation from amplitude modulation to phase modulation can be avoided.

Bei sehr hohen Modulationsfrequenzen ist es zweckmäßig, den Widerstand R3 mittels einer geeigneten Drossel zu überbrücken und hierdurch eine Einkopplung der Modulationsspannung über die Quarzparallelkapazität auf den Basisanschluß des ersten Transistors zu verhindern. Der Dämpfungswiderstand R1 des Schwingkreises #ist so groß zu wählen, daß er die Güte des Schwingkreises entscheidend bestimmt. Dadurch wird der wirksame Quarzresonanzwiderstand um den Faktor 2 bis 5 erhöht.In the case of very high modulation frequencies, it is advisable to increase the resistance R3 to be bridged by means of a suitable choke and thereby a coupling the modulation voltage via the quartz parallel capacitance to the base connection of the first transistor to prevent. The damping resistance R1 of the resonant circuit # should be selected so large that it decisively determines the quality of the oscillating circuit. This increases the effective quartz resonance resistance by a factor of 2 to 5.

Durch die Reihenschaltung der Diodenkapazität, der Quarzparallelkapazität und der Kapazität des Kondensators Cl könnte sich der Schwingkreis auf eine zweite Resonanzfrequenz einstellen. Aus diesem Grunde ist die Umlaufverstärkung in der Rückkopplungsschleife bei der Quarzfrequenz im vorliegenden Falle um den Faktor 10 höher gewählt, so daß die zweite Resonanzfrequenz des Schwingkreises nicht störend in Erscheinung treten kann.Through the series connection of the diode capacitance, the quartz parallel capacitance and the capacitance of the capacitor Cl could be the resonant circuit on a second Set the resonance frequency. For this reason, the circulation gain is in the Feedback loop at the quartz frequency in the present case by the factor 10 selected higher, so that the second resonance frequency of the resonant circuit is not disturbing can appear.

Die Serienschaltung der Kapazität der Varaktordiode und der im gezogenen Zustand induktiv wirkenden Reaktanz des Quarzes ergibt in erster Näherung eine kapazitive Reaktanz, deren Wert jedoch den Wert, der durch die Parallelkapazität des Quarzes gegeben ist, erheblich unterschreitet.The series connection of the capacitance of the varactor diode and that in the drawn The inductive reactance of the quartz results in a capacitive state in a first approximation Reactance, but its value is the value given by the parallel capacitance of the quartz is given, falls significantly below.

Im vorliegenden Falle wurde die erste Induktivität L1 abgleichbar ausgeführt, so daß dadurch die Toleranzen des Quarzes und der Varaktordiode ausgeglichen werden können.In the present case, the first inductance L1 could be adjusted executed, so that thereby the tolerances of the quartz and the varactor diode can be compensated.

Die Fig. 2 besteht aus der Reihenschaltung eines Oszillators, eines Frequenzverdopplers und eines Pulsformers.Fig. 2 consists of the series connection of an oscillator, one Frequency doubler and a pulse shaper.

Der Oszillator entspricht dabei dem Oszillator nach der Fig. 1 weitgehend. Bemerkenswert ist lediglich, daß der Bedämpfungswiderstand des Schwingskreises nunmehr gleichzeitig einen Widerstand RIldes Basisspannungsteilers des ersten Transistors T1 darstellt und daß die Emitteranschlüsse der zweiten Transistoren T1 und T2 über einen vierten Kondensator T4 miteinander und über die Widerstände R4 und R5 getrennt mit Bezugspotential verbunden sind. Dadurch entfällt das Aussuchen der Transistoren Tl und T2 auf kleinem Offset.The oscillator largely corresponds to the oscillator according to FIG. 1. It is only noteworthy that the damping resistance of the resonant circuit is now at the same time a resistor RIldes base voltage divider of the first transistor T1 represents and that the emitter terminals of the second transistors T1 and T2 are across a fourth capacitor T4 is separated from one another and through resistors R4 and R5 are connected to the reference potential. This eliminates the need to choose the transistors T1 and T2 on a small offset.

