FI76457C - Synkroniseringssystem foer en oscillator med dc-kontroll av tomgaongsfrekvensen. - Google Patents

Description

1 76457

Oskillaattorin tahdistusjärjestelmä jossa on vapaan värähtelytaajuuden DC-säätö

Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti tahdis-5 tettuihin oskillaattoreihin ja erityisesti uusiin oskillaattorin tahdistusjärjestelmiin, jotka käyttävät vaiheohjauslaitetta halutun tahdistuksen tuottamiseksi ja säilyttämiseksi. Järjestelmään sisältyy vaiheohjauslait-teesta riippumaton ominaisuus, joka sallii oskillaattorin 10 vapaan värähtelytaajuuden tasavirtaohjauksen.

US-patenttijulkaisu 4020500-Harwood esittää yleistä tyyppiä olevaan tahdistetun oskillaattorin, joka on ollut laajalle levinneen käytön kohteena väriveryailu-oskillaat-torina väritelevisiovastaanottimissa. Oskillaattori käyt-15 tää invertoimatonta vahvistinta takaisinkytkennän tapahtuessa kidesuotimen kautta, joka yhdistää invertoimatto-man vahvistimen ulostulon ja sisääntulon. Suotimen ulostuloon kytketty kvadratuurivaihesiirtoverkosto syöttää vaihesiirrettyjä signaaleja ylimääräiseen ohjattuun vahvis-20 timeen. Vaiheilmaisin, joka on riippuvainen vertailuvä-rähtelyjen vastaanotetuista väritahtipurskeista ja signaaleista invertoimattomasta vahvistimesta, kehittää ohjaus jännitteet , jotka edustavat eron, jos sellainen on, tasoa ja suuntaa halutusta kvadratuurivaihesuhteesta si-25 sääntulojen välillä. Ylimääräinen ohjattu vahvistin syöttää vaihesiirretyt signaalit invertoimattoman vahvistimen kuormaan, joiden napaisuuden ja tason ovat määrittäneet ohjausjännitteet edellä mainitun eron minimoimiseksi.

Mainitussa US-patenttijulkaisussa 4020500 esite-30 tyssä järjestelmässä säädettävä kondensaattori, joka on kytketty sarjaan takaisinkytkentäsuotimen pietso-sähköisen kiteen kanssa,tulee mahdolliseksi oskillaattorin vapaan värähtelytaajuuden asettelemisen.

Tähän tarkoitukseen soveltuva säädettävä konden-35 saattori on suhteellisen kallis erillinen komponentti ja 7645 7 2 sillä on mahdollisuus mekaaniseen epästabiilisuuteen.

Kun käytetään automaattista asetuslaitetta värivas-taanottimien tehokasta massatuotantoa varten, säädettävän kondensaattorin tarkka säätö asetustyökalulla 5 voi aiheuttaa hakalia mekaanisia ongelmia. Lisähaitta säädettävän kondensaattorin käytöstä taajuudensäätöön on että säädettävä kondensaattori muodostaa "kuuman" säätimen. Tämä kohottaa mahdollisuutta, että asetustyö-kaluun liittyvä kapasitanssi voi johtaa asetuksiin auto-10 maattisen asetuksen aikana, jotka ovat vääriä senjälkeen kun työkalu on poistettu.

Esillä oleva keksintö on suunnattu oskillaattorin tahdistusjärjestelmään, joka on varustettu kyvyllä tuottaa tahdistetun oskillaattorin vapaan värähtelytaa-15 juuden "kylmä" tasavirtaohjaus, jolloin säädettävän vastuksen käytöstä tällaiseen taajuussäätöön liittyvät haitat voidaan välttää. Tuotettaessa tahdistetun oskillaattorin vapaan värähtelytaajuuden tasavirtaohjaus esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti siten muodos-20 tettu laite on kuitenkin riippumaton tahdistustarkoi- tuksiin käytetystä vaiheohjaussilmukasta. Tämä sallii vapaan värähtelytaajuuden asetuksen suorittamisen ilman mitään symmetristä vaiheohjaussilmukan säätöalueen häiriötä. Tämä eroaa sellaisista värivertailuoskillaattorin 25 tasavirtataajuusohjausesimerkeistä, kuin on muodostettu a) värikkyysjärjestelmässä, jota on kuvattu kirjan RCA Linear Integrated Circuits volume SSD-201C, 1975 DATA BOOK Series sivuilla 359-363 ja b) sen tyyppisissä väritelevisiovastaanottimissa 30 (esim. Blaupunkt FM 120 runko), joissa käytetään Motoro- lan TDA 3300 valotiheys/värikkyys integroitua piiriä. Esimerkissä (a) vapaan värähtelytaajuuden tasavirtasäätö on muodostettu saattamalla pursketahdistus tarkoituksiin käytettävä vaiheilmaisin tasavirta epätasapainoon kun, 35 taas esimerkissä (b) vapaan värähtelytaajuuden tasavirta-

II

7645 7 3 säätö on muodostettu purskeesta riippuvaisen vaiheilmai-simen suodatetun ulostulon suoralla muuttamisella.

Esillä olevan keksinnön esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti yllä mainitussa US-patenttijul-5 kaisussa 4020500 esitettyä yleistä tyyppiä olevan oskillaattorin tahdistusjärjestelmän kvadratuurivaihesiir-toverkoston ulostulo syötetään riippumattomasti ohjattujen vahvistimien pariin. Ensimmäinen ohjatuista vahvistimista on riippuvainen purskeesta riippuvainsen vaihe-10 ilmaisimen ohjausjänniteulostuloista tuottaen oskillaattoriin tahdistuksen mainitussa US-patenttijulkaisussa kuvatulla yleisellä tavalla. Toinen ohjatuista vahvistimista on riippuvainen vertailutasajännitteestä ja säädettävästä ohjaustasajännitteestä ja kehittää vaihesiirre-15 tyn signaaliulostulon, jonka taso ja napaisuus riippuvat eron, jos sellainen on, tasosta ja suunnasta vastaavien tasajännitteiden välillä. Tämän vaihesiirretyn signaaliulostulon yhdistelmä invertoimattoman vahvistimen ulostulon kanssa muodostaa oskillaattorin vapaan värähtelytaa-20 juuden asettelun ilman ensimmäisen ohjatun vahvistimen toimintaan liittyvän vaiheohjausalueen symmetrian häiriötä.

Oheisissa piirustuksissa: kuvio 1 esittää osittain kaaviollisesti ja osittain lohkokaavioesityksenä osan väritelevisiovastaanotti-25 mesta, johon sisältyy värin vertailuoskillaattorin tahdistus järjestelmä, jossa vapaan värähtelytaajuuden asetus on tuotettu esillä olevan keksinnön esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti, ja kuvio 2 esittää kaaviollisesti piiristöä käytettäväk-30 si kuvion 1 laitteen edullisessa muunnoksessa.

Kuviossa 1 esitetyssä väritelevisiovastaanottimen osassa invertoimaton vahvistin 10 on varustettu riittävällä positiivisella takaisinkytkennällä kaistanpäästö-suotimen kautta, joka yhdistää sen ulostulon ja sisääntu-35 lon, jotta mahdollistetaan sen toiminta oskillaattorina „ 76457 4 toimintataajuudella, joka sijaitsee suotimen päästö-kaistan sisällä.

Vahvistin 10 sisältää parin NPN transistoreja 11 ja 13 jotka on sovitettu differentiaalivahvistin-5 rakenteeksi niiden emitterielektrodien ollessa kytkettyinä yhteen. Differentiaalivahvistimen sisääntulo-transistorin 11 kollektorielektrodi on kytketty suoraan käyttöpotenitaalilähteen positiiviseen liittimeen (+Vcc) samalla kun differentiaalivahvistimen ulostulotransis-10 torin 13 kollektorielektrodi on kytketty +Vcc liittimeen kuormitusvastuksen 14 kautta. Transistorien 11 ja 13 yhteen kytketyt emitterielektrodit on palautettu käyttö-potentiaalilähteen negatiiviseen liittimeen (esim. maa) NPN virtälähdetransistorin 15 kollektoriemitteritien 15 kautta, joka on sarjassa emitterivastuksensa 16 kanssa.

Signaalit syötetään vahvistimen sisääntuloliitti-meltä I sisääntulotransistorin 11 kantaelektrodiin NPN emitteriseuraajatransistorin 21 kantaemitteritien kautta. Signaalit syötetään ulostulotransistorin 13 kollekto-20 riita (liittimessä S) vahvistimen ulostuloliittimen O

NPN emitteriseuraajatransistoriparin 31 ja 33 kantaemitte-riteiden kautta, jotka on kytketty yhteen vastuksella 32, joka yhdistää transistorin 31 emitterielektrodin transistorin 33 kantaelektrodille. Transistorin 33 emitteri-25 elektrodi on palautettu maahan vastuksen 34 kautta.

Emitteriseuraajatransistorien 21, 31, 33 kollektorielektrodi t on kukin kytketty suoraan +Vcc syöttöliittimeen.

Esijännite ulostulotransistorin 13 kantaelektrodia varten on muodostettu NPN emitteriseuraajatransistorilla 30 25, jonka kollektorielektrodi on järjestetty suoraan kytketyksi +Vcc syöttöliittimeen, jonka kantaelektrodi on kytketty vastuksen 26 kautta esijännitelähteen positiiviseen liittimeen (+5,2V) ja jonka emitterielektrodi on kytketty suoraan ulostulotransistorin 13 kantaelektrodiin. 35 Emitteriseuraajatransistorin 25 ottaman lepotilavirran

II

5 7 6 4 5 7 määrää NPN virta 1ahdetransistori 27, jonka kollektori-elektrodi on järjestetty suuraan kytketyksi transistorin 25 emitterielektrodiin ja jonka emitterielektro-di on palautettu maahan vastuksen 28 kautta. Emitteri-5 seuraajatransistorin 21 ottaman lepotilavirran vahvistimen sisääntuloon määrää samalla tavoin NPN virtalähde-transistori 23, jonka kollektorielektrodi on järjestetty suoraan kytketyksi transistorin 21 emitterielektrodiin ja sen emitter!elektrodi palautetuksi maahan vastuksen 10 24 kautta. Vastus 22 kytkee transistorin 21 kantaelektro- din <-5,2V:n esijännitesyöttöliittimeen. Virtaläiidetransis-torien 15, 23 ja 27 kantaelektrodit on kukin kytketty suoraan ylimääräisen esijännilähteen positiiviseen liittimeen (+1,2V).

15 Vahvistimen ulostuloliitin 0 on liitetty vahvistimen sisääntuloliittimeen I pietso-sähköisen kiteen 35, kiinteän kondensaattorin 36 ja vastuksen 38 sarjayhdistel-mällä. Esimerkinomaisesti kide 35 on leikattu siten, että sillä on sa r j a resonanssitaajuus sen väritelevisiosig-2Q naalin, johon vastaanotin vastaa, väriapukantoaallon taajuuden (esim. 3,579545 MH^ NTSC:tä varten) välittömässä läheisyydessä, mutta hivenen sen alapuolella.

Tämän mukaisesti kide 35 ilmenee induktiivisena väriapu-kantoaaltotaajuudella. Kiinteän kondensaattorin 36 arvo 25 on valittu siten, että elementtien 35 ja 36 sarjayhdis-telmällä on sarjaresonanssi nimellisellä väriapukantoaal-totaajuude1la resonanssijärjestelmän Q:n ollessa sarja-vastuksen 38 määräämä sopivan kaistanleveyden (esim. 1000 H^) synnyttämiseksi takaisinkytkentätien kaistanpäästö-30 suodinominaiskäyrälle. Kondensaattori 39, joka on kytketty liittimen I ja maan väliin toimii yhdessä vastuksen 38 kanssa, jotta muodostetaan merkittävä vaimennus halutun toimintataajuuden harmonisille värähtelyjen ylläpitämisen estämiseksi tällaisilla korkeammilla taajuuk-35 silla. Elementtien 35 ja 36 muodostama kaistanpaascoomi- 6 76457 naiskäyrä sallii värähtelyt säilyttävän tason positiivisen takaisinkytkennän väriapukantoaallon välittömässä läheisyydessä. Vapaasti värähtelevän toimintataajuuden tarkkaa sovitusta väriapukantoaaltoon ei voida kuiten-5 kaan varmistaa johtuen elementteihin 35 ja 36 liittyvistä käytännön toleransseista. Kuten seuraavassa tullaan kuvaamaan, kuvion 1 järjestelmä sisältää lisälaitteen, joka sallii vapaasti värähtelevän toimintataajuuden sovituksen halutulle tarkalle taajuudelle.

10 Tarkoituksella tahdistaa yllä kuvattu oskillaatto ri taajuudeltaan ja vaiheeltaan sisääntulevien väritele-visiosignaalien väriapukantoaaltovertailun kanssa kuvion I järjestelmä sisältää vaihekomparaattorin 54. Paikallis-sisääntulo vaihekomparaattoriin 54 käsitti värähtelyjä, 15 jotka on johdettu liittimeltä F sisääntulotransistorin II kantaelektrodilla. Värikkyysvahvistin 50 on riippuvainen sisääntulevien signaalien värikkyyskomponentista, joka esiintyy liittimellä C ja sisältää jaksottaiset väriapukantoaaltotaajuiset tantipurskevärähtelyt ja 20 vertailuvaiheen. Värikkyysvahvistimen 50 ulostulo on syötetty purske-e rot tiineen 52, joka syöttää erotetut väritahtipurskeet vaihekomparaattorin 54 toiseen sisääntuloon.

Vaihekomparaattori 54 toimii kehittäen ohjausjän- 25 niteulostulon, jonka taso ja napaisuus ilmaisevat minkä tahansa mahdollisen poikkeaman tasoa ja suuntaa kvadra-tuurivaihe-erosta, joka voi vallita vastaavien komparaat-torisisääntulojen välillä, esimerkinomaisesti vaihekomparaattori 54 on tyyppiä, joka kehittää vuorovaiheiset 30 ulostulot muodostaen komplementaariset ohjausjännitteet vastaaviin ulostulo1iittimiin CV ja CV'. Näitä ohjausjän-nitteitä käytetään ohjaamaan vaihesiirretyn signaalin vahvistimen toimintaa, joka iakaa kuormitusvastuksen 14 invertoimattoman vahvistimen 10 kanssa.

35 Signaalit syötettäväksi vahvistimen 56 sisääntulo-

II

7 7 6 4 5 7 liittimeen (E) johdetaan vaiheensiirtimen 40, 42, 41 ulostuloliittimestä (P). Vaiheensiirrin sisältää induk-torin 40, joka on kytketty vahvistimen sisääntuloliit-timen I ja vaiheensiirtimen ulostuloliittimen P väliin, 5 ja vaiheensiirtimen ulostuloliittimen P väliin, ja vastuksen 42 ja kondensaattorin 41 yhdistelmän, joka on kytketty liittimen P ja maan väliin. Vaiheensiirtimen elementtien arvot on valittu niin, että jäljessä oleva vaihesiirto (oleellisesti yhtä kuin 90° väriapukanto-10 aaltotaajudella) on liitetty värähtelyihin, jotka on syötetty liittimestä I. Vaihesiirretyt värähtelyt, jotka ilmenevät vaiheensiirtimen ulostuloliittimellä 7, on kytketty matriisisisääntuloliittimeen E NPN emitteri-seuraajatransistorin 43 kantaemitteritien kautta, jonka 15 transistorin kollektorielektrodi on kytketty suoraan +Vcc liittimeen ja sen kantaelektrodi on kytketty suoraan liittimeen P ja sen emitterielektrodi on kytketty suoraan liittimeen E. Transistorin 43 ottaman lepovirran määrää NPN virtalähdetransistori 45, jonka kollektorielektrodi 20 on kytketty suoraan liittimeen E ja sen kantoelektrodi on kytketty suoraan +l,2V:n esijännitesyöttöliittimeen ja sen emitterielektrodi on kytketty maahan vastuksen 46 kautta.

Sopiva rakenne vaihesiirretyn signaalin vahvistimen 25 56 tehtävän toteuttamiseksi on esitetty esimerkiksi yllä mainitussa (JS-patenttijulkaisussa 4020500. Käytännössä, kun vaihekomparaattorin 54 vastaavien sisääntulojen välillä ei vaikuta eroa halutusta kvadratuurivaihesuhtees-ta, vahvistin 56 ei kehitä signaaliulostuloa ja paikalli-30 sen värioskillaattorin vapaasti värähtelevä toiminta on 9 häiriötöntä. Kun vaikuttaa ero yhteen suuntaan mainitusta halutusta kvadratuurisuhteesta, vahvistin 56 kehittää invertoidun version vaihesiirretyistä signaaleista, joita esiintyy liittimellä E, jaetun kuormitusvastuksen 14 35 yli, jonka version taso on riippuvainen vaihe-eron tusos- δ 76457 ta. Kun vaikuttaa vastakkaissuuntainen ero halutusta kvadratuurisuhteesta, vahvistin 56 kehittää invertoimatto-man version mainituista vaihesiirretyistä signaaleista vastuksen 14 yli, jonka version taso on riippuvainen vai-5 he-eron tasosta. Tällaisen vaihesiirrettyjen signaalien ohjatun syötön vaikutus on muuttaa oskillaattorin toimintaa tavalla, joka minimoi poikkeaman halutusta kvadra-tuurivaihesuhteesta komparaattorin sisääntulojen välillä. Tämä tuottaa oskillaattorin tahdistuksen vastaanotettujen 10 väritahtipurskeiden kanssa.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti liittämällä E ilmenevillä vaihesiirretyillä signaaleilla on lisäkäyttö yllä kuvatun oskillaattorin vapaan värähtelytaajuuden asetuksen muodostamisessa. Tätä tarkoitus-15 ta varten liittimellä E ilmenevät vaihesiirretyt signaalit syötetään sisääntuloina differentiaalivahvistinten 60 ja 70 pariin.

Differentiaalivahvistin 60 sisältää parin NPN transistoreja 61, 63 joiden emitterielektrodit on kytketty 20 yhteen samalla, kun differentiaalivahvistin 70 sisältää parin NPN transistoreja 71, 73, joiden emitterielektrodit on kytketty yhteen. Transistorien 61 ja 71 kantaelektrodit on kytketty suoraan liittimeen E, jolla edellä mainitut vaihesiirretyt signaalit ilmenevät. Transistorien 63 ja 25 73 kantaelektrodit on säilytetty sopivassa esijännite- potentiaalissa niiden suoraan kytkennän kautta liittimeen G (transistorin 13 kantaelektrodilla). Transistorien 63 ja 71 kollektorielektrodit on liitetty suoraan +Vcc syöttö-liittimeen samalla kun transistorien 61 ja 73 kollektori-30 elektrodit on kytketty suoraan NPN transistorin 83 emit-terielektrodille, jonka transistorin 83 kollektori on kytketty suoraan transistorin 33 kantaelektrodille (invertoimattoman vahvistimen 10 ulostuloemitteriseuraaja, joka kehittää värivertailuvärähtelyt). Tasavirtatie tran-35 sistorin 83 kollektorielektrodin ja +Vcc syöttjiixttimen

II

9 76457 välille on muodostettu vastuksen 23 ja emitteriseuraaja-transistorin 31 emitterikollektoritien kautta.

Havaitaan, että differentiaalivahvistin 60 on sovitettu summaamaan vaihesiirrettyjen signaalien liitti-5 mesta E invertoidun version invertoimattoman vahvistimen 10 ulostuloon kun taas differentiaalivahvistin 70 on sovitettu summaamaan vaihesiirrettyjen signaalien liittimeltä E invertoimattoman version invertoimattoman vahvistimen 10 ulostuloon. Jos differentiaalivahvistimien 10 60 ja 70 vahvistukset ovat samat niiden vastaavat ulostulot kumoutuvat keskenään niin, että ei muodosteta lainkaan vaihesiirrettyjen signaalien syöttöä oskillaattorisil-mukkaan. Jos kuitenkin differentiaalivahvistimien 60, 70 vahvistukset eroavat, tapahtuu vaihesiirrettyjen sig-15 naalien syöttö. Signaalisyötön taso on riippuvainen vahvistuseron tasosta ja syötettyjen signaalien suhteellinen napaisuus riippuu vahvistuseron suunnasta.

Vastaavien vahvistimien 60 ja 70 differentiaalinen vahvistuksensäätö on muodostettu vahvistuksensäätöjär-20 jestelmällä, joka sisältää parin NPN transistoreja 65 ja 75, joiden emitterielektrodit on sovitettu yhteenkyt-ketyiksi vastusten 69 ja 79 sarjayhdistelmän kautta.

Virta syötetään transistorien 65 ja 75 emitterielektro-deille NPN virtalähdetransistorilla 81, jonka kollektori-25 elektrodi on sovitettu suoraan kytketyksi vastusten 69 ja 79 liitokseen, sen kantaelektrodi suoraan kytketyksi (+1,2V) esijännitesyöttäliittimeen ja sen emitteri-elektrodi palautetuksi maahan vastuksen 82 kautta. Transistori 65, jonka kollektorielektrodi on sovitettu suo-30 raan kytketyksi transistorien 61 ja 63 yhteen kytketyille emitterielektrodeille, toimii virtalähteenä differentiaalivahvistimelle 60. Transistori 75, jonka kollektorielektrodi on sovitettu suoraan kytketyksi transistorien 71 ja 73 yhteen kytketyille emitterielektrodeille, 35 toimii virtalähteenä differentiaalivahvistinta 70 varten.

10 7645 7 jännitteenjakaja, joka on muodostettu esijännitesyöttö-tarkoituksia varten, sisältää vastuksen 100, vastuksen 102, vastuksen 108 ja diodin 109 sarjayhdistelmän kytkettynä +Vcc syöttöliittimen ja maan väliin. Esijännite 5 transistorin 83 kantaelektrodia varten syötetään jakaja-vastusten 100, 102 liitoksesta NPN emitteriseuraaja-transistorin 103 kantaemitteritien kautta. Transistorin 103 kollektorielektrodi on sovitettu suoraan kytketyksi +Vcc syöttöliittimeen, sen kantaelektrodi suoraan kyt-10 ketyksi edellä mainittuun vastusliitokseen ja sen emit-terielektrodi (B) suoraan kytketyksi transistorin 83 kantaelektrodille. Jakajan alempi jännitepiste vastusten 102 ja 106 liitoksessa on kytketty ylimääräisen NPN emitteriseuraajatransistorin 105 kantaemitteritien 15 kautta, joka transistori 105 on sarjassa vastaavien pudo-tusvastusten 66 ja 76 kanssa (joiden arvot on oleellisesti sovitettu) vastaavien vahvistusta säätävien transistorien 65 ja 75 kantaelektrodeille. Transistorin 105 kollektorielektrodi on sovitettu kytketyksi suoraan liit-20 timeen B, sen kantaelektrodi kytketyksi suoraan jakaja-vastusten 102, 106 liitokseen ja sen emitterielektrodi kytketyksi suoraan pudotusvastusten 66, 76 liitokseen.

Pudotusvastuksen 66 läpi otetun virran määrää NPN virtalähdetransistori 67, jonka kollektorielektrodi on so-25 vitettu suoraan kytketyksi transistorin 65 kantaelektrodille, sen kantaelektrodi suoraan kytketyksi jakajavas-tusten 106 ja 108 liitokseen ja sen emitterielektrodi palautetuksi maahan vastuksen 68 kautta. Tämän virran määräämä jännitepudotus vastuksen 66 yli synnyttää vertai-30 lutasapotentiaalin transistorin 65 kantaelektrodille.

Pudotusvastuksen 76 läpi johdettu virta on aseteltavissa tasoltaan ja sen määrittää NPN virtalähdetransisto-rin 77 esijännityksen asettelu, joka on rakenteeltaan oleellisesti samanlainen kuin virtalähdetransistorin 67, 35 ja sen kollektorielektrodi on kytketty suoraan transis- ii 76457 n torin 75 kantaelektrodille ja sen emitterielektrodi on palautettu maahan vastuksen 78 kautta (oleellisesti sovitettu arvoltaan vastuksen 68 kanssa). Virtalähdetransis-torin 77 kantaelektrodille syötetyn esijännityksen ohjaa-5 miseksi on muodostettu potentