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Elektrischer Schwingungserzeuger Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Schwingungserzeuger, dessen Frequenz durch einen Kristall stabilisiert ist. Kristallgesteuerte
Generatoren in den üblichen Schaltungen, bei denen die erzeugte Frequenz mit der
Resonanzfrequenz des Steuerkristalls übereinstimmt, lassen sich für relativ tiefe
Frequenzen nicht leicht bauen. Bei derartig niedrigen Frequenzen werden die Dimensionen
der Kristalle ungünstig. Die Länge der Kristalle nimmt umgekehrt proportional der
Frequenz zu und beträgt für eine Frequenz von 40 kHz bereits ungefähr 6 cm. Um trotzdem
eine relativ tiefe Frequenz noch durch einen Kristall stabilisieren zu können, ist
es bekannt, einen Generator für diese tiefe Frequenz durch eine höhere, kristallgesteuerte
Frequenz, welche einer Harmonischen der niedrigeren Frequenz entspricht, zu steuern.
Bei einer derartigen Anordnung ist ein Röhrengenerator mit einem im Rückkopplungsweg
liegenden, die Frequenz stabilisierenden Kristall vorhanden. In einem zweiten Kreis,
der gleichfalls eine Elektronenröhre enthält, wird hierbei die Nutzfrequenz erzeugt,
welche in einem ganzzahligen Verhältnis niedriger ist als die Eigenfrequenz des
frequenzkonstanten Generators.
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Bei einem elektrischen Generator zur Erzeugung einer frequenzkonstanten
Schwingung von niedriger, für eine unmittelbare Kristallsteuerung ungünstiger Frequenz,
bei dem die Nutzfrequenz durch eine zweite, vorzugsweise mittels eines Kristalls
stabilisierte Frequenz gesteuert wird und in einem ganzzahligen Verhältnis niedriger
ist als die Steuerfrequenz und bei dem zur gleichzeitigen Erzeugung der beiden Frequenzen
eine
Ein- öder Mehrgitterröhre mit einer für die Erzeugung beider Frequenzen geeigneten
Steuerelektrode dient und-für jede Frequenz ein auf diese abgestimmter, nichtlineare
Widerstände als Begrenzer enthaltender Resonanzkreis vorgesehen ist, besteht die
Erfindung darin, daß die durch die Begrenzereinrichtung auf einen niedrigen Wert
herabgesetzte Amplitude der Steuerfrequenz mit einem der Steuerfrequenz benachbarten
Vielfachen der Nutzfrequenz moduliert wird und die durch diese Modulation entstehende,
der Nutzfrequenz entsprechende Seitenfrequenz zum Mitziehen der Nutzfrequenz dient.
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Auf diese Weise ist es möglich, eine niedrige Frequenz mit großer
Amplitude zu erzeugen, im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, bei -denen eine Grundfrequenz,
die vorzugsweise durch einen Kristall stabilisiert wird, in ihrer Amplitude vorherrschend
ist und bei denen die Harmonischen bzw. Subharmonischen, selbst wenn nur eine solche
als Nutzfrequenz verwendet wird, mit geringerer Amplitude auftreten. Dies ist auch
dann der Fall, wenn bei einer bekannten Anordnung eine Mehrgitterröhre zur Schwingungserzeugung
benutzt wird, bei der die Schwingkreise für die Steuerfrequenz und Nutzfrequenz
an getrennte Elektroden geführt sind. Bei einer anderen Anordnung handelt es sich
darum, drei verschiedene Frequenzen gleichzeitig zu erzeugen, von denen zwei Frequenzen
durch Kristalle stabilisiert sind. Die dritte Frequenz wird dabei durch einen betriebsmäßig
variabel ausgebildeten Schwingkreis bestimmt. Bei diesem bekannten Generator können
also lediglich zwei unveränderliche Frequenzen mit der durch die Kristalle 'bedingten
Genauigkeit erhalten werden, während die dritte unabhängig veränderliche Frequenz,
da besondere Stabilisierungen nicht vorgesehen sind, eine geringe Konstanz besitzt.
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Bei der Anordnung nach der Erfindung sind sowohl für die Steuerfrequenz
als auch für die Nutzfrequenz Rückkopplungskreise vorgesehen. In einer Vervielfacheranordnung
werden Harmonische der niedrigeren Frequenz erzeugt, wobei zur Erzeugung der mitziehenden
Frequenz eine der Steuerfrequenz benach barte'Harmonische mit der Steuerfrequenz
moduliert wird. Die Vervielfachung kann mit Hilfe von. Trockengleichrichtern erfolgen.
Die Modulation kann durch Nichtlinearitäten im Gitter- und/oder Anodenkreis bewirkt
werden, es kann eine besondere, z. B. aus Trockengleichrichtern aufgebaute Modulationseinrichtung
zur Verwendung kommen. Zur Modulation läßt sich. aber auch die Nichtlinearität der
Generatorröhre selbst benutzen. Da außer der gewünschten Harmonischen, welche der
Steuerfrequenz benachbart ist, noch andere Harmonische erzeugt werden, können besondere
Siebmittel vorgesehen sein, durch die vorwiegend oder ausschließlich eine der Steuerfrequenz
benachbarte Harmonische der niedrigeren Frequenz und die Steuerfrequenz selbst dem
Modulator zugeführt wird. Zu diesem Zweck können Selektionskreise vorgesehen sein,
es können aber auch in den Modulatoreingang Bandpaßfilter oder ähnliche Einrichtungen
eingeschaltet sein. Zur Mbdulation lassen sich mit Vorteil Trockengleichrichter
verwenden. An der Ausgangsseite der Modulationseinrichtungen sind zweckmäßig Abstimmittel
vorgesehen, die auf die Grundfrequenz (Nutzfrequenz) abgestimmt sind.
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Die Wirkungsweise des Schwingungserzeugers nach der Erfindung kann
an. Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel für den Generator nach der Erfindung
darstellt, näher erläutert werden.
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In der Zeichnung ist mit z eine Ein- oder Mehrgitterröhre bezeichnet,
in deren Anodenkreis drei Übertrager 2, 3 und q. angeordnet sind. Der Kreis I ist
der Rückkopplungskreis für die Kristallfrequenz, welche mit F bezeichnet werden
soll und zur Nutzfrequenz f in folgendem Verhältnis steht: F = n
- f.
In dem Kreis I liegt der Kristall 5 sowie ein Amplitudenbegrenzer, welcher
aus zwei Gleichrichtern 6 und 7 besteht. Dieser Begrenzer dient in bekannter Weise
dazu, um das Aufschaukeln der erzeugten Schwingung, bis zur. vollen Durchsteuerüng
der Röhrenkennlinie zu verhindern.
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Der Kreis II ist der - Rückkopplungskreis für die Nutzfrequenz f,
welche an den Ausgangsklemmen 8 des Übertragers 3 entnommen wird.
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In dem Kreis II ist ein Arnplitudenbegrenzer, bestehend aus den Gleichrichtern
g und io, vorgesehen, welcher gleichzeitig als Verzerrer dient. Auf diese Weise
entstehen ungeradzahlige Harmonische der Nutzfrequenz f. Durch' den Übertrager ii
können erforderlichenfalls auch die geradzahligen Harmonischen entnommen werden,,
was von Wichtigkeit ist, wenn die F eine ungeradzahlige Harmonische der . Frequenz
f ist. Es können noch zusätzliche Abstimmittel vorgesehen sein, um den Übertrager
ii auf eine hestimmte_Harnnonzsche abzustimmen. Der Übertrager 3 bzw: der Kreis
1I kann durch einen Kondensator 12 auf, die Nutzfrequenz f abgestimmt werden.
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Der Kreis III dient zur Erzeugung der mitziehenden Spannung der Nutzfrequenz
f. Im Anodenkreis sind außer den Frequenzen F = n - f und f auch die
übrigen Harmonischen von f vorhanden. Demnach enthält der Anodenbreis auch die Frequenz
(n-i) - f.
Durch den Übertrager q. werden somit der Modulationseinrichtung,
welche z. B. durch die Gleichrichter 13 und 15 gebildet wird, u. a. die Frequenzen
F und (n-i) - f zugeführt. Hierbei können besondere Siebmittel vorgesehen
sein, um ausschließlich oder vorwiegend die Frequenzen n - f = F und (n-i)
- f
der Modulationseinrichtung zuzuführen. So können z. B. zwischen dem Übertrager
q. und der Modulationseinrichtung Bandpässe vorgesehen sein. Am Ausgang des Modulators
entsteht durch die Modulation der Steuerfrequenz F = n - f mit der dieser
Frequenz benachbarten Harmonischen (n-z) - f der Nutzfrequenz f die
Frequenz f', welche mittels Abstimmvorrichtungen, z. B. durch den Kondensator
16, abgestimmt werden kann. Durch den Übertrager 17 wird die Frequenz f' auf den
Gitterkreis gegeben, so daß die Nutzfrequenz f durch die Frequenz f' mitgezogen
wird.
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Ein Mitziehen der Nutzfrequenz f durch die Frequenz f' findet auch
dann statt, wenn der Kreis II nicht exakt auf die Nutzfrequenz
abgestimmt ist. Ist z. B. die Eigenfrequenz des Kreises II nicht
sondern
und dient zur Modulation die Frequenz
so ist in diesem Fall die Modulationsfrequenz (n-i)
Durch Modulation dieser Frequenz mit der Steuerfrequenz F = n - f
ergibt sich
die Frequent
Die mitziehende Frequenz f' ist also tiefer als die Grundfrequenz und mithin bestrebt,
ausreichenden Mitziehbereich vorausgesetzt, die Grundfrequenz so lange zu vermindern,
bis Grundfrequenz
und mitziehende Frequenz
miteinander übereinstimmen. Dies ist der Fall, wenn d = o und mithin
Die Nutzfrequenz f bleibt also erhalten, selbst wenn die Abstimmung des Kreises
II nicht genau ist.