DE3702169A1 - Oscillator - Google Patents

Oscillator

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DE3702169A1 DE19873702169 DE3702169A DE3702169A1 DE 3702169 A1 DE3702169 A1 DE 3702169A1 DE 19873702169 DE19873702169 DE 19873702169 DE 3702169 A DE3702169 A DE 3702169A DE 3702169 A1 DE3702169 A1 DE 3702169A1
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Abstract

In oscillators with a unilaterally earthed series resonant circuit in the output of an amplifier arrangement with positive feedback of an output signal of the amplifier arrangement to its input, there is the risk of the oscillation stopping in the case of extremely high damping or detuning of the series resonant circuit. Such an operating condition can occur, for example, in capacitive-pressure or differential-pressure transducers in the case of an overload when the electrodes of the capacitive pressure sensor contact each other. A signal is derived from the current of the series resonant circuit at resonance and supplied to the input of the amplifier arrangement as positive-feedback signal. Supply of capacitive-pressure or differential-pressure transducers with alternating voltage.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Oszillator gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.The invention relates to an oscillator according to the Ober Concept of claim 1.

Der Oszillator besteht aus einer Verstärkeranordnung, an deren Ausgang ein einseitig geerdeter Serienschwingkreis angeschlossen ist. Zwischen den Ausgang der Verstärkeranordnung und deren Ein­ gang ist eine Schaltungsanordnung geschaltet, die die Ausgangs­ spannung der Verstärkeranordnung in mitkoppelndem Sinn auf den Eingang der Verstärkeranordnung zurückkoppelt. Dabei setzt sich das Spannungssignal aus mehreren Spannungskomponenten mit ver­ schiedener Phasenlage und Amplitude zusammen, deren Größe von der jeweiligen Schwingfrequenz abhängt. Die Phasenlage des so erzeugten Spannungssignals eignet sich nicht zur direkten Rück­ kopplung auf den Eingang der Verstärkeranordnung. Es ist eine zusätzliche Phasenkorrektur, z. B. durch ein RC-Glied, erforder­ lich. Ändert sich durch Variation der Dämpfung oder der Reso­ nanzfrequenz des Serienschwingkreises eine der am Mittkopplungs­ signal beteiligten Spannungskomponenten, so verändert sich nicht nur die Amplitude sondern auch die Phasenlage des Mittkopplungs­ signals. Dabei führt eine extrem starke Dämpfung des Serien­ schwingkreises zu einem Schwingungsabbruch. Ein derartiger Be­ triebszustand tritt z. B. auf, wenn sich die Elektroden eines kapazitiven Druck- oder Differenzdruckmeßumformers bei Über­ last berühren.The oscillator consists of an amplifier arrangement, on the Output connected to a single-ended series resonant circuit is. Between the output of the amplifier arrangement and its on gang is a circuit arrangement connected to the output voltage of the amplifier arrangement in the coupling sense Feeds back the input of the amplifier arrangement. It sits down the voltage signal from several voltage components with ver different phase and amplitude, the size of depends on the respective oscillation frequency. The phase of the so generated voltage signal is not suitable for direct return coupling to the input of the amplifier arrangement. It is one additional phase correction, e.g. B. required by an RC link Lich. Changes by varying the damping or the reso The frequency of the series resonant circuit is one of those on the feedback signal components involved, so does not change only the amplitude but also the phase position of the feedback signals. The series is extremely damped resonant circuit to a vibration termination. Such a Be drive state occurs z. B. on when the electrodes are one capacitive pressure or differential pressure transmitter at over touch the load.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oszillator der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch bei extrem großer Dämpfung oder Verstimmung des Serienschwingkreises kein Schwingungsabbruch erfolgt.The invention has for its object an oscillator to create of the type mentioned, in which even at extreme great damping or detuning of the series resonant circuit none Vibration is aborted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Der von der Aus­ gangsspannung der Verstärkeranordnung getriebene Schwingkreis­ strom besitzt eine Resonanzcharakteristik. Unter der Voraus­ setzung, daß die Verstärkeranordnung auf der Resonanzfrequenz schwingt, ist die Phasenlage des Ausgangsstroms immer identisch mit der Phasenlage der Ausgangsspannung der Verstärkeranordnung. Durch die Erfindung erübrigt sich der Einsatz von Transforma­ toren zur galvanischen Trennung von Signalen im Rückführkreis des Oszillators.This object is achieved by the in the license plate of the specified features solved. The one from the end output voltage of the amplifier arrangement driven resonant circuit current has a resonance characteristic. Under the advance setting that the amplifier arrangement at the resonant frequency oscillates, the phase position of the output current is always identical with the phase position of the output voltage of the amplifier arrangement. The invention makes the use of Transforma unnecessary gates for the galvanic isolation of signals in the feedback circuit of the oscillator.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weiter­ gebildet.The invention is further enhanced by the features of the subclaims educated.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigenThe invention will be described in more detail below based on the embodiment shown in the drawings play explained in more detail. Show it

