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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Oszillator, der mit einem Oszillationsschaltkreis und einer
Verstärkerschaltung
zur Verstärkung
und Ausgabe von Oszillationssignalen in zwei Frequenzbereichen vorgesehen
ist, in denen sich eine relative Häufigkeit [Frequenzratio] ziemlich
in der Zweifachbedingung befindet.
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Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein Oszillator nach dem Stand der
Technik wird unter Bezug auf 4 beschrieben.
Ein Oszillationsschaltkreis 31 umfasst darin einen Resnnanzkreis
(nicht dargestellt) und oszilliert durch das Schalten der Resonanzfrequenz
eines solchen Resonanzkreises in irgendeinem Frequenzbereich des
900 MHz-Bandes bzw. des 1.800 MHz-Bandes. Das Oszillationssignal
wird vom Emitter oder der Basis des Oszillationstransistors (nicht
dargestellt) zur Bildung des Oszillationsschaltkreises 31 ausgegeben
und anschließend
in eine Verstärkerschaltung 32 eingegeben.
Die Verstärkerschaltung 32 ist
als eine Abstimmverstärkerschaltung
strukturiert, die auf einen 900 MHz-Frequenzbandbereich oder 1.800 MHz-Frequenzbandbereich
abgestimmt ist.
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Das Schalten des Oszillationsfrequenzbandes
des Oszillationsschaltkreises 31 und das Schalten des Abstimmverstärker-Frequenzbandes
der Verstärkerschaltung 32 werden
[in Abhängigkeitsschaltung]
gekoppelt und die Oszillationssignale der Oszillationsfrequenzbänder werden
von der Verstärkerschaltung
ausgegeben.
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Jedoch bei einem Oszillator nach
dem Stand der Technik wird die Oszillation in der Zusammenschaltung
der Frequenzbänder
ausgeführt,
wobei die relative Häufigkeit
in der zweifachen Bedingung mit nur einem Oszillationsschaltkreis
aufrechterhalten wird.
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Daher kann keine ausreichende Oszillationsbedingung
in zwei Frequenzbändern
erzielt werden und eine stabile Oszillation ist bisher nicht möglich, da
die Oszillationsbedingung in einem Frequenzbandbereich unzureichend
wird.
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Weitere Informationen hierzu, insbesondere in
Bezug auf duale Frequenzbandoszillatoren, können in der Patentanmeldung
EP-A-0 803 472 nachgelesen werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
einen Oszillator zur Verfügung
zu stellen, der auf einem Frequenzbandbereich in einer stabilen Bedingung
schwingen kann, und der – auf
einem ausreichend hohen Signalpegel – das Oszillationssignal von
zwei Frequenzbändern
erhält,
wobei sich die relative Häufigkeit
in der Zweifachbedingung befindet.
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Nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird ein Oszillator bereitgestellt mit: einem Oszillationsschaltkreis,
der in einem vorbestimmten Frequenzbandbereich oszilliert, welcher eine
Basisschwingung und mindestens eine sekundäre Oberschwingung einschließt, einer
Signaldämpfungseinrichtung
zur Dämpfung
von der Basisschwingung allein sowie eine Verstärkerschaltung für die Ausgabe
der Basisschwingung oder der sekundären Oberschwingung eines Oszillationssignals durch
Verstärken
des Oszillationssignals einschließlich der Basisschwingung und
der sekundären
Oberschwingung, die vom Oszillationsschaltkreis ausgegeben worden
sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsklemme der Verstärkerschaltung
mit der Signaldämpfungseinrichtung
ausgestattet ist, und dadurch dass die Signaldämpfungseinrichtung AUS -geschaltet
ist, um das Oszillationssignal in die Verstärkerschaltung einzugeben, wenn
die Basisschwingung von der Verstärkerschaltung ausgegeben wird, und
dass die Signaldämpfungseinrichtung
EIN - geschaltet ist, um die Basisschwingung zu dämpfen, wenn
die sekundäre
Oberschwingung von der Verstärkerschaltung
ausgegeben wird.
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Vorzugsweise umfasst der Oszillationsschaltkreis
einen Oszillationstransistor, wobei eine erste Schaltdiode zwischen
dem Kollektor des Oszillationstransistors und der Masse verbunden
und der Emitter des Oszillationstransistors mit der Eingangsklemme
der Verstärkerschaltung
durch eine zweite Schaltdiode gekoppelt ist, wobei sowohl die erste Schaltdiode
als auch die zweite Schaltdiode zur Eingabe des Oszillationssignals
vom Emitter des Oszillationstransistors zur Verstärkerschaltung
hin EIN -geschaltet sind, wenn die Basisschwingung von der Verstärkerschaltung
ausgegeben wird, und wobei sowohl die erste Schaltdiode als auch
die zweite Schaltdiode zur Eingabe des Oszillationssignals vom Kollektor
des Oszillationstransistors zur Verstärkerschaltung hin AUS -geschaltet
sind, wenn die sekundäre Oberschwingung
von der Verstärkerschaltung
ausgegeben wird.
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Vorzugsweise ist die Signaldämpfungseinrichtung
ein Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signaldämpfungseinrichtung
einen Reihenresonanzkreis aufweist, der mit der Frequenz der Basisschwingung
in Resonanz mitschwingt, und der eine dritte Schaltdiode in einer
Reihenschaltung mit dem Reihenresonanzkreis umfasst, und in welchem
die Signaldämpfungseinrichtung
zwischen der Eingangsklemme der Verstärkerschaltung und der Masse
verbunden ist, um die dritte Schaltdiode funktionell in Verbindung
mit der ersten Schaltdiode EIN -zuschalten und die zweite Schaltdiode
nur, wenn der Verstärker
die sekundäre
Oberschwingung ausgibt.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nun lediglich anhand einen Beispielen unter Bezug
auf die zugehörigen
Diagrammzeichnungen beschrieben, welche zeigen:
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1 ist
ein Schaltplan, der den Aufbau einen Oszillators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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2 ist
ein gleichwertiger Schaltplan des Oszillators gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
ein gleichwertiger Schaltplan des Oszillators gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
ein Schaltplan des Oszillators, der den Afbau eines Oszillators
nach dem bisherigen Stand der Technik darstellt.
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Zunächst veranschaulicht 1 eine Schaltstruktur des
Oszillators der vorliegenden Erfindung. Ein Oszillationsschaltkreis 1 umfasst
einen Oszillationstransistor 2. Rückkopplungs-Kondensatoren 3,
4 und einen Resonanzkreis 5 oder dergleichen. wobei
der Resonanzkreis 5 mit der Basis des Oszillationstransistors 2 verbunden
ist. Eine Spannung Vb wird auf einem Kollektor des Oszillationstransistors 2 über eine
Drosselinduktionsspule 6 eingespeist. während ein Emitter mit einer
Reihenschaltung eines Vorspannungs-Widerstands 7 und einem
Induktivitätselement 8 an
Masse angeschlossen ist.
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Der Oszillationsschaltkreis 1 schwingt
auf einem Frequenzband (zum Beispiel auf einem 900 MHz-Band) und
das Oszillationssignal wird vom Kollektor und Emitter des Oszillationstransistors 2 ausgegeben.
Die Frequenz des Oszillationssignals kann mit einer Steuerspannung
zur Anwendung auf einer Varaktordiode (nicht dargestellt) variiert
werden, die innerhalb des Resonanzkreises 5 bereitgestellt
ist.
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Außerdem wird eine Kopplungsschaltung 11 zur
Eingabe des Oszillationssignals in die Verstärkerschaltung 10 zwischen
dem Oszillationsschaltkreis 1 und der Verstärkerschaltung 10 bereitgestellt,
wobei die Signaldämpfungseinrichtung 12 an
der Eingangsklemme der Verstärkerschaltung 10 vorgesehen
ist.
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In der Kopplungsschaltung 11 wird
der Kollektor des Oszillationstransistors 2 mit der Masse durch
eine Reihenschaltung des Gleichstrom-Sperrkondensators 11a und
einer ersten Schaltdiode llb verbunden und ebenso mit der
Verstärkerschaltung 10 durch
einen ersten Kopplungskondensator 11c. Der Gleichstrom-Sperrkondensator 11a weist
einen sehr geringen Wechselstromwiderstand bei der Frequenz des
Oszillationssignals auf.
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Andererseits sind der Emitter des
Oszillationstransistors 2 und die Eingangsklemme der Verstärkerschaltung 10 durch
eine Reihenschaltung der zweiten Schaltdiode 11d und des
zweiten Kopplungskondensators 11e miteinander verbunden.
Die Kathode der zweiten Schaltdiode 11d ist mit dem Emitter
des Oszillationstransistors 2 verbunden.
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Die Anode der ersten Schaltdiode 11b und die
Anode der zweiten Schaltdiode 11d sind über ein Induktivitätselement 11f zum
Sperren des Hochfrequenzelements miteinander verbunden und werden anschließend mit
einer ersten Schalterklemme 11h über einen Energieeinspeiswiderstand 11g verbunden.
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Die Signaldämpfungseinrichtung 12 wird
mittels einer Reihenschaltung gebildet, die aus einem Induktivitätselement 12a,
einem Kondensator 12b und einer dritten Schaltdiode 12c besteht,
wobei die Kathode der dritten Schaltdiode 12c an die Masse angeschlossen
ist. Eine Resonanzfrequenz eines Reihenresonanzkreises des Induktivitätselements 12a und
des Kondensators 12b ist fast gleich mit der Frequenz der
Basisschwingung des Oszillationssignals. Die Anode der dritten Schaltdiode 12c ist
mit der zweiten Schalterklemme 12e über den Energieeinspeiswiderstand 12d verbinden.
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Bei der vorstehenden Struktur wird
eine hohe Schaltspannung oder eine niedrige Schaltspannung in einer
ersten Schalterklemme 11h und in einer zweiten Schalterklemme 12e eingespeist;
wenn jedoch eine hohe Schaltspannung in die erste Schalterklemme 11h eingespeist
wird, dann wird eine niedrige Schaltspannung in die zweite Schalterklemme eingespeist.
Im Gegensatz dazu, wenn die niedrige Schaltspannung in die erste
Schalterklemme 11h eingespeist wird, wird die hohe Schaltspannung
in die zweite Schalterklemme eingespeist.
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Hinzu kommt, dass der Kollektor und
Emitter des Oszillationstransistors 2 das Oszillationssignal ausgeben.
Da sich jedoch die Frequenz der Basisschwingung des Oszillationssignals
im 900 MHz-Band befindet, geben der Kollektor und der Emitter auch
die Oberschwingung des Oszillationssignals aus.
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Wenn die hohe Schaltspannung in der
ersten Schalterklemme 11h eingespeist wird, werden sowohl
die erste Schaltdiode 11d als auch die zweite Schaltdiode
EIN – geschaltet
und die dritte Schaltdiode 12c wird AUS -geschaltet. Das
Führt dazu,
dass der gleichwertige Schaltplan der 2 erhalten
werden kann und der Kollektor des Oszillationstransistors 2 mittels
des Kondensators 11a mit einer Hochfrequenz an die Masse
angeschlossen wird. und dass somit der Oszillatiosschaltkreis 1 in
einen Oszillationsschaltkreis mit einem an die Masse angeschlossenen
Kollektor konvertiert wird.
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Da die dritte Schaltdiode 12c AUS
-geschaltet ist, werden die vom Emitter des Oszillationstransistors 2 ausgegebene
Basisschwingung und die Oberschwingung (einschließlich der
sekundären Oberschwingung)
des Oszillationssignals in die Verstärkerschaltung 10 über die
dritte Schaltdiode 11d und den zweiten Kopplungskondensator 11e eingegeben,
ohne dass die Dämpfung
mit der Signaldämpfungseinrichtung 12 erfolgt.
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Da der Pegel der Basisschwingung
des Oszillationssignals höher
als der der Oberschwingung ist, stellt die Verstärkerschaltung 10 die
ausreichend verstärkte
Basisschwingung bereit.
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Wenn andererseits die niedrige Schaltspannung
in die erste Schalterklemme 11h eingespeist wird, werden
sowohl die erste Schaltdiode 11b als auch die zweite Schaltdiode 11d AUS
-geschaltet und die dritte Schaltdiode 12c wird EIN -geschaltet. Dies
führt dazu,
dass sowohl die vom Emitter des Oszillationstransistors 2 ausgegebene
Basisschwingung als auch die Oberschwingung (einschließlich der
sekundären
Oberschwingung) des Oszillationssignals mit der zweiten Schaltdiode
aussortiert und nicht in die Verstärkerschaltung 10 eingegeben
werden. Wie in 3 argestellt
ist. werden dann sowohl die vom Kollektor ausgegebene Basisschwingung
als auch die Oberschwingung (einschließlich die sekundäre 0berschwingung)
des Oszillationssignals in die Verstärkerschaltung 10 über den
ersten Kopplungskondensator eingegeben.
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Da in diesem Fall die dritte Schaltdiode 12 EIN
-geschaltet ist. wird nur die Oberschwingung in die Verstärkerschaltung 10 eingegeben
und anschließend
darin verstärkt.
Da die Basisschwingung nicht in die Verstärkerschaltung 10 eingegeben
wird, wird deren Oberschwingung nicht in der Verstärkerschaltung 10 generiert.
Da demzufolge der Pegel der verstärkten Oberschwingung höher als
der in der Verstärkerschaltung 10 generierten
Oberschwingung bei der Basisschwingung ist, die in die Verstärkerschaltung 10 vom
Oszillationsschaltkreis 1 eingegeben wurde, kann der hohe
Pegel der sekundären
Oberschwingung ausgegeben werden. Außerdem ist der vom Kollektor
des Oszillationstransistors 2 ausgegebene Pegel des Oszillationssignals
im Allgemeinen höher
als das vom Emitter ausgegebene Oszillationssignal, wobei der höhere Pegel
der sekundären Oberschwingung
von der Verstärkerschaltung 10 ausgegeben
werden kann.
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Da der Oszillator der vorliegenden
Erfindung einen Oszillationsschaltkreis aufweist. wie vorstehend
erläutert
wurde, der in dem vorbestimmten Frequenzband oszilliert, ferner
eine Signaldämpfungseinrichtung
und eine Verstärkerschaltung
zur Verstärkung
und Ausgabe der Basisschwingung oder der sekundären Oberschwingung des Oszillationssignals sowie
auch eine Signalverstärkungseinrichtung
an der Eingangsklemme der Verstärkerschaltung
umfasst, um dadurch die Basisschwingung durch die Signaldämpfungseinrichtung
zu dämpfen,
wenn die Verstärkerschaltung
die sekundäre
Oberschwingung ausgibt, können
die Oszillationssignale von zwei Frequenzbändern, in denen sich die relative
Häufigkeit [Frequenzratio]
in der zweifachen Bedingung befindet, mit einem höheren Pegel
ausgegeben werden, indem der Oszillationsschaltkreis auf einem Frequenzband
in einer stabilen Bedingung schwingt.
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Wenn außerdem die Verstärkerschaltung
die Basisschwingung ausgibt, wird das Oszillationssignal in die
Verstärkerschaltung
vom Emitter des Oszillationstransistors eingegeben, und wenn die
Verstärkerschaltung
die sekundäre
0berschwingung ausgibt. wird das Oszillationssignal in die Verstärkerschaltung vom
Kollektor des Oszillationstransistors eingegeben. Daher kann der
hohe Pegel der Oberschwingung vom Verstärker ausgegeben werden.
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Da außerdem die erste Schaltdiode
zwischen dein Kollektor des Oszillationstransistors und der Masse
verbunden ist, ist der diesbezügliche
Emitter mit der Eingangsklemme der Verstärkerschaltung durch die zweite
Schaltdiode gekoppelt, und sowohl die erste Schaltdiode als auch
die zweite Schaltdiode werden EIN- oder AUS- geschaltet, wobei das
Oszillationssignal von jedem Kollektor und/oder Emitter ausgegeben
werden kann.
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Da darüber hinaus die Signaldämpfungseinrichtung
aus einem Reihenresonanzkreis gebildet ist, die in der Frequenz
der Basisschwingung und der dritten Schaltdiode in Resonanz mitschwingt,
wird die Signaldämpfungseinrichtung
zwischen der Eingangsklemme der Verstärkerschaltung und der Masse
verbunden und die dritte Schaltdiode nur EIN -geschaltet, wenn der
Verstärker-
die sekundäre
Oberschwingung ausgibt, wobei die Basisschwingung problemlos gedämpft werden
kann.