An den Oszillator ist über den Kondensator C5 der Frequenzverdoppler angeschlossen, der einen durch den dritten npn-Transistor T3 und die Widerstände R7, R8, R9 und R10 gebildeten Trennverstärker und eine Frequenzverdopplerschaltung enthält. Die Frequenzverdoppl erschaltung enthält einen aus den Kondensatoren C8 und C9 und der zweiten Induktivität L2 gebildeten Schwingkreis, der zwei gegenphasige Spannungen erzeugt. Mit den beiden Anschlußpunkten des Schwingkreises sind die Schottky-Dioden D2 und D3 jeweils getrennt mit einem Anschluß verbunden, während der andere Anschluß der Schottky-Dioden jeweils getrennt sowohl über die Widerstände R12, R13 mit Betriebsspannung B als auch über die Kondensatoren C6, C7 mit dem Ausgang des Frequenzverdopplers verbunden ist.The frequency doubler is connected to the oscillator via capacitor C5 connected, the one through the third npn transistor T3 and the resistors R7, R8, R9 and R10 formed isolation amplifiers and a frequency doubler circuit contains. The frequency doubler circuit contains one of the capacitors C8 and C9 and the second inductance L2 formed resonant circuit, the two antiphase Creates tension. The Schottky diodes are connected to the two connection points of the resonant circuit D2 and D3 each connected separately to one port, while the other port the Schottky diodes are each separated via the resistors R12, R13 with operating voltage B and via the capacitors C6, C7 to the output of the frequency doubler connected is.

Der durch den Transistor T3 und die angeschlossenen Widerstände gebildete Trennverstärker wurde mit kleinem Eingangswiderstand ausgeführt, so daß der Spannungshub am Kollektoranschluß des Transistors T2 des Oszillators und damit auch die Rückwirkung auf dessen Basis klein bleibt.The one formed by the transistor T3 and the connected resistors Isolation amplifier was designed with a small input resistance, so that the voltage swing at the collector connection of the transistor T2 of the oscillator and thus also the reaction on the basis of which remains small.

Die Widerstände R12, R13 sind so gewählt, dãß sich ëMn geringer Durchlaßstrom durch die Dioden D2 bzw. D3 ergibt und dadurch ein Diodenoffset vermieden wird. Der an den Ausgang des Frequenzverdopplers angeschlossene Pulsformer enthält eine durch den Transistor T4 und die Widerstände R14, R15, R16, R18 gebildete wetere Verstärkerstufe, an deren Kollektoranschluß über den Kondensator C11 ein weiterer, aus dem Kondensator C12 und der Induktivität L3 gebildeter Schwingkreis auf die vom Frequenzverdoppler erzeugte Frequenz abgestimmt ist.The resistors R12, R13 are chosen so that ëMn low forward current results from the diodes D2 and D3 and thus a diode offset is avoided. The pulse shaper connected to the output of the frequency doubler contains a further formed by the transistor T4 and the resistors R14, R15, R16, R18 Amplifier stage, at whose collector connection a further, from the capacitor C12 and the inductance L3 formed resonant circuit on the frequency generated by the frequency doubler is tuned.

Zur Impulsformung dient weiterhin ein Schottky-TTL-Gatter G, dessen einer Eingangsanschluß mit der Schwingkreisinduktivität und dessen restliche Eingangsanschlüsse mit der Betriebsspannung +UB verbunden sind. Dieses Schottky-TTL-Gatter wird im aktiven Gebiet der Ubertragungskennlinie betrieben. Zur Einstellung auf dieses Gebiet dient eine Vorspannung, die durch die mit dem anderen Anschluß der Schwingkreisinduktivität L3 verbundenen, in Reihe geschalteten und in Durchlaßrichtung beaufschlagten Dioden D4, D5 erzeugt wird. Zur Feineinstellung der erzeugten Vorspannung dienen dabei die Widerstände R19 und R20, die in Reihe zu den Dioden D4 und D5 geschaltet sind. Die Dioden D4, D5 und die Widerstände R19, R20 sind durch den Abblockkondensator C13 kapazitiv überbrückt. Parallel zum Schwingkreis ist eine weitere Schottky-Diode D6 geschaltet, die zur Stabilisierung der Ausgangsamplitude auf einen Wert von etwa 2 Vss als Begrenzer ausgebildet ist.A Schottky TTL gate G, whose an input connection with the resonant circuit inductance and the remaining input connections are connected to the operating voltage + UB. This Schottky TTL gate is used in the active area of the transmission characteristic operated. To adjust to this area serves as a bias voltage, which is caused by the resonance circuit inductance with the other connection L3 connected, series-connected and applied in the forward direction diodes D4, D5 is generated. They are used to fine-tune the pre-tension generated resistors R19 and R20 connected in series with diodes D4 and D5. The diodes D4, D5 and the resistors R19, R20 are through the blocking capacitor C13 capacitively bridged. Another Schottky diode is parallel to the resonant circuit D6 switched to stabilize the output amplitude to a value of about 2 Vss is designed as a limiter.