Fig. 1 das Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Oszillators, Fig. 1 shows the principle circuit diagram of the oscillator according to the invention,

Fig. 2 das Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Oszillators, Fig. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of the oscillator according to the invention,

Fig. 3 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Oszillators und Fig. 3 shows the circuit diagram of a second embodiment of the oscillator according to the invention and

Fig. 4 das Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Oszillators. Fig. 4 shows the circuit diagram of a third embodiment of the oscillator according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Oszillators. Der Ausgang einer Verstärkeranordnung 1 ist mit einem einseitig geerdeten Serienschwingkreis 2 verbunden. Der Serienschwingkreis 2 ist dargestellt durch eine Induktivität 3, einen Kondensator 4 und einen ohmschen Widerstand 5. Am Aus­ gang der Verstärkeranordnung 1 steht eine Ausgangsspannung an. Die Ausgangsspannung treibt einen Strom durch den Serienschwingkreis 2. Die Ausgangsspannung der Verstärkeranordnung besitzt kein selektives Frequenz­ verhalten. Unter der Voraussetzung, daß die Verstärkeran­ ordnung auf der Resonanzfrequenz schwingt, ist die Phasen­ lage des Stroms durch den Serienschwingkreis 2 identisch mit der Phasenlage der Ausgangsspannung der Verstärkeran­ ordnung 1. Eine symbolisch dargestellte Strommeßeinrichtung 6 mißt den Strom und führt ein mit dem Strom in Phase liegendes Spannungssignal im Sinne einer Mitkopplung auf den Eingang der Verstärkeranordnung 1. In vorteilhafter Weise enthält die Verstärkeranordnung 1 eine Einrichtung 7, die die Amplitude der Eingangsspannung der Verstärker­ anordnung auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Selbst bei einer extrem großen Dämpfung oder Verstimmung des Serienschwing­ kreises erfolgt kein Schwingungsabbruch. Fig. 1 shows the principle circuit diagram of the oscillator according to the invention. The output of an amplifier arrangement 1 is connected to a series resonant circuit 2 which is grounded at one end. The series resonant circuit 2 is represented by an inductance 3 , a capacitor 4 and an ohmic resistor 5 . At the output of the amplifier arrangement 1 there is an output voltage. The output voltage drives a current through the series resonant circuit 2 . The output voltage of the amplifier arrangement has no selective frequency behavior. Provided that the amplifier arrangement vibrates at the resonance frequency, the phase position of the current through the series resonant circuit 2 is identical to the phase position of the output voltage of the amplifier arrangement 1 . A symbolically represented current measuring device 6 measures the current and carries a voltage signal lying in phase with the current in the sense of positive feedback to the input of the amplifier arrangement 1 . Advantageously, the amplifier arrangement 1 contains a device 7 which limits the amplitude of the input voltage of the amplifier arrangement to a predetermined value. Even if the series resonant circuit is extremely damped or detuned, the vibration is not aborted.

Die Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die positive Halbwelle des über den Serienschwingkreis 2 fließenden Stroms und die negative Halbwelle des über den Serienschwing­ kreis 2 fließenden Stroms getrennt gemessen, die beiden An­ teile summiert und die Summe dem Eingang der Verstärkeranordnung zugeführt. Fig. 2 shows the circuit diagram of a first Ausführungsbei game of the invention. In this embodiment, the positive half-wave of the current flowing through the series resonant circuit 2 and the negative half-wave of the current flowing through the series resonant circuit 2 are measured separately, the two parts are summed and the sum is fed to the input of the amplifier arrangement.

Die Verstärkeranordnung des in der Fig. 2 dargestellten Oszil­ lators weist eine Vorstufe mit einem pnp-Transistor 8 als Ein­ gangstransistor und einen diesem nachgeschalteten npn-Transistor 9 auf. Der Emitter des pnp-Transistors 8 ist über einen Wider­ stand 10 mit der positiven Versorgungsspannung +U v verbunden. Der Kollektor des pnp-Transistors 8 ist über einen weiteren Widerstand 11, der als Basisableitwiderstand für den npn-Tran­ sistor 9 dient, mit der negativen Versorgungsspannung -U v verbunden. Der Arbeitspunkt des pnp-Transistors 8 ist durch die Reihenschaltung zweier gleich groß gewählter Widerstände 12 und 13 festgelegt, die zwischen die positive und die negative Versorgungsspannung geschaltet sind. Die positive Versorgungs­ spannung +U v ist betragsmäßig größer als die negative Versor­ gungsspannung -U v gewählt. Der Kollektor des npn-Transistors 9 ist über einen Widerstand 14 mit der positiven Versorgungs­ spannung +U v verbunden. Der Emitter des npn-Transistors 9 ist direkt mit der negativen Versorgungsspannung -U v verbunden. Der Widerstand 11 verhindert eine Sättigung des npn-Transistors 9. Zwei Dioden 15 und 16, die zwischen dem Emitter des pnp- Transistors 8 und dem Kollektor des npn-Transistors 9 angeordnet sind, begrenzen die Ausgangsspannung der Vorstufe der Verstär­ keranordnung. Sie erzeugen die nichtlineare Charakteristik der Verstärkeranordnung. Parallel zu den Dioden 15 und 16 ist ein Widerstand 17 geschaltet. Dieser Widerstand sorgt für eine Gegen­ kopplung innerhalb der Vorstufe der Verstärkeranordnung.The amplifier arrangement of the oscillator shown in FIG. 2 has a preamplifier with a pnp transistor 8 as an input transistor and an npn transistor 9 connected downstream thereof. The emitter of the pnp transistor 8 is connected via a counter 10 with the positive supply voltage + U v . The collector of the pnp transistor 8 is connected via a further resistor 11 , which serves as a base leakage resistor for the npn transistor 9 , to the negative supply voltage - U v . The operating point of the pnp transistor 8 is determined by the series connection of two resistors 12 and 13 of equal size, which are connected between the positive and the negative supply voltage. The amount of the positive supply voltage + U v is greater than the negative supply voltage - U v . The collector of the npn transistor 9 is connected via a resistor 14 to the positive supply voltage + U v . The emitter of the npn transistor 9 is connected directly to the negative supply voltage - U v . The resistor 11 prevents the npn transistor 9 from saturating. Two diodes 15 and 16 , which are arranged between the emitter of the pnp transistor 8 and the collector of the npn transistor 9 , limit the output voltage of the preamplifier of the amplifier arrangement. They create the nonlinear characteristic of the amplifier arrangement. A resistor 17 is connected in parallel with the diodes 15 and 16 . This resistor provides a counter coupling within the pre-stage of the amplifier arrangement.

Die Kollektorspannung des npn-Transistors 9 ist über einen Koppelkondensator 18 dem Emitter eines pnp-Transistors 19 zu­ geführt, dessen Basis auf Massepotential liegt und dessen Kol­ lektor mit der Basis eines npn-Transistors 20 verbunden ist, der als Treibertransistor für die Ansteuerung der Gegentaktend­ stufe der Verstärkeranordnung dient. Parallel zu der Basis- Emitter-Strecke des npn-Transistors 20 liegt ein Widerstand 21. Der Kollektor des npn-Transistors 20 ist über einen Widerstand 22 mit der positiven Versorgungsspannung +U v verbunden. Die Kollektorspannung des npn-Transistors 20 steuert die Gegentakt­ endstufe der Verstärkeranordnung an. Die Gegentaktendstufe ent­ hält einen npn-Transistor 23 und einen pnp-Transistor 24. Die Emitter dieser beiden Transistoren sind miteinander verbunden und bilden den Ausgang der Verstärkeranordnung. Dieser Schal­ tungspunkt ist mit dem Bezugszeichen 25 versehen. An ihn ist der einseitig geerdete Serienschwingkreis 2 angeschlossen. The collector voltage of the npn transistor 9 is fed via a coupling capacitor 18 to the emitter of a pnp transistor 19 , the base of which is at ground potential and the collector of which is connected to the base of an npn transistor 20, which acts as a driver transistor for driving the push-pull stage of the amplifier arrangement is used. A resistor 21 is connected in parallel to the base-emitter path of the npn transistor 20 . The collector of the npn transistor 20 is connected via a resistor 22 to the positive supply voltage + U v . The collector voltage of the NPN transistor 20 controls the push-pull output stage of the amplifier arrangement. The push-pull output stage includes an NPN transistor 23 and a PNP transistor 24 . The emitters of these two transistors are connected to one another and form the output of the amplifier arrangement. This circuit point is provided with the reference numeral 25 . The series resonant circuit 2 which is grounded on one side is connected to it.

Der Kollektor des npn-Transistors 23 ist über einen Widerstand 26 mit der positiven Versorgungsspannung +U v verbunden und der Kollektor des pnp-Transistors 24 ist über einen Widerstand 27 mit der negativen Versorgungsspannung -U v verbunden. Die Wider­ stände 26 und 27 dienen als Strommeßwiderstände für die jewei­ lige Halbwelle des über den Serienschwingkreis 2 fließenden Stroms. Die an dem Widerstand 26 abfallende Spannung ist über die Reihenschaltung eines Koppelkondensators 28 und eines Wider­ standes 29 einem Stromsummationspunkt 30 zugeführt. Die an dem Widerstand 27 abfallende Spannung ist über die Reihenschaltung eines Koppelkondensators 31 und eines Widerstandes 32 mit dem Stromsummationspunkt 30 verbunden. Die im Stromsummationspunkt 30 summierten Teilströme sind als Mitkopplungssignal der Basis des pnp-Transistors 8 zugeführt.The collector of the npn transistor 23 is connected to the positive supply voltage + U v via a resistor 26 and the collector of the pnp transistor 24 is connected to the negative supply voltage - U v via a resistor 27 . The resistors 26 and 27 serve as current measuring resistors for the respective half-wave of the current flowing through the series resonant circuit 2 . The voltage drop across the resistor 26 is supplied via the series circuit of a coupling capacitor 28 and a counter 29 to a current summing point 30 . The voltage drop across the resistor 27 is connected to the current summing point 30 via the series connection of a coupling capacitor 31 and a resistor 32 . The partial currents summed in the current summation point 30 are fed as a positive feedback signal to the base of the pnp transistor 8 .

Um das Anschwingen des Oszillators sicherzustellen, ist zwischen dem gemeinsamen Schaltungspunkt 25 der Emitter der Transistoren 23 und 24 und Massepotential ein Widerstand 33 angeordnet. Der Spannungsabfall an diesem Widerstand ergibt sich aus der Summe der Spannung, die an einem zwischen dem Emitter des pnp-Tran­ sistors 19 und dem Schaltungspunkt 25 angeordneten Widerstand 34 abfällt, und der Basis-Emitter-Spannung des pnp-Transistors 19. Der über den Widerstand 34 fließende Strom ist praktisch gleich dem über den Widerstand 21 fließenden Strom. Dieser Strom er­ gibt sich aus der Größe des Widerstandes 21 und der Basis- Emitter-Spannung des npn-Transistors 20. Wählt man die Wider­ stände 21 und 34 gleich groß, so ist die an dem Widerstand 34 abfallende Spannung praktisch gleich der Basis-Emitter-Spannung des npn-Transistors 20.In order to ensure that the oscillator starts to oscillate, a resistor 33 is arranged between the common switching point 25 of the emitter of the transistors 23 and 24 and ground potential. The voltage drop across this resistor results from the sum of the voltage which drops across a resistor 34 arranged between the emitter of the pnp transistor 19 and the circuit point 25 , and the base-emitter voltage of the pnp transistor 19 . The current flowing through resistor 34 is practically the same as the current flowing through resistor 21 . This current is given by the size of the resistor 21 and the base-emitter voltage of the npn transistor 20th If one selects the resistors 21 and 34 the same size, the voltage drop across the resistor 34 is practically the same as the base-emitter voltage of the npn transistor 20th

Die Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines zweiten, gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vereinfachten Oszillators. In diesem Ausführungsbeispiel wird nur noch die positive Halbwelle des über den Serienschwingkreis 2 fließenden Stroms gemessen. Der Fortfall der negativen Halbwelle bei der Messung des über den Serienschwingkreis 2 fließenden Stroms wird durch entsprechende Vergrößerung des Widerstandes im Kollektorkreis des npn-Tran­ sistors 23 ausgeglichen. Soweit der in der Fig. 3 dargestellte Oszillator mit dem in der Fig. 2 dargestellten Oszillator über­ einstimmt, werden dieselben Bezugszeichen verwendet. Bei ab­ weichender Dimensionierung der Bauteile werden ebenfalls die­ selben Bezugszeichen verwendet, jedoch durch einen "*" ergänzt. FIG. 3 shows the circuit diagram of a second, compared to the first embodiment, simplified oscillator. In this exemplary embodiment, only the positive half-wave of the current flowing through the series resonant circuit 2 is measured. The elimination of the negative half-wave in the measurement of the current flowing through the series resonant circuit 2 is compensated for by a corresponding increase in the resistance in the collector circuit of the npn transistor 23 . Insofar as the oscillator shown in FIG. 3 agrees with the oscillator shown in FIG. 2, the same reference numerals are used. If the dimensions of the components differ, the same reference numerals are also used, but are supplemented by an "*".

In der Verstärkeranordnung des in der Fig. 3 dargestellten Os­ zillators dient der Emitter des pnp-Transistors 19 als Eingang der Verstärkeranordnung. Der npn-Transistor 20 dient wieder als Treibertransistor für die beiden Transistoren 23 und 24 der Gegentaktendstufe. Der Kollektor des pnp-Transistors 24 ist direkt mit der negativen Versorgungsspannung -U v verbunden. Der Widerstand 26* ist - wie bereits oben ausgeführt - größer ge­ wählt als der Widerstand 26 in der Fig. 2. Die Begrenzungsauf­ gabe der Dioden 15 und 16 in der Fig. 2 übernimmt eine einzige Diode 35, die in Flußrichtung parallel zu dem Widerstand 26 geschaltet ist. Die an dem Widerstand 26* abfallende Spannung ist über die Reihenschaltung des Koppelkondensators 28 und des Widerstandes 29* direkt dem Emitter des pnp-Transistors 19 als Mitkopplungssignal zugeführt. Auch der Widerstand 29* ist gegen­ über dem Widerstand 29* in der Fig. 2 vergrößert. Die Wider­ stände 21 und 29 bestimmen den Verstärkungsfaktor des pnp- Transistors 19.In the amplifier arrangement of the oscillator shown in FIG. 3, the emitter of the pnp transistor 19 serves as the input of the amplifier arrangement. The NPN transistor 20 again serves as a driver transistor for the two transistors 23 and 24 of the push-pull output stage. The collector of the pnp transistor 24 is connected directly to the negative supply voltage - U v . The resistor 26 * - as already stated above - selects larger than the resistor 26 in FIG. 2. The limiting task of the diodes 15 and 16 in FIG. 2 takes over a single diode 35 which is parallel to the resistor in the flow direction 26 is switched. The voltage drop across the resistor 26 * is fed via the series connection of the coupling capacitor 28 and the resistor 29 * directly to the emitter of the pnp transistor 19 as a positive feedback signal. Resistor 29 * is also enlarged compared to resistor 29 * in FIG. 2. The resistors 21 and 29 determine the amplification factor of the pnp transistor 19 .

Das Anschwingen des Oszillators wird in der gleichen Weise wie bei dem in der Fig. 2 dargestellten Oszillator sichergestellt.The oscillation of the oscillator is ensured in the same way as in the oscillator shown in FIG. 2.

Die Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines dritten, gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel vereinfachten Oszillators. Soweit der in der Fig. 4 dargestellte Oszillator mit dem in Fig. 3 dargestellten Oszillator übereinstimmt, werden dieselben Be­ zugszeichen verwendet. FIG. 4 shows the circuit diagram of a third, compared to the second embodiment simplified oscillator. Insofar as the oscillator shown in FIG. 4 matches the oscillator shown in FIG. 3, the same reference numerals are used.

In der Verstärkeranordnung des in der Fig. 4 dargestellten Oszillators dient die Basis des npn-Transistors 20 als Ein­ gang der Verstärkeranordnung. Der npn-Transistor 20 dient auch in diesem Oszillator wieder als Treibertransistor für die beiden Transistoren 23 und 24 der Gegentaktendstufe. Die Diode 35 begrenzt wie in der Fig. 3 die an dem Widerstand 26* abfallende Spannung, die proportional zu der positiven Halbwelle des über den Serienschwingkreis 2 fließenden Stroms ist. Die an dem Widerstand 26* abfallende Spannung ist über einen Koppelkondensator 28 der Basis des npn-Transistors 20 als Mitkopplungssignal zugeführt. Zwischen den Kollektor und die Basis des npn-Transistors 20 ist ein Gegenkopplungs­ kondensator 36 geschaltet. Dieser Kondensator dient zur Re­ duzierung von Oberwellen und Flankensteilheiten.In the amplifier arrangement of the oscillator shown in FIG. 4, the base of the npn transistor 20 serves as an input of the amplifier arrangement. The NPN transistor 20 also serves in this oscillator as a driver transistor for the two transistors 23 and 24 of the push-pull output stage. As in FIG. 3, the diode 35 limits the voltage drop across the resistor 26 * which is proportional to the positive half-wave of the current flowing through the series resonant circuit 2 . The voltage drop across the resistor 26 * is fed via a coupling capacitor 28 to the base of the npn transistor 20 as a positive feedback signal. A negative feedback capacitor 36 is connected between the collector and the base of the npn transistor 20 . This capacitor is used to reduce harmonics and slope steepness.

Um das Anschwingen des Oszillators sicherzustellen, ist zwischen dem gemeinsamen Schaltungspunkt 25 der Emitter der Transistoren 23 und 24 und der negativen Versorgungsspannung -U v ein Widerstand 37 angeordnet. Der auf die negative Ver­ sorgungsspannung -U v bezogene Spannungsabfall an dem Wider­ stand 37 ergibt sich aus der Summe der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 20 und der an einem Widerstand 38, der zwi­ schen der Basis des Transistors 20 und dem Schaltungspunkt 25 angeordnet ist, abfallenden Spannung. Der über den Widerstand 38 fließende Strom ist gleich dem über den Widerstand 21 fließenden Strom. Die Höhe dieses Stromes ergibt sich aus der Basis-Emitter-Spannung des npn-Transistors 20 und aus der Höhe des Widerstands 21. Die Widerstände 21 und 38 sind so dimensioniert, daß das Potential des Schaltungspunktes 25 sich auf einen gegen Massepotential positiven Wert einstellt.In order to ensure that the oscillator starts to oscillate, a resistor 37 is arranged between the common switching point 25 of the emitter of the transistors 23 and 24 and the negative supply voltage - U v . The supply voltage to the negative supply voltage - U v related to the opposing stand 37 results from the sum of the base-emitter voltage of the transistor 20 and that of a resistor 38 which is arranged between the base of the transistor 20 and the node 25 is falling voltage. The current flowing through resistor 38 is equal to the current flowing through resistor 21 . The level of this current results from the base-emitter voltage of the npn transistor 20 and from the level of the resistor 21 . The resistors 21 and 38 are dimensioned such that the potential of the switching point 25 adjusts to a value that is positive against ground potential.

Durch den Fortfall des pnp-Transistors 19 und des Widerstan­ des 29* verringert sich der schaltungstechnische Aufwand des in der Fig. 4 dargestellten Oszillators gegenüber dem in der Fig. 3 darstellten Oszillator.The elimination of the pnp transistor 19 and the resistance of the 29 * reduces the circuitry complexity of the oscillator shown in FIG. 4 compared to the oscillator shown in FIG. 3.

Claims (6)

1. Oszillator mit einer Verstärkeranordnung, mit einem ein­ seitig geerdeten Serienschwingkreis, der mit dem Ausgang der Verstärkeranordnung verbunden ist, und mit einer Schaltungs­ anordnung zur Mitkopplung eines Ausgangssignals der Verstärker­ anordnung auf ihren Eingang, insbesondere für kapazitive Meßum­ former, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Resonanzstrom () des Serienschwingkreises (2) abgeleitetes Signal () dem Eingang der Verstärkeranordnung (1) als Mitkopplungssignal zugeführt ist.1. Oscillator with an amplifier arrangement, with a one-sided grounded series resonant circuit which is connected to the output of the amplifier arrangement, and with a circuit arrangement for coupling an output signal of the amplifier arrangement to its input, in particular for capacitive measuring transducers, characterized in that a signal () derived from the resonance current () of the series resonant circuit ( 2 ) is fed to the input of the amplifier arrangement ( 1 ) as a positive feedback signal. 2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung (1) eine nichtlineare Charakteristik auf­ weist, die die Amplitude des Mitkopplungssignals auf einen vor­ gegebenen Wert begrenzt.2. Oscillator according to claim 1, characterized in that the amplifier arrangement ( 1 ) has a non-linear characteristic which limits the amplitude of the positive feedback signal to a given value. 3. Oszillator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Mitkopplungssignal der Spannungsabfall an einem Widerstand (26, 27; 26*) in mindestens einem der Kollek­ torkreise einer Gegentaktendstufe mit Transistoren (23, 24) unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps dient, deren Emitter mit­ einander verbunden sind und den Ausgang (25) der Verstärkeran­ ordnung (1) bilden, wobei die an dem Widerstand (26, 27; 26*) abfallende Spannung dem Eingang der Verstärkeranordnung über einen Koppelkondensator (28, 29; 28) und einen weiteren Wider­ stand (29, 30; 29*) zugeführt ist.3. Oscillator according to claim 1 or claim 2, characterized in that serves as a positive feedback signal, the voltage drop across a resistor ( 26 , 27 ; 26 *) in at least one of the collector circuit circuits of a push-pull output stage with transistors ( 23 , 24 ) of different conductivity types, the Emitters are connected to one another and form the output ( 25 ) of the amplifier arrangement ( 1 ), the voltage drop across the resistor ( 26 , 27 ; 26 *) falling at the input of the amplifier arrangement via a coupling capacitor ( 28 , 29 ; 28 ) and one further resistance ( 29 , 30 ; 29 *) is supplied. 4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zwischen die positive Versorgungsspannung (+U v ) der Verstärkeranordnung und den Kollektor des npn-Transistors (23) der Gegentaktendstufe ein erster Widerstand (26) und zwischen die negative Versorgungsspannung (-U v ) der Ver­ stärkeranordnung und den Kollektor des pnp-Transistors (24) der Gegentaktendstufe ein zweiter Widerstand (27) geschaltet ist,
  • daß der Kollektor des npn-Transistors (23) der Gegentaktend­ stufe über einen ersten Koppelkondensator (28) und einen dritten Widerstand (29) mit der Basis eines zweiten pnp- Transistors (8) verbunden ist und daß der Kollektor des pnp- Transistors (24) der Gegentaktendstufe über einen zweiten Koppelkondensator (31) und einen vierten Widerstand (32) mit der Basis des zweiten pnp-Transistors (8) verbunden ist,
  • - daß der Emitter des zweiten pnp-Transistors (8) über einen fünften Widerstand (10) mit der positiven Versorgungsspannung (+U v ) und der Kollektor des zweiten pnp-Transistors (8) über einen sechsten Widerstand (11) mit der negativen Ver­ sorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß die Basis eines zweiten npn-Transistors (9) mit dem Kol­ lektor des zweiten pnp-Transistors (8) verbunden ist, der Kollektor des zweiten npn-Transistors (9) über einen siebten Widerstand (14) mit der positiven Versorgungsspannung (+U v ) verbunden ist und der Emitter des zweiten npn-Transistors (9) mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß zwischen den Emitter des zweiten pnp-Transistors (8) und den Kollektor des zweiten npn-Transistors (9) zwei in Anti­ parallelschaltung angeordnete Dioden (15, 16) und ein achter Widerstand (17) geschaltet sind,
  • - daß der Kollektor des zweiten npn-Transistors (9) über einen dritten Koppelkondensator (18) mit dem Emitter eines dritten pnp-Transistors (19) verbunden ist, dessen Basis mit Masse­ potential verbunden ist und dessen Kollektor mit der Basis eines dritten npn-Transistors (20) und über einen neunten Widerstand (21) mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß der Kollektor des dritten npn-Transistors (20) mit der Basis der Transistoren (23, 24) der Gegentaktendstufe und über einen zehnten Widerstand (22) mit der positiven Ver­ sorgungsspannung (+U v ) verbunden ist und
  • - daß der Emitter des dritten pnp-Transistors (19) über einen elften Widerstand (34) mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt (25) der Emitter der Transistoren (23, 24) der Gegentaktend­ stufe und dieser Schaltungspunkt (25) über einen zwölften Widerstand (33) mit Massepotential verbunden ist.
4. Oscillator according to claim 3, characterized in
  • - That between the positive supply voltage (+ U v ) of the amplifier arrangement and the collector of the npn transistor ( 23 ) of the push-pull output stage, a first resistor ( 26 ) and between the negative supply voltage (- U v ) of the amplifier arrangement and the collector of the pnp- Transistor ( 24 ) of the push-pull output stage, a second resistor ( 27 ) is connected,
  • that the collector of the npn transistor ( 23 ) of the push-pull stage is connected via a first coupling capacitor ( 28 ) and a third resistor ( 29 ) to the base of a second pnp transistor ( 8 ) and that the collector of the pnp transistor ( 24 ) the push-pull output stage is connected to the base of the second pnp transistor ( 8 ) via a second coupling capacitor ( 31 ) and a fourth resistor ( 32 ),
  • - That the emitter of the second pnp transistor ( 8 ) via a fifth resistor ( 10 ) with the positive supply voltage (+ U v ) and the collector of the second pnp transistor ( 8 ) via a sixth resistor ( 11 ) with the negative Ver supply voltage (- U v ) is connected,
  • - That the base of a second NPN transistor ( 9 ) is connected to the collector of the second PNP transistor ( 8 ), the collector of the second NPN transistor ( 9 ) via a seventh resistor ( 14 ) with the positive supply voltage (+ U v ) is connected and the emitter of the second npn transistor ( 9 ) is connected to the negative supply voltage (- U v ) ,
  • - That between the emitter of the second pnp transistor ( 8 ) and the collector of the second npn transistor ( 9 ) two diodes ( 15 , 16 ) arranged in an anti-parallel circuit and an eighth resistor ( 17 ) are connected,
  • - That the collector of the second NPN transistor ( 9 ) is connected via a third coupling capacitor ( 18 ) to the emitter of a third PNP transistor ( 19 ), the base of which is connected to ground potential and the collector of which is connected to the base of a third NPN- Transistor ( 20 ) and connected to the negative supply voltage (- U v ) via a ninth resistor ( 21 ),
  • - That the collector of the third NPN transistor ( 20 ) with the base of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull output stage and via a tenth resistor ( 22 ) with the positive supply voltage Ver (+ U v ) is connected and
  • - That the emitter of the third pnp transistor ( 19 ) via an eleventh resistor ( 34 ) with the common node ( 25 ) of the emitter of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull stage and this node ( 25 ) via a twelfth resistor ( 33 ) is connected to ground potential.
5. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zwischen die positive Versorgungsspannung (+U v ) der Ver­ stärkeranordnung und den Kollektor des npn-Transistors (23) der Gegentaktendstufe ein erster Widerstand (26 ) geschaltet ist und der Kollektor des pnp-Transistors (24) der Gegentakt­ endstufe direkt mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß parallel zu dem ersten Widerstand (26 ) eine Diode (35) in Flußrichtung geschaltet ist,
  • - daß der Kollektor des npn-Transistors (23) der Gegentaktend­ stufe über einen Koppelkondensator (28) und einen zweiten Widerstand (29 ) mit dem Emitter eines zweiten pnp-Transistors (19) verbunden ist, dessen Basis mit Massepotential verbunden ist und dessen Kollektor mit der Basis eines zweiten npn- Transistors (20) und über einen dritten Widerstand (21) mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß der Kollektor des zweiten npn-Transistors (20) mit der Basis der Transistoren (23, 24) der Gegentaktendstufe und über einen vierten Widerstand (22) mit der positiven Ver­ sorgungsspannung (+U v ) verbunden ist und
  • - daß der Emitter des zweiten pnp-Transistors (19) über einen fünften Widerstand (34) mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt (25) der Emitter der Transistoren (23, 24) der Gegentaktend­ stufe und dieser Schaltungspunkt (25) über einen sechsten Widerstand (33) mit Massepotential verbunden ist.
5. Oscillator according to claim 3, characterized in
  • - That between the positive supply voltage (+ U v ) of the United amplifier arrangement and the collector of the npn transistor ( 23 ) of the push-pull output stage, a first resistor ( 26 ) is connected and the collector of the pnp transistor ( 24 ) of the push-pull output stage directly with the negative supply voltage (- U v ) is connected,
  • - That a diode ( 35 ) is connected in parallel with the first resistor ( 26 ) in the flow direction,
  • - That the collector of the NPN transistor ( 23 ) of the push-pull stage via a coupling capacitor ( 28 ) and a second resistor ( 29 ) is connected to the emitter of a second PNP transistor ( 19 ), the base of which is connected to ground potential and the collector is connected to the base of a second npn transistor ( 20 ) and via a third resistor ( 21 ) to the negative supply voltage (- U v ),
  • - That the collector of the second NPN transistor ( 20 ) with the base of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull output stage and a fourth resistor ( 22 ) with the positive supply voltage Ver (+ U v ) is connected and
  • - That the emitter of the second pnp transistor ( 19 ) via a fifth resistor ( 34 ) with the common node ( 25 ) of the emitter of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull stage and this node ( 25 ) via a sixth resistor ( 33 ) is connected to ground potential.
6. Oszillator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet,
  • - daß als Mitkopplungssignal der Spannungsabfall an einem Widerstand (26 ) in einem der Kollektorkreise einer Gegen­ taktendstufe mit Transistoren (23, 24) unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps dient, deren Emitter miteinander ver­ bunden sind und den Ausgang (25) der Verstärkeranordnung (1) bilden, wobei zwischen die positive Versorgungsspannung (+U v ) der Verstärkeranordnung und den Kollektor des npn- Transistors (23) der Gegentaktendstufe ein erster Wider­ stand (26 ) geschaltet ist und der Kollektor des pnp-Tran­ sistors (24) der Gegentaktendstufe direkt mit der negativen Versorgungsspannung (+U v ) verbunden ist,
  • - daß parallel zu dem ersten Widerstand (26 ) eine Diode (35) in Flußrichtung geschaltet ist,
  • - daß der Kollektor des npn-Transistors (23) der Gegentakt­ endstufe über einen Koppelkondensator (28) mit der Basis eines zweiten npn-Transistors (20) und über einen zweiten Widerstand (21) mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist,
  • - daß zwischen den Kollektor und die Basis des zweiten npn- Transistors (20) ein Gegenkopplungskondensator (36) ge­ schaltet ist,
  • - daß der Kollektor des zweiten npn-Transistors (20) mit der Basis der Transistoren (23, 24) der Gegentaktendstufe und über einen dritten Widerstand (22) mit der positiven Ver­ sorgungsspannung (+U v ) verbunden ist und
  • - daß die Basis des zweiten npn-Transistors (20) über einen vierten Widerstand (38) mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt (25) der Emitter der Transistoren (23, 24) der Gegentaktend­ stufe und dieser Schaltungspunkt (25) über einen fünften Widerstand (37) mit der negativen Versorgungsspannung (-U v ) verbunden ist.
6. Oscillator according to claim 1 or claim 2, characterized in
  • - That serves as a positive feedback signal, the voltage drop across a resistor ( 26 ) in one of the collector circuits of a counter clock stage with transistors ( 23 , 24 ) of different conductivity types, the emitters of which are connected to one another and form the output ( 25 ) of the amplifier arrangement ( 1 ), whereby between the positive supply voltage (+ U v ) of the amplifier arrangement and the collector of the npn transistor ( 23 ) of the push-pull output stage, a first resistor ( 26 ) is connected and the collector of the pnp transistor ( 24 ) of the push-pull output stage is connected directly to the negative supply voltage (+ U v ) is connected,
  • - That a diode ( 35 ) is connected in parallel with the first resistor ( 26 ) in the flow direction,
  • - That the collector of the NPN transistor ( 23 ) of the push-pull output stage is connected via a coupling capacitor ( 28 ) to the base of a second NPN transistor ( 20 ) and a second resistor ( 21 ) with the negative supply voltage (- U v ) ,
  • - That between the collector and the base of the second NPN transistor ( 20 ) a negative feedback capacitor ( 36 ) is switched GE
  • - That the collector of the second NPN transistor ( 20 ) with the base of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull output stage and a third resistor ( 22 ) with the positive supply voltage Ver (+ U v ) is connected and
  • - That the base of the second NPN transistor ( 20 ) via a fourth resistor ( 38 ) with the common circuit point ( 25 ) of the emitter of the transistors ( 23 , 24 ) of the push-pull stage and this circuit point ( 25 ) via a fifth resistor ( 37 ) is connected to the negative supply voltage (- U v ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2003194A1 (en) * 1969-01-30 1970-08-13 Int Standard Electric Corp Oscillator circuit
DE3136696A1 (en) * 1981-09-16 1983-04-07 TE KA DE Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH, 8500 Nürnberg Oscillator circuit

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