DEP0009048DA - RC-Generator - Google Patents

Description

Um einen in einem bestimmten Frequenzbereich stufenlos schaltbaren Frequenzgenerator mit konstanter Ausgangsspannung zu erhalten, hat man eine Brückenanordnung, die sogenannte Wien-Brücke, mit einem Verstärker zusammengeschaltet, wie dies die Fig. 1 zeigt. Wird diesem Verstärker eine an den Punkten C und D der Brückenanordnung herrschende Spannung U(sub)2 zugeführt, so gibt dieser Verstärker eine phasengleiche Spannung U(sub)1 ab, welche der Brückenanordnung an ihren Diagonalpunkten A und B wieder zugeführt wird. Die Ausgangsspannung wird an den gleichen Punkten abgenommen. Die Frequenz dieser Spannung errechnet sich aus der Formel <Formel>. Man erkennt, dass man durch Veränderung der Brückenglieder R(sub)1R(sub)2, C(sub)1C(sub)2 die Frequenz ändern kann. Hierbei muss bei Änderung der Widerstände das Verhältnis <Formel> bzw. bei Änderung dder Kondensatoren das Verhältnis <Formel> erhalten bleiben, um Spannungsschwankungen an den Diagonalpunkten A und B zu vermeiden.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Brückenanordnung hat man in den Brückenzweig BC eine Glühlampe eingeschaltet, um die Schwingamplitude an den Punkten C, D und A, B möglichst konstant zu halten. Denn unterstellt man, dass der Heizfaden der Glühlampe sich im Betrieb der Brückenan- etwas abkühlt, so wird sein Widerstand kleiner, und die dadurch grösser werdende Teilspannung an den Punkten A und C lässt auch die dem Verstärker zuzuführende Spannung U(sub)2 an den Punkten C und D ansteigen, sodass demzufolge auch die Spannung U(sub)1 ansteigt. Der Brückenanordnung wird also an den Diagonalpunkten A und B eine höhere Spannung zugeführt, sodass u.a. durch den Heizfaden der Glühlampe ein stärkerer Strom fliesst, der eine grössere Erwärmung des Glühlampenfadens zur Folge hat. Der Fadenwiderstand nimmt demzufolge zu, sodass die Spannung U(sub)1 zur Folge hat. Den Diagonalpunkten A und B wird als wieder eine geringere Spannung zugeführt, sodass die Temperatur des Heizfadens und somit auch der Widerstand desselben abnimmt. Die eben geschilderten Vorgänge spielen sich bis zum Gleichgewichtszustand ein, sodass dann die Spannung U(sub)1 an den Diagonalpunkten AB und damit auch die Ausgangsspannung konstant bleibt, sofern sich der Verstärkungsgrad nicht allzu stark ändert. In einer solchen Anordnung hat man die Widerstände R(sub)1 und R(sub)2 unverändert gelassen und nur die als Doppelkondensator (Zweigang) ausgebildeten Kondensatoren C1 und C2 verändert. Man erhält auf diese Weise einen veränderbaren Frequenzbereich 1:10. Um ausserhalb dieses Bereiches liegende andere Frequenzen zu erhalten, muss man entsprechende weitere Bereiche durch stufenweise Änderung der Widerstände R1 und R2 schaffen. Eine stufenlose Frequenzänderung im weiten Bereich kann aber auf diese Weise nicht erzielt werden. Hierzu müssen bei feststehenden Kondensatoren die Widerstände R(sub)1 und R(sub)2 veränderlich gemacht werden, was beispielsweise z.Zt. einen Frequenzbereich von 1 : 1000 und mehr ergeben würde. Beide Widerstände müssten, um sie zu gleicher Zeit um den gleichen Betrag verändern zu können, als Präzisionszweigangwiderstände ausgeführt werden. Solche Widerstände stehen aber z.Zt. nicht zur Verfügung, vielmehr schwankt ihr Widerstandsverhältnis in dem Regelbereich 1:1000 um mindestens <Nicht lesbar>. Die Verwendung solcher Widerstände würde also bedeuten, dass auch die an den Diagonalpunkten A und B herrschende Spannung in unerwünschter Masse schankt.

Die vorliegende Erfindung will nun diese Nachteile vermeiden, ohne an die veränderlichen Regelglieder (z.B. Widerstände der Brückenanordnung) besondere Genauigkeitsanforderungen zu stellen. Sie erreicht dies dadurch, dass die Ausgangsspannung als Teilspannung einer dem zugehörigen Verstärker zugeführten Brückenspannung an einem einen

Regelheissleiter enthaltenen Brückenzweig entnommen wird, der zwischen einem mit dem Eingang des Verstärkers und einem mit dem Ausgang desselben verbundenen Brückenpunkt liegt.

Die erfindungsgemässe Anordnung stellt sich gemäss dem als Ausführungsbeispiel gewählten, in der Figur 2 gezeigten Aufbau so dar, dass die Ausgangsspannung an den Punkten A und C des mit einem Regelheissleiter, z.B. Urandioxyd-Leiter R(sub)H ausgerüsteten Zweiges der Brückenanordnung abgenommen wird. Infolge der Verwendung des Regelheissleiters, also eines Widerstandes mit bei zunehmender Temperatur geringer werdendem Widerstandswert, bei welchem die Spannung innerhalb eines gewissen Strombereiches konstant bleibt, ist die Ausgangsspannung selbst bei Verwendung von veränderlichen Widerständen R(sub)1 und R(sub)2 mit dem üblichen Genauigkeitsbereich ihres Verhältnisses und bei schwankendem Verstärkungsgrad keine Schwankungen unterworfen. Infolge Verwendung des Regelheissleiters anstelle einer Glühlampe in der Wien-Brücke ist auch der Leistungsverbrauch der Anordnung erheblich geringer. Durch Veränderung der Widerstände ist eine Frequenzänderung im weiten Bereich, z.B. 1:1000, möglich, sodass der RC-Generator z.B. ohne weiteres wie ein Schwebungssummer benutzt werden kann. Ausserhalb dieses Bereiches liegende weitere Frequenzbereiche lassen sich dadurch schaffen, dass die Kondensatoren C1 und C2 in Stufen veränderlich gemacht werden.

Es sei noch bemerkt, dass die Ausgangsspannung über eine Endstufe geführt werden kann.

Claims (1)

1. RC - Generator mit in weiten Grenzen stufenlos regelbarem Frequenzbereich und konstanter Ausgangsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsspannung als Teilspannung einer dem zugehörigen Verstärker zugeführten Brückenspannung an einem einen Regelheissleiter enthalten - den Brückenzweig entnommen wird, der zwischen einem mit dem Eingang des Verstärkers und einem mit dem Ausgang desselben verbundenen Brückenpunkt liegt.