Auf die eigentliche Oszillatorschaltung folgen also zwei weitere Schwingkreise, die eine einem Tiefpaß entsprechende Phasennacheilung bei Frequenz- bzw. Phasenmodulation verursachen. Damit wirken diese Schwingkreise gleichzeitig als Teil des Tiefpaßfilters des Phaselocked-loop-Kreises.The actual oscillator circuit is followed by two further oscillating circuits, a phase lag corresponding to a low-pass filter in the case of frequency or phase modulation cause. This means that these resonant circuits also act as part of the low-pass filter of the phase-locked loop circuit.

7 Patentansprüche 2 Figuren7 claims 2 figures

Claims (7)

Patentanspruche Quarzoszillator mit zwei nach Art eines emittergekoppelten Differenzverstärkers zusammengeschalteten Transistoren, bei dem mit dem Kollektoranschluß wenigstens eines der Transistoren ein den Quarz und andere frequenzbestimmende Elemente enthaltendes Netzwerk verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zur Erzielung eines großen Ziehbereiches für die Frequenz steuerung des Oszillators ein erster Transistor als geschaltete Stromquelle vorgesehen ist, der das die frequenzbestimmenden Elemente enthaltene Netzwerk speist, daß dieses Netzwerk als Rückkopplungsnetzwerk ausgeführt ist und daß es wenigstens eine Induktivität (L1) und eine Reihenschaltung einer Varaktordiode (dz), eines Grundtonquarzes (Q) und eines ersten Kondensators (1) enthält und daß die Induktivität durch wenigstens einen ersten Widerstand (R1) bedämpft ist.Claims quartz oscillator with two emitter-coupled type Differential amplifier interconnected transistors, in which with the collector connection at least one of the transistors a quartz and other frequency-determining elements containing network is connected, d u r c h g e n n n z e i c h -n e t that to achieve a large pull range for the frequency control of the oscillator a first transistor is provided as a switched current source, which the frequency-determining Elements contained network feeds that this network as a feedback network is executed and that there is at least one inductance (L1) and a series circuit a varactor diode (dz), a fundamental crystal (Q) and a first capacitor (1) and that the inductance by at least one first resistor (R1) is damped. 2. Quarzoszillator nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß es sich bei den Transistoren um npn-Transistor&i handelt, deren Emitteranschlüsse miteinander und über eine Stromquelle mit Bezugspotential verbunden sind, daß der Kollektoranschluß des ersten Transistors (T1) über eine Reihenschaltung aus einer Varaktordiode (dz), einem Grundtonquarz (Q) und einem ersten Kondensator (C1) mit Betriebsspannung (UB) verbunden ist und daß dieser Reihenschaltung eine erste Induktivität (L1), die durch einen ersten Widerstand (R1, Ril) bedämpft ist, parallelgeschaltet ist, daß an die Verbindungsstelle zwischen der Varaktordiode (D1) und dem Grundtonquarz (Q) über einen zweiten Widerstand (R2) die Ziehspannung zugeführt ist, daß der Basisanschluß des zweiten Transistors (T2) über einen dritten Widerstand (R3) mit dem Basisanschluß des ersten Transistors (T1) und außerdem an die Verbindungsstelle zwischen dem Grundtonquarz (Q) und dem ersten Kondensator (ci) angeschlossen ist, daß der Basisanschluß des ersten Transistors über einen dritten Kondensator (C3) mit Bezugspotential verbunden ist, und daß für den ersten Transistor (T1) ein aus zwei Widerständen gebildeter Basisspannungsteiler vorgesehen ist.2. Quartz oscillator according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the transistors are npn-transistor & i, their emitter connections to one another and via a current source with reference potential are connected that the collector terminal of the first transistor (T1) via a Series connection of a varactor diode (dz), a fundamental crystal (Q) and a first capacitor (C1) is connected to the operating voltage (UB) and that this series connection a first inductance (L1) damped by a first resistor (R1, Ril) is, that is connected in parallel to the junction between the varactor diode (D1) and the fundamental quartz (Q) via a second resistor (R2) the drawing voltage is supplied that the base terminal of the second transistor (T2) via a third Resistor (R3) to the base connection of the first transistor (T1) and also to the junction between the fundamental quartz (Q) and the first Capacitor (ci) is connected that the base terminal of the first transistor is connected to reference potential via a third capacitor (C3), and that for the first transistor (T1) a base voltage divider formed from two resistors is provided. 3. Quarzoszillator nach Patentanspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Emitteranschlüsse der beiden Transistoren des Differenzverstärkers jeweils getrennt über einen Widerstand (R4, R5) mit Bezugspotential und außerdem über einen vierten Kondensator (C4) miteinander verbunden sind.3. Quartz oscillator according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the emitter connections of the two transistors of the Differential amplifier separated by a resistor (R4, R5) with reference potential and are also connected to one another via a fourth capacitor (C4). 4. Quarzoszillator nach Patentansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Kollektoranschluß des zweiten Transistors (T2, T4) eine Frequenzverdopplerstufe verbunden ist, die eingangsseitig einen Trennverstärker und außerdem eine mit dessen Kollektoranschluß verbundene Doppelweggleichrichterschaltung enthält und daß diese einen Pulsformer speist, dessen Kollektorkreis ein auf die von der Doppelweggleichrichterschaltung erzeugte Schwingung mit der doppelten Frequenz abgestimmter Schwingkreis angeordnet ist und die erzeugte Schwingung an wenigstens einen Eingang eines Schottky-TTL-Gatters abgibt.4. Quartz oscillator according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that with the collector connection of the second transistor (T2, T4) a frequency doubler stage is connected, the input side an isolating amplifier and also a full wave rectifier circuit connected to its collector terminal contains and that this feeds a pulse shaper whose collector circuit is on the Oscillation generated by the full wave rectifier circuit at twice the frequency tuned resonant circuit is arranged and the generated oscillation at least outputs an input of a Schottky TTL gate. 5. Quarzoszillator nach Patentansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der verwendete Grundtonquarz in der Umgebung der Resonanzfrequenz nebenresonanzfrei ist.5. Quartz oscillator according to claims 1 to 4, d a -d u r c h g I do not know that the fundamental quartz used is in the vicinity of the Resonance frequency is free of secondary resonance. 6. Quarzoszillator nach Patentansprüchen 1 bis 4 d a d u r c h gekennzeichnet, daß die verwendete Varaktordiode eine vergleichsweise kleine Endkapazität aufweist.6. Quartz oscillator according to claims 1 to 4 d a d u r c h characterized, that the varactor diode used has a comparatively small final capacitance having. 7. Quarzoszillator nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der mit Betriebsspannung verbundene Widerstand des Basisspannungsteilers gleichzeitig die erste Induktivität bedämpft.7. Quartz oscillator according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the resistance of the base voltage divider connected to the operating voltage at the same time damps the first inductance.
DE2818374A 1978-04-26 1978-04-26 Frequency controllable crystal oscillator with a large pull range Expired DE2818374C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2818374A DE2818374C2 (en) 1978-04-26 1978-04-26 Frequency controllable crystal oscillator with a large pull range
IT21965/79A IT1112245B (en) 1978-04-26 1979-04-19 QUARTZ OSCILLATOR, COMMANDABLE IN FREQUENCY, WITH A LARGE DRIVE INTERVAL
NLAANVRAGE7903325,A NL178468C (en) 1978-04-26 1979-04-26 CRYSTAL OIL SCILLATOR.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2818374A DE2818374C2 (en) 1978-04-26 1978-04-26 Frequency controllable crystal oscillator with a large pull range

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2818374A1 true DE2818374A1 (en) 1979-10-31
DE2818374C2 DE2818374C2 (en) 1984-06-07

Family

ID=6038081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2818374A Expired DE2818374C2 (en) 1978-04-26 1978-04-26 Frequency controllable crystal oscillator with a large pull range

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2818374C2 (en)
IT (1) IT1112245B (en)
NL (1) NL178468C (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904045A1 (en) * 1979-02-02 1980-08-07 Siemens Ag FREQUENCY-CONTROLLABLE QUARTZ OSCILLATOR WITH A LARGE DRAWING RANGE
EP0127238A1 (en) * 1983-05-30 1984-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oscillator circuit
EP0404404A2 (en) * 1989-06-19 1990-12-27 AT&T Corp. Crystal oscillator with broad tuning capability

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1922541A1 (en) * 1968-05-20 1969-12-04 Siemens Ag Transistor circuit
DE2534275A1 (en) * 1975-07-31 1977-02-03 Siemens Ag Quartz Colpitts oscillator with varactor diode - is able to pull frequency over wide range and oscillates at higher harmonic

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1922541A1 (en) * 1968-05-20 1969-12-04 Siemens Ag Transistor circuit
DE2534275A1 (en) * 1975-07-31 1977-02-03 Siemens Ag Quartz Colpitts oscillator with varactor diode - is able to pull frequency over wide range and oscillates at higher harmonic

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Das DL QTC, H.9, 1970, S.510-519 *
DE-Z.: Funkschau 1971, H.15, S.465,466 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904045A1 (en) * 1979-02-02 1980-08-07 Siemens Ag FREQUENCY-CONTROLLABLE QUARTZ OSCILLATOR WITH A LARGE DRAWING RANGE
EP0127238A1 (en) * 1983-05-30 1984-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oscillator circuit
EP0404404A2 (en) * 1989-06-19 1990-12-27 AT&T Corp. Crystal oscillator with broad tuning capability
EP0404404A3 (en) * 1989-06-19 1991-07-31 AT&T Corp. Crystal oscillator with broad tuning capability

Also Published As

Publication number Publication date
IT7921965A0 (en) 1979-04-19
NL7903325A (en) 1979-10-30
NL178468B (en) 1985-10-16
IT1112245B (en) 1986-01-13
DE2818374C2 (en) 1984-06-07
NL178468C (en) 1986-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69031738T2 (en) Voltage controlled oscillator
EP0017899B1 (en) Controllable oscillator grouping
DE19652146B4 (en) Low noise oscillator circuit
DE3121642A1 (en) "PHASE-SOLID LOOP CONTROL WITH MULTIPLE FEEDBACK"
DE2040436A1 (en) Phase coherent and amplitude stable frequency shift oscillator
DE3305453A1 (en) VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR
EP0975087A1 (en) Oscillator circuit
DE69227546T2 (en) Phase controlled oscillator
EP0227156B1 (en) Delay line tuning control circuit
DE3024533A1 (en) Compensating circuit for intermodulation interference of VHF signal - interference signal being filtered out by anti-parallel diodes and inverted, esp. for third order interference
DE2818374A1 (en) Quartz crystal oscillator with differential amplifiers - has two transistors and frequency determining feedback network with crystal and other components (NL 30.10.79)
EP0462304B1 (en) Arrangement for the amplitude regulation of an oscillator
DE3543968C2 (en) Linearity corrected deflection circuit
EP0033473A2 (en) Current controlled oscillator
DE1766295C3 (en) Switchable oscillator with at least one transistor
DE1791018A1 (en) Oscillator circuit
DE3931513A1 (en) PHASE CONTROL LOOP FOR DIRECT MODULATION
DE2246972A1 (en) AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL SWITCHING
DE916072C (en) Crystal oscillator with transistor
DE3229043A1 (en) YTTRIUM IRON GARNET (YIG) RESONATOR
EP0014387B1 (en) Wide range voltage-controlled crystal oscillator
EP0132749A2 (en) Tunable LC oscillator comprising a voltage-controlled reactance
DE1177199B (en) Self-oscillating horizontal deflection circuit, especially for television receivers
DE2440310C3 (en) Oscillator circuit
DE2358695A1 (en) AUTOMATIC FREQUENCY TUNING CIRCUIT

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8181 Inventor (new situation)

Free format text: DOEMER, JOSEF, ING.(GRAD.), 8021 HOHENSCHAEFTLARN, DE THANHAEUSER, GERHARD, DIPL.-ING., 8905 MERING, DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee