DE855416C

DE855416C - Frequenzmodulierter Oszillator mit selbsttaetiger Frequenzkorrektion

Info

Publication number: DE855416C
Application number: DEN3744A
Authority: DE
Inventors: Johannes Marinus Van Hofweegen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-04-11
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1952-11-13
Also published as: NL152860B; NL80426C; FR1035277A; US2768293A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einem frequenzmodulierten Oszillator, einer mit diesem Oszillator gekoppelten Vorrichtung zur Erzeugung einer Regelspannung oder eines Regelstroms, die (der) für den Frequenzgang dieses Oszillators maßgebend ist, und mit einer Kopplung (Regelkopplung) zwischen dem Ausgang dieser Vorrichtung und einem Frequenzsteuerelement des Oszillators zur selbsttätigen Nachregelung der Frequenz (A. F. C. = selbsttätige Frequenzkontrolle) des Oszillators.

Bei einer solchen Schaltungsanordnung ergibt sich, daß die Oszillatorfrequenz nur einen gewissen maximalen Frequenzunterschied gegenüber der erwünschten Frequenz aufweisen darf, damit die Frequenznachregelung wirksam sei. Das Frequenzgebiet der Oszillatorfrequenz, innerhalb dessen die Regelwirkung noch auftritt, wird als der Fangbereich der A. F. C.-Schaltung bezeichnet. Dieser Fangbereich wird im allgemeinen um so schmaler, je größer der Nachregelfaktor, d. h. das Maß der Unterdrückung eines unerwünschten so Frequenzgangs, gestaltet wird. Bei frequenzmodulierten Oszillatoren mit besonders wenig schwankender Mittelfrequenz, d. h. mit hohem Nachregelfaktor, kann der Fall leicht eintreten, daß die durch Temperaturschwankungen bedingte Frequenzverschiebung des «5 Oszillators bewirkt, daß die Oszillatorfrequenz außerhalb des Fangbereichs der Nachregelung fällt.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung

vorerwähnter Art zu schaffen, bei der die durch Temperaturänderungen bedingte Frequenzverschiebung des Oszillators so gering gehalten wird, daß die Regelung stets innerhalb des Fangbereichs der Frequenznachregelung bleibt.

Gemäß der Erfindung besteht die (der) dem Frequenzsteuerelement des Oszillators zugeführte Spannung (Strom) wesentlich aus einer nicht von der Frequenzverschiebung des Oszillators abhängigen ίο Komponente, wobei die erwähnte Regelkopplung einen temperaturabhängigen Widerstand enthält, wodurch die Oszillatorfrequenz bei Temperaturänderungen stets innerhalb des Fangbereichs der selbsttätigen Frequenznachregelung bleibt.

Es ist an sich bekannt, zur Verringerung der durch Temperaturänderungen bedingten Frequenzverschiebung eines Oszillators in den Rückkoppelkreis des Oszillators temperaturabhängige Elemente einzufügen, durch welche die Frequenzverschiebung herabgeminao dert wird. Dieses Verfahren ist jedoch in der Praxis besonders schwer durchführbar, falls der Oszillator hinsichtlich der Frequenz moduliert wird, da sich in diesem Fall das temperaturabhängige Element unvorteilhaft auf die Modulationskennlinie auswirkt. Es ist auch eine Oszillatorschaltung mit selbsttätiger Frequenzregelung bekannt, bei der ein Frequenzdetektor mit einem Diskriminatornetzwerk mit solchen temperaturabhängigen, abgestimmten Kreisen verwendet wird, daß bei Temperaturänderungen die erzeugte Regelspannung gerade so groß ist, daß die Frequenzverschiebung des Oszillators ausgeglichen wird. Bei dieser Schaltungsanordnung ist jedoch die Gefahr, daß die Oszillatorfrequenz bei großer Regelspannung außerhalb des Fangbereichs der Frequenznachregelung fallen wird, vielmehr größer als kleiner, und außerdem ist es nicht einfach, dem Frequenzdetektor hinreichend genau die vorgeschriebene Temperaturabhängigkeit zu erteilen.

In den Ausgang des Frequenzdetektors könnte ein temperaturabhängiges Element eingefügt werden, aber in diesem Fall könnte das Element sich erst auswirken, wenn der Frequenzdetektor eine gewisse Regelspannung lieferte, d. h. wenn bereits ein gewisser Frequenzhub gegenüber der erwünschten Frequenz bestünde. Da, gemäß der Erfindung, eine wesentliche Komponente der (des) dem Frequenzsteuerungselement des Oszillators zugeführten Spannung oder Stroms von dem Frequenzhub des Oszillators unabhängig ist, ist es möglich, unter Zuhilfenahme eines temperaturabhängigen Widerstands die erforderliche zusätzliche Regelspannung zu erzeugen, um den Oszillator bei Temperaturwechseln stets innerhalb des Fangbereichs der Frequenznachregelung zu halten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Figur dargestellten Schaltbildes näher erläutert.

In der Figur bezeichnet 1 einen frequenzmodulierten Oszillator mit einem frequenzbestimmenden Schwingungskreis 2, zu dem eine Reaktanzröhrenstufe 3 parallel liegt, deren scheinbare Reaktanz in Abhängigkeit von einer über die Klemmen 4 der Reaktanzröhrenstufe 3 zugeführten Modulationsschwingung geändert wird. Die so vom Oszillator 1 erzeugten frequenzmodulierten Schwingungen werden unter Zuhilfenahme eines Frequenzvervielfachers 5 in eine auszusendende, frequenzmodulierte Schwingung mit hoher Mittelfrequenz und großem Frequenzhub umgewandelt.

Zur Stabilisierung der mittleren Frequenz dieser Schwingung wird sie gemeinsam mit der von einem stabilen Oszillator 6 erzeugten Schwingung in der Mischstufe 7 gemischt, so daß eine Schwingung mit niedriger Mittelfrequenz entsteht. Diese Schwingung wird unter Zuhilfenahme des Frequenzdetektors 8 demoduliert, worauf sich eine Regelspannung für die Nachfegelung der vom Oszillator 1 erzeugten Frequenz ergibt.

Bei einer empfindlichen Regelschaltung ergibt sich nun, daß infolge der durch die auftretenden Temperaturänderungen bedingten Frequenzverschiebung des Oszillators 1 die Frequenz dieses Oszillators außerhalb des Fangbereichs der Regelschaltung fallen wird. Freilieh setzt die Regelschaltung auch außerhalb des Fangbereichs ihre rationelle Wirkungsweise fort, da das sog. Haltegebiet der' Regelschaltung größer als das Fanggebiet ist, aber wenn dann infolge irgendwelcher Störung die Regelung zeitweise ausgerückt würde, wäre eine weitere Nachregelung der Oszillatorfrequenz auch nicht mehr möglich, es sei denn, daß darauf ihre Frequenz wieder innerhalb des Fanggebiets der Regelung fallen würde.

Gemäß der Erfindung wird die vom Frequenzdetektor gelieferte Regelspannung mittels eines Verstärkers 9 in einen Regelstrom umgewandelt, der teilweise eine Wicklung 10 durchfließt, wodurch ein ferromagnetischer Kern 11 der Induktivität des frequenzbestimmenden Kreises 2 des Oszillators 1 vormagnetisiert wird und teilweise einen Widerstand 12 mit negativem Temperaturkoeffizienten durchfließt, z. B. einen sog. NTC-Widerstand.

Falls die Ausgangsspannung des Frequenzdemodulators 8, also die Regelspannung, Null ist, wird die in .4-Schaltung betriebene Röhre 9 einen gewissen, von der Frequenzverschiebung unabhängigen Anodenstrom aufweisen. Es folgt somit, daß eine dem Nullwert entsprechende Stromkomponente, die unabhängig von der Frequenzverschiebung ist, im Regelstrom durch die Wicklung 10 und den Widerstand 12 anwesend ist.

Der die Wicklung 10 durchfließende vormagnetisierende Strom besteht somit aus einer sich mit der Frequenzverschiebung des Oszillators 1 ändernden Kornponente und einer von ihr nicht abhängigen Komponente, die jedoch infolge des temperaturabhängigen Widerstands 12 sich in wesentlichem Maße mit der Temperatur ändert.

Die Schaltung wird so eingestellt, daß, wenn der Oszillator längere Zeit im Betrieb ist, die Oszillatorfrequenz möglichst wenig von dem erwünschten Wert abweicht. Es ergibt sich dann, daß, wenn der Oszillator eben in Betrieb genommen wird und somit noch eine verhältnismäßig niedrige Temperatur hat, die Oszillatorfrequenz, wenn sich der Widerstand 12 nicht mit der Temperatur ändern würde, im allgemeinen niedriger ist als dieser erwünschte Wert, und zwar so viel, daß diese Frequenz außerhalb des Fanggebiets der Regelschaltung fallen würde. Da jedoch der Widerstand 12 mit negativem Temperaturkoeffizienten bei

dieser niedrigen Temperatur einen höheren Wert hat und somit mehr Strom die Vormagnetisierungswicklung io durchfließt, ist die Induktivität des Kreises 2 geringer und infolgedessen die Frequenz des Oszillators ι so viel größer, daß sie innerhalb des Fanggebiets der Frequenznachregelung bleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Schaltungsanordnung mit einem frequenzmodulierten Oszillator, einer mit diesem Oszillator gekoppelten Vorrichtung zur Erzeugung einer Regelspannung oder eines Regelstroms, die (der) für die Frequenzverschiebung dieses Oszillators maßgebend ist, und mit einer Regelkopplung zwischen dem Ausgang dieser Vorrichtung und einem Frequenzsteuerelement des Oszillators zur selbsttätigen Nachregelung der Frequenz (A. F. C.) des Oszillators, dadurch gekennzeichnet, daß die (der) dem Frequenzsteuerelement zugeführte Spannung oder Strom wesentlich aus einer nicht von der Frequenzverschiebung des Oszillators abhängigen Komponente besteht und daß die Regelkopplung einen temperaturabhängigen Widerstand enthält, wodurch die Oszillatorfrequenz stets innerhalb des Fanggebiets der Frequenznachregelung bleibt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der frequenzbestimmende Kreis des frequenzmodulierten Oszillators mit einem ferromagnetischen Kern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der von der erwähnten Vorrichtung erzeugte, von der Frequenzverschiebung des Oszillators abhängige Regelstrom teilweise einen temperaturabhängigen Widerstand und teilweise eine um den erwähnten Kern herum angebrachte Spule durchfließt, wodurch die Permeabilität dieses Kerns in Abhängigkeit vom Regelstrom gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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