DE4310552C2 - Colpitts oscillator - Google Patents

Colpitts oscillator

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Description

Die Erfindung betrifft einen Colpitts-Oszillator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Colpitts oscillator according to the Preamble of claim 1.

Aus dem ELV journal 4/91, Seite 64 ist ein Colpitts-Oszilla­ tor mit einem Transistor in Kollektorschaltung bekannt, bei dem eine Emitter-Rückkopplung verwendet wird. Weitere Schal­ tungsausführungen sind aus dem Telefunken-Laborbuch, Band 3, 1964, Seite 269 bekannt. Der Schwingkreis enthält zumindest zwei in Serie geschaltete Kapazitäten sowie eine Induktivität oder einen Quarz an deren Stelle. Je nach Schaltungsausfüh­ rung können weitere Kapazitäten als Ziehkondensator oder zur galvanischen Trennung im Schwingkreis enthalten sein. Zur genauen Frequenzeinstellung kann natürlich auch eine zusätz­ liche Induktivität verwendet werden.From the ELV journal 4/91, page 64 is a Colpitts Oszilla gate known with a transistor in collector circuit, at which uses an emitter feedback. More scarf versions are from the Telefunken laboratory book, Volume 3, 1964, page 269 known. The resonant circuit contains at least two capacitors connected in series and one inductor or a quartz in their place. Depending on the circuit design tion can be used as a pulling capacitor or for galvanic isolation in the resonant circuit. For exact frequency setting can of course also an additional inductance.

Die bekannten Colpitts-Oszillatoren liefern lediglich geringe Ausgangsspannungen, so daß zur Ansteuerung von digitalen Schaltungen zusätzlich ein Trigger oder ein Verstärkungsele­ ment erforderlich ist. Bei höheren Oszillatorfrequenzen wer­ den entsprechende Anforderungen an die Grenzfrequenz des Ver­ stärkerelements gestellt, um ausreichend steile Signalflanken zu erhalten. Außerdem soll ein temperaturunabhängiges Aus­ gangssignal mit konstantem 1 : 1-Tastverhältnis abgegeben wer­ den.The well-known Colpitts oscillators only deliver a small number Output voltages so that to control digital Circuits additionally a trigger or a gain element ment is required. At higher oscillator frequencies who the corresponding requirements for the cutoff frequency of Ver stronger element to provide sufficiently steep signal edges to obtain. In addition, a temperature-independent off output signal with a constant 1: 1 duty cycle the.

In dem US-Patent 4,710,730 ist ein Colpitts-Oszillator mit einem MOS-Transistor beschrieben. An das Gate des MOS-Tran­ sistors ist eine Pufferstufe mit weiteren komplimentären MOS- Transistoren angeschaltet. Der Arbeitspunkt der Oszillator­ schaltung wird durch zwei weitere MOS-Transistoren bestimmt, die den MOS-Transistoren der Pufferstufe entsprechen. Durch diese Maßnahme erfolgt eine temperaturunabhängige Abtastung des erzeugten Wechselspannungssignals durch die Pufferstufe. Durch einen Begrenzer wird der Pegel des erzeugten Signals im zulässigen Bereich gehalten. Diese Schaltung ist sehr aufwen­ dig, erfordert die Auswahl von MOS-Transistoren mit gleichen Eigenschaften und erreicht auch ein 1 : 1-Tastverhältnis der abgegebenen Wechselspannung nur unvollkommen.In U.S. Patent 4,710,730, a Colpitts oscillator is included described a MOS transistor. At the gate of the MOS-Tran sistors is a buffer stage with further complementary MOS Transistors turned on. The operating point of the oscillator circuit is determined by two more MOS transistors, which correspond to the MOS transistors of the buffer stage. By this measure is a temperature-independent sampling of the AC voltage signal generated by the buffer stage. The level of the generated signal in the permissible range. This circuit is very expensive  dig, requires the selection of MOS transistors with the same Properties and also achieves a 1: 1 duty cycle emitted AC voltage only imperfect.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Oszillator hoher Stabilität mit einer einfach zu realisierenden Schaltungsanordnung anzugeben, der eine Rechteckspannung mit konstantem Tastverhältnis liefert.The invention specified in claim 1 is the problem based on an oscillator of high stability with a simple specify circuit arrangement to be realized, the one Supplies square wave voltage with constant duty cycle.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is caused by those listed in claim 1 Features resolved.

Vorteilhaft ist die minimale Anzahl von benötigten Bauelemen­ ten. Durch die Ausführung als Colpitts-Oszillator wird eine hohe Stabilität erzielt. Die Rückkopplung vom Ausgang des invertierenden Logikelements steuert den Arbeitspunkt des Transistors stets so, daß ein Ausgangssignal mit 1 : 1-Tastver­ hältnis mit den gewünschten Logikpegeln abgegeben wird.The minimum number of components required is advantageous The design as a Colpitts oscillator creates a achieved high stability. The feedback from the output of the inverting logic element controls the operating point of the Transistors always so that an output signal with 1: 1 Tastver ratio is delivered with the desired logic levels.

Besonders einfach wird die Schaltungsanordnung, wenn die Rückkopplung direkt vom Emitter aus erfolgt und auch der Signaleingang des invertierenden Logikelements an dem Emitter angeschaltet ist.The circuit arrangement becomes particularly simple if the Feedback takes place directly from the emitter and also the Signal input of the inverting logic element on the emitter is switched on.

Ziehkondensatoren, auch als Kapazitätsdioden ausgebildet, können in an sich bekannter Weise im Schwingkreis angeordnet werden.Pulling capacitors, also designed as capacitance diodes, can be arranged in a known manner in the resonant circuit become.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Figur erläutert.An embodiment of the invention is based on a figure explained.

Der in der Figur dargestellte Colpitts-Oszillator enthält einen in Kollektorschaltung angeordneten Transistor TR, des­ sen Emitter über einen Emitterwiderstand RE, der auch als Spannungsteiler ausgebildet sein kann, an ein Bezugspotential (Masse) geschaltet ist. Zwischen dem Basisanschluß des Tran­ sistors TR und dem Bezugspotential (wechselspannungsmäßig) liegt ein Parallelschwingkreis, der eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren C1 und C2 sowie einem Schwingquarz Q so­ wie einen zur Potentialtrennung und/oder zum Frequenzabgleich dienenden Kondensator C3 enthält. Der Emitter des Transis­ tors TR ist an den Verbindungspunkt P1 der Kondensatoren C1 und C2 sowie an den Signaleingang eines invertierenden Logik­ elements N1 geführt, dessen Ausgang A über einen Rückkopp­ lungswiderstand R3 mit der Basis des Transistors verbunden ist. Der Rückkopplungswiderstand kann in einem großen Bereich schwanken. Bei Logikelementen in TTL-Technik sind Werte zwi­ schen 3,3 und 56 kΩ zweckmäßig.The Colpitts oscillator shown in the figure contains a transistor TR arranged in the collector circuit, the sen emitter via an emitter resistor RE, which is also called Voltage divider can be formed at a reference potential (Ground) is switched. Between the base connection of the Tran sistor TR and the reference potential (in terms of AC voltage) is a parallel resonant circuit, which is a series connection two capacitors C1 and C2 and a quartz crystal Q so like one for electrical isolation and / or for frequency adjustment  serving capacitor C3 contains. The emitter of the transis tors TR is at the connection point P1 of the capacitors C1 and C2 as well as to the signal input of an inverting logic elements N1 guided, the output A via a feedback tion resistor R3 connected to the base of the transistor is. The feedback resistance can be in a wide range vary. For logic elements in TTL technology, values between 3.3 and 56 kΩ appropriate.

Der Colpitts-Oszillator arbeitet in bekannter Weise aufgrund der Rückkopplung des Emittersignals UE und der kapazitiven Spannungsteilung durch die Kondensataren C1 und C2. Durch die Rückkopplung vom Ausgang des invertierenden Logikelements N1 wird jedoch der Arbeitspunkt des Transistors so geregelt, daß am Ausgang A eine rechteckförmige Signalspannung UA mit 1 : 1- Tastverhältnis abgegeben wird.The Colpitts oscillator works in a known manner the feedback of the emitter signal UE and the capacitive Voltage division through the capacitors C1 and C2. Through the Feedback from the output of the inverting logic element N1 However, the operating point of the transistor is controlled so that at output A a rectangular signal voltage UA with 1: 1- Duty cycle is given.

Es kann dasselbe Versorgungspotential Vcc sowohl für den Transistor TR als auch für das invertierende Logikelement N1 verwendet werden; selbstverständlich sind auch getrennte Ver­ sorgungsspannungen möglich.The same supply potential V cc can be used both for the transistor TR and for the inverting logic element N1; separate supply voltages are of course also possible.

Der Schwingquarz Q ist in Fig. 1 zur Potentialtrennung in Serie mit einem Kondensator C3 geschaltet, der auch als Zieh­ kondensator ausgebildet sein kann. Der Schwingkreis kann beliebig ausgeführt werden. Ebenso kann der Schwingquarz durch eine Induktivität L ersetzt werden.The quartz crystal Q is connected in Fig. 1 for electrical isolation in series with a capacitor C3, which can also be designed as a pulling capacitor. The resonant circuit can be designed as required. The quartz crystal can also be replaced by an inductance L.

Claims (7)

1. Colpitts-Oszillator mit einem Transistor (TR) in Kollek­ torschaltung und einem zwischen Emitter und einem Bezugspo­ tential liegenden Emitterwiderstand (RE) sowie einem zwischen der Basis des Transistors (TR) und dem Bezugspotential lie­ genden Parallelschwingkreis (Q, C1, C2, C3), der zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren (C1, C2) aufweist, auf deren Verbindungspunkt (P1) ein Emittersignal (UE) rückgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein invertierendes Logikelement (N1) vorgesehen ist, des­ sen Eingang das Emittersignal (UE) zugeführt ist und dessen Ausgangssignal (UA) über einen Rückkopplungswiderstand (R3) auf die Basis des Transistors (TR) rückgekoppelt ist. 1. Colpitts oscillator with a transistor (TR) in a collector circuit and an emitter resistor (RE) lying between the emitter and a reference potential and a parallel resonant circuit (Q, C1, C2, between the base of the transistor (TR) and the reference potential) C3), which has two capacitors (C1, C2) connected in series, on the connection point (P1) of which an emitter signal (UE) is fed back, characterized in that an inverting logic element (N1) is provided, the input of which emittersignal (UE ) is fed and its output signal (UA) is fed back to the base of the transistor (TR) via a feedback resistor (R3). 2. Colpitts-Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ohmscher Emitterwiderstand (RE) vorgesehen ist.2. Colpitts oscillator according to claim 1, characterized, that an ohmic emitter resistor (RE) is provided. 3. Colpitts-Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter direkt mit dem Verbindungspunkt (P1) der in Reihe geschalteten Kondensatoren (C1, C2) verbunden ist.3. Colpitts oscillator according to claim 2, characterized, that the emitter connects directly to the connection point (P1) of the in Series connected capacitors (C1, C2) is connected. 4. Colpitts-Oszillator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des invertierenden Logikelements (N1) an den Emitter direkt angeschaltet ist.4. Colpitts oscillator according to claim 2 or 3, characterized, that the input of the inverting logic element (N1) to the Emitter is turned on directly. 5. Colpitts-Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwingkreis (Q, C1, C2, C3) ein Schwingquarz (Q) vor­ gesehen ist, der mit der Reihenschaltung der Kondensatoren (C1, C2) einen Parallelschwingkreis bildet. 5. Colpitts oscillator according to one of the preceding claims che, characterized, that in the resonant circuit (Q, C1, C2, C3) a quartz crystal (Q) before seen with the series connection of the capacitors (C1, C2) forms a parallel resonant circuit.   6. Colpitts-Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trenn- oder Ziehkondensator (C3) in Reihe mit dem Schwingquarz (Q) geschaltet ist.6. Colpitts oscillator according to one of the preceding claims che, characterized, that a separating or pulling capacitor (C3) in series with the Quartz crystal (Q) is switched. 7. Colpitts-Oszillator nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (A) des invertierenden Logikelementes (N1) ein zweites Logikelement (N2) angeschaltet ist, dessen Aus­ gang (A1) den Schaltungsausgang bildet.7. Colpitts oscillator according to one of the preceding claims che, characterized, that at the output (A) of the inverting logic element (N1) a second logic element (N2) is switched on, its off gear (A1) forms the circuit output.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2608026C2 (en) * 1976-02-27 1978-03-30 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Monolithic integrated circuit for an RC oscillator
US4587497A (en) * 1984-12-24 1986-05-06 Motorola, Inc. Low-power low-harmonic transistor oscillator
US4710730A (en) * 1987-03-20 1987-12-01 Motorola, Inc. Data clock oscillator having accurate duty cycle
DE3732906A1 (en) * 1987-09-30 1989-04-13 Thomson Brandt Gmbh VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR WITH A CERAMIC SWINGING QUARTZ

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