DE954162C - Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit - Google Patents

Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit

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Publication number
DE954162C
DE954162C DEL23022A DEL0023022A DE954162C DE 954162 C DE954162 C DE 954162C DE L23022 A DEL23022 A DE L23022A DE L0023022 A DEL0023022 A DE L0023022A DE 954162 C DE954162 C DE 954162C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tongue
coils
magnetic
coil
oscillator
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Expired
Application number
DEL23022A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Franz Griesbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Landis and Gyr AG
Original Assignee
Landis and Gyr AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Landis and Gyr AG filed Critical Landis and Gyr AG
Application granted granted Critical
Publication of DE954162C publication Critical patent/DE954162C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

  • Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit Zungenoszillatoren :bekannter Art bestehen im wesentlichen aus einer ferromagnetischen Schwingzunge als frequenzhestirmmendes Glied und zwei permanentmagnetischen Kreisen mit je einer Induktionsspule, wobei rder eine Kreis zum Antrieb, der andere Kreis zur Rückkopplung dient. Diese beiden magnetischen Kreise wenden meist durch zwei permanente Magnete gebildet und schließen sich mit Hilfe von je zwei Luftspalten über die Schwingzunge, wobei die beiden Flüsse in der Schwingzunge gleichsinnig und gleich stark sein sollen. Die durch die Bewegung der Schwingzunge in der Spule fdes einen magnetischen Kreises induzierte EMK wird auf das Gitter einer Elektronenröhre übertragen, und die dadurcherzwungene Ano!denstromänderung wird über @die Spule des zweiten magnetischen Kreises zurr Aufrechterhaltung der Schwingungen. der Schwingzunge benutzt. Es handelt sich dabei um eine magnetisch-mechanische Rürikkopplung von der Anode auf das Gitter der Antrieabsröhre. Infolge dieser Rückkopplung schaukelt sich die Schwingung auf eine konstante, denelektrischenAntriebsbedingungen.entsprechende Maximalamplitude auf. Zur Aufrechterhaltung der Schwingung muß die Plhasenverschiebung zwischen Anodenstrom und induzierter Gitterspannung bei Anwehdurng einer Triade r8o°, bei Anwendung einer Doppeltriode o° sein. Man hat nun erkannt, daß außer der mechanischmagnetischen Kopplung dies. Anodenkreises und des Gitterkreises über die Schwingzunge infolge- des unvermeidlidhen Streuflusses eine zusätzliche induktive Kopplung zwischen Anodenspule und Gitterspule besteht. Ist diese induktive Kopplung größer als die mechanisch-magnetische Kopplung über die Schwingzunge, so kommt es zu Schwingungen, die nicht mehr durch die Sahwingzunge@, sondern durch Induktivitäten und Kapazitäten der Schaltung bestimmt sind. Der Streufluß und damit die genannte induktive Kopplung ist außer von d er Konstruktion (Luftspalte, Eisenweg) noch von der Größe der Antriebsenergie abhängig. Um einen stabilen Betrieb des Zungenoszillators zu gewährleisten, darf daher die Antriebsenergie für die Schwingzunge einen bestimmten Maximalwert nicht übierscJhreiten, wodurch aber auch die untere Grenze für die Einsclhwingzeit des Zungenoszillators festgelegt ist.
  • Diese Beschränkung ist für die Verwendung von Zungenoszillatoren in tonfrequenten Signal- und Steueranlagen sehr nadhteilig, indem die erwünschte kurzeEinschwingzeit meist nicht erreichhar ist und man demzufolge eine oft beträchtliche Verlängerung der Ansprechzeit von Schalt- und Steuermitteln in Kauf nehmen muß; oder es muß der Zungenoszillator im Dauerbetrieb laufen.
  • Die Erfindung will den genannten Nachtei durch eine Kompensation der induktiven Kopplung beheben. Sie betrifft einen Zungenoszillator mit kurzer Eirnschwingzeit, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er zwei magnetische Kreise mit je zwei. Spulen in einer derartigen räumlichen Anordnung und elektrischen Schaltung aufweist, ,daß das elektrisch-magnetische System .in rbezug auf die induktiven Kopplungen symmetrisch, das magnetisch-rnechanische System in Bezug auf die Kraftmomente, die auf die Zunge wirken, unsymmetrisch ist. Insbesondere wird dies dadurch erreicht, daß in jedem magnetischen Kreis je eine Spule nahe am Zungenende und je eine Spule nahe an der Einspamnstelle der Zunge angeordhet ist und daß die Spulen jedes magnetischen Kreises in Reihe geschaltet sind: und idie Spulendes einen Kreises be- züglich des Wicklungssinnes gleichsinnig, die Spulen des anderen Kreises aber gdegensinnig zusammengeschaltet -sünd.
  • Ein AusfghrungsJbeispiel der Erfindung wind an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt in Fig. i eine Anordnung der :magnetischem Kreise in perspektivischer Darstellung, in Fig. 2 ein Schaltschema mit einer Elektronenröhre.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fing. i befindet sich links und rechts einer i i je ein permanentmagnetischer Kreis., Bieren Flüsse durch die gestrichelten Linien 12, 13 angedeutet sind. Der magnetische Kreis 12 links der Zunge wird durch - weinen permanenten Magnet 1q. und zwei Weicheisenkerne 15, 16 gebildet, weben jeder Kern 1.5 bzw. 16 mit der Zunge i i einen. Luftspalt bildet. Auf @ jedem Kern 15 bzw. 16 isst eine Spule 17 . bzw. 18 angeordnet. Die beiden Spulen 17 und 18 sind genau gleich Üimiensioniert und !haben gleiche Windungszahl. Der magnetische Kreis 13 rechts der Zunge wird durch einen permanenten Magnet ig und zwei Weidhei.senkerne analog den Kernen 15 und 16 gebildet, welche jedoch in der Zeichnung nicht sichtbar sind und welche ebenfalls mit der Zunge zwei Luftspalte bilden. jeder dieser Kerne trägt eine Spule 2o bzw. 21. Beide Spulen 2o; 21 sind genau gleich dimensioniert und "halben gleiche Windungszah 1. Die beiden Spulenpaare können gleich oder verschieden sein, wie später erörtert wird. Hingegen müssen die !beiden permanenten Flüsse 12 und 13 gleichsinnig und gleich stark sein, was dadurch erreicht wird, d'aß die beiden Magnete 1q. und i9 gleich stark magnetisiert und die vier Kerne undLuftspalte bezüglich der Zunge i i genau symmetrisch angeordnet sind. Die beiden Flüsse treten in .der Nähe des frei schwingenden Endes der Zunge i i in dieselbe ein und in der Nähe der Einspannstelle wieder aus. Die Wicklungsanfänge der Spulen sind mit A, die Wicklungsenden mit E bezeichnet. Die @beiden Spulen jedes Paares sind in Reihre geschaltet, und zwar sind dabei die beiden Spulen 17, 18 gegensinnig geschaltet, indem :das Wicklungsende E der Spule 17 .mit dem Wicklungsende E .der Spule 18 verbunden ist, während die beiden Spulen 2,o, :2i gleichsinnig geschaltet sind, indem d as Wicklungsende- E (der Spu le 2o mit dem Wicklungsanfang A der Spule 2i verbunden rist. Die von den Spulen abgehenden Leitungen 22, 23, 2q. dienen zum AnscJhluß an eine Antriebsröhre.
  • Schwingschaltungen mit einer Triode sind #bekannt. Es ist auch bekannt, als Antriebsröhre eine Doppeltriode _zu vei#wenden, welche den Vorteil aufweist"daß die Dellastung,des Anodenkreises des ersten Systems den Anodenstrom des zweiten Systems. praktisch nur unbedeutend beeinflußt und als. Doppelröhre eine viel größere Verstärkung liefert. Eine diesbezügliche Schaltung ist in Fig. 2 gezeigt. Die Spulen und ri!h:re Anschlüsse sind gleich bezeichnet wie in Eig. i. Die Zuleitung 22 des linken Spulenpaares bist über einen Kopplungskondensator 25 an der zweiten Anode der Röhre angeschlossen, die Zuleitung23 des rechten Spulenpaares liegt am ersten Gitter der Röhre, und die beiden Spulenpaaren gemeinsame Rückleitung 24 liegt an den Kathoden. Der Kondensator 25 bildet mit den Spulen 17, 18 einen Schwingkreis, welcher .auf eine Resonanzfrequenz .abgestimmt ist, die der Zungenfrequenz gleich -ist. Diese Abstimmung kann durch. Anpassung- des Kopplungskondensators 25 oder durch P:arallelsrihalten eines Abstim@mkondensators zu den Spulen erfolgen. Der Anodenwechselstrom in den Spulen 17, 18 überlagert dem permanenten Fluß 18 einen Wechselfluß, welcher die Zunge i i in Schwingung versetzt. Die Schwingungen der Zunge i i induzieren in den Spulen@2o, 21 -die Gitterspannung. Die infolge Streuung auftretende induktive Kopplung Bier beiden Spulen 17 und 2o wird durch die infolge der symmetrischen Verhältnisse gleichstarke Gegenkopplung der beiden Spulen 18 und 21 kompensiert. Dadurch, daß die beiden Spulen 17 und 2o mit ihren Kernen in der Nähe des frei schwingenden Endes der Zunge, (die Spulen 18 und 21 mit ihren Kernen jedoch in der Nähe der Einspannstelle der Zunge angeordnet und die Spulen des einen Paares gegeneinandergeschaltet sind', ist die magnetis,ch-,mechanische Kopplung unsymmetrisch. Der Anodenstrom erzeugt .im Kern oder Spule 18 einen Wechselfluß, ,dessen Phasenlage zum Wechselfluß im Kern der Spule 17 um 18o° verschoben .ist. Während jedoch der Fluß der Spule 17 zur Schwingungsanregung der Zunge fast vollständig ausgenutzt ist, hat .der Fluß der Spule 18 nur geringe Wirkung auf die Zunge. Die Zungenschwingungen induzieren in den Spulen 2o und 21 amplitudenproportionale und: phasengleiche Spannungen, die sich addieren.
  • Aus dieser Betrachtung ist .ersichtlich, daß die Spulenpaare dies Gitterkreises und des Anodenkreises vertauscht werden können. Wird die Leitung 22 an das Gitter und die Leitung 23 über dien Kopplungskondensator 25 an die Anode geschaltet, so addieren sich die Flüsse der Antriebsspulen 21, 22, und die induzierten Spannungen der Spulen 17, 18 subtrahieren sich, so daß der Gesamteffekt derselbe bleibt.
  • Bei der Herstellung eines Zungenoszilllators ist es praktisch, alle vier Spulen gleich herzustellen.-Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Windungszahlen der Spulen in den beiden Systemen verschieden zu machen, um für eine bestimmte 0s= zillatorfrequenz eine bessere Anpassung des Resonanzkreises zu erreichen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zungenoszillator mit kurzer E.inschwingzeit, gekennzeichnet durch zwei magnetische Kreise mit je zwei Spulen in * einer derartigen räumlichen Anordnung und elektrischen Schaltung, daß das elektrisch-magnetische System in bezug auf die induktiven Kopplungen symmetrisch, das magnetisch@mec@hanische System in bezug auf die Kraftmomente, die auf die Zunge wirken, unsymmetrisch ist.
  2. 2. Zungenoszillator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem magnetischen Kreis je eine Spule nahe am Zungenende und je eine Spule nahe an der Einspannstelle der Zunge ist.
  3. 3. Zungenos.zillator nach Ansprüchen i und 2, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen jedes magnetischen Kreises in Reihe geschaltet sind und die Spulendes einen Kreises bezüglich des Wicklungssinnes gleichsinnig, die Spulen des anderen Kreises aber gegensinnig zusammengeschaltet sind.
DEL23022A 1955-09-17 1955-09-25 Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit Expired DE954162C (de)

Applications Claiming Priority (1)

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CH954162X 1955-09-17

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DE954162C true DE954162C (de) 1956-12-13

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DEL23022A Expired DE954162C (de) 1955-09-17 1955-09-25 Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit

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