DE895786C - Schaltungsanordnung zum Stabilisieren der Frequenz eines Oszillators - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Stabilisieren der Frequenz eines Oszillators, insbesondere der mittleren Frequenz eines frequenzmodulierten Oszillators, nach Patent 886 316.

Das Patent 886 316 betrifft eine Schaltungsanordnung zum Stabilisieren der Frequenz eines Oszillators, insbesondere der mittleren Frequenz eines frequenzmodulierten Oszillators, mittels einer Regelspannung, mittels derer die Frequenz des Oszillators nachgeregelt wird, welche Regelspannung über einen Regelkondensator erzeugt wird, dem in einer Zeitspanne, die groß ist in bezug auf die Periode der Oszillatorschwingung, zwei Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen zugeführt werden, die in gleicher Weise von der Amplitude, aber in verschiedener Weise von der Frequenz der Oszillatorschwingung abhängen und deren Mittelwerte bei der gewünschten Frequenz vorzugsweise von gleicher Größe sind.

Insbesondere wenn dabei die frequenzabhängige Ladung dem Regelkondensator über einen Ladekondensator, der klein.in bezug auf den Regelkondensator ist, in Reihe mit einem Gleichrichter zugeführt wird und der Ladekondensator mittels eines weiteren Gleichrichters von umgekehrter Durchlaßrichtung periodisch von der in der Frequenz nachzuregelnden Spannung aufgeladen wird, stößt man auf die Schwierigkeit, daß der Regelkondensator nur in einer einzigen Richtung geladen werden kann, da Ladungen von entgegengesetzten Vorzeichen über die beiden in Reihe geschalteten Gleichrichter abfließen. Die Steuer-

spannung zum Stabilisieren des Oszillators kann dabei ihr Vorzeichen nicht wechseln.

Dieser Nachteil wurde nach dem Hauptpatent dadurch behoben, daß im Kreis der die eine Ladung liefernden Gleichrichteranordnung eine Gegenspannung wirksam gemacht wurde; um den Einfluß dieser Gegenspannung auf den Nullwert der Steuerspannung zu beseitigen, wurde eine zweite, gleich große Gegenspannung im Kreis der die andere Ladung liefernden ίο Gleichrichteranordnung eingeschaltet.

Es können jedoch die Schaltelemente, mittels derer die beiden Gegenspannungen erzeugt werden müssen, fortfallen, wenn gemäß der Erfindung die Steuerspannung zur Frequenzstabilisation von einer Anzapfung des Widerstandes, über den die zweite Ladung dem Regelkondensator zufließt, abgenommen wird, derart, daß diese Steuerspannung bei der gewünschten Frequenz gleich Null ist.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein frequenzmodulierter Oszillator 1 soll stabilisiert werden. Der Oszillator ist über den Kondensator C₁ mit dem Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Dioden D₁ und D₂ verbunden, die die gleiche Durchlaßrichtung haben und in deren Kreis der Regelkondensator C₂ hegt. Der Oszillator ist außerdem über einen Kondensator C₄ mit dem Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Dioden D₃ und D₄ verbunden, die die gleiche Durchlaßrichtung haben und in deren Kreis ein Vergleichskondensator C₃ liegt. Der Aufladekondensator C₁ hat dabei einen kleinen Wert gegenüber dem Regelkondensator C₂ und ist auch kleiner als der Kondensator C₄.

Der Vergleichskondensator C₃ ist über einen Widerstand R mit dem Regelkondensator C₂ verbunden. Der Kondensator C₂ wird auf diese Weise über den Ladekreis D₁, C₁, D₂ aufgeladen, während er über den Widerstand R entladen wird. Die Spannung über den Kondensator C₂ bildet dabei ein Maß für die Frequenz der vom Oszillator 1 erzeugten Schwingungen.

Im allgemeinen ist es erwünscht, daß für die zentrale Frequenz dieser Schwingungen, die Regelspannung gleich Null ist. In diesem Fall stößt man auf die Schwierigkeit, daß der Kondensator C₂ nur in einer einzigen Richtung aufgeladen werden kann, da Ladungen von entgegengesetzten Vorzeichen über die beiden in Reihe geschalteten Dioden D₁ und D₂ abfließen. Dieser Nachteil wurde gemäß der Erfindung nach dem Hauptpatent dadurch beseitigt, daß im Kreis -der beiden Dioden D₁ und D₂ eine Gegenspannung erzeugt wurde, z. B. mittels eines Stromes, der einen entkoppelten im Kreis dieser Dioden liegenden Widerstand durchfließt. Um zu bewirken, daß für die zentrale Frequenz die Spannung über den Regelkondensator C₂ wieder Null war, wurde im Kreise der beiden Dioden D₃ und D₄ eine gleich große Gegenspannung erzeugt, z. B. ebenfalls mittels eines einen entkoppelten gleich großen Widerstand durchfließenden gleich großen Stromes; die beiden Ströme können von ein und derselben Stromquelle geliefert werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese besondere Gleichstromquelle entbehrt werden kann, da der Reihenkreis, der von den Dioden D₁ und D₂, dem Widerstand I? und den Dioden D₃ und D₄ gebildet wird, vom gleichen Gleichstrom durchflossen wird, so daß über die z. B. in Reihe mit den Dioden D₁ und D₄ angeordneten entkoppelten Widerstände eine gleich große Gegenspannung erzeugt wird. Es erweist sich als möglich, diese beiden entkoppelten Widerstände, über welche die Gegenspannungen erzeugt werden, in Reihe mit dem Widerstand R zu legen. Weiter zeigt es sich, daß dann durch diese Widerstände kein Hochfrequenzstrom fließt, da die Kondensatoren C₂ und C₃ einen Kurzschluß für diesen Strom bilden, so daß die Entkopplungskondensatoren über diese Widerstände entfallen können. Die Schaltung ist nunmehr also bis zum Fall vereinfacht, daß die Regelspannung von dem Anzapfungspunkt 2 des Widerstandes I? abgegriffen wird, wobei die Schaltteile, mit denen die gegenelektromotorischen Kräfte erzeugt werden müßten, entbehrt werden können.

An Hand der folgenden Berechnung wird die Brauchbarkeit der auf diese Weise entstandenen Schaltung nachgewiesen.

Es sei angenommen, daß die Spannungsquelle 1 eine asymmetrische Spannung erzeugt mit einer positiven Amplitude E₁ und einer negativen Amplitude E₂. Der Kondensator C₁ wird je Periode über die Diode D₁ bis zu einer Spannung E₂ aufgeladen und empfängt dabei eine Ladung C₁E₂. Danach wird dieser Kondensator über die Diode D₂ entladen und nimmt dabei die Spannung — (E₁ —V) an (wobei V die Spannung auf dem Kondensator C₂ darstellt), da der Kondensator C₁ in bezug auf den Kondensator C₂ klein ist. Dem Kondensator C₂ wird infolgedessen je Periode eineLadungCjE₂-I-C₁ (E₁—V) = C₁(^E—V) zugeführt, wobei E₁ -j- E₂ = 2 E gesetzt wird. . Der Kondensator C₄ wird bis zu einer Spannung E₁, der Kondensator C₃ bis zu einer Spannung E₂ + E₁ = 2 E aufgeladen, wobei der Spannungsabfall infolge der Entladung der Kondensatoren in dem Maße kleiner ist, wie sie einen größeren Wert in bezug auf den Kondensator C₁ haben.

Der Kondensator C₂ wird über den Widerstand 12 entladen, wobei die je Zeiteinheit abfließende Ladung

. . , 2E+V . ,
gleich ——^— ist.

Je Periode gilt also:
C₁ (E — V) = —jj:— , worin f die Frequenz der vom

Oszillator erzeugten Schwingungen darstellt. Hieraus folgt:

V =

2 E.

Wird die Regelspannung im Anzapfungspunkt 2 des Widerstandes I? abgegriffen, wo die Größe der abgegriffenen Spannung von der zentralen Frequenz f ₀

gleich Null ist, so gilt die Formel: — = —--, worin r

den Widerstand zwischen diesem Anzapfungspunkt und dem Kondensator C₂ darstellt.

Wenn man diese Formel in die vorangehende Beziehung einführt, folgt für diese zentrale Frequenz f₀ die Bedingung: f₀ (R — 2f) C₁ = i.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung nach Patent 886 316 zum Stabilisieren der Frequenz eines Oszillators, insbesondere der mittleren Frequenz eines frequenzmodulierten Oszillators, mittels einer Regelspannung, die über einen Regelkondensator erzeugt wird, dem in einer Zeitspanne, die groß ist in bezug auf die Periode der Oszillatorschwingung, zwei Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen zugeführt werden, die in gleicher Weise von der Amplitude, aber in verschiedener Weise von der Frequenz der Oszillatorschwingung abhängen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung zur Frequenzstabilisation von einer Anzapfung des Widerstandes, über den die zweite Ladung dem Regelkondensator zufließt, abgenommen wird, derart, daß diese Steuerspannung bei der gewünschten Frequenz gleich Null ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   5520 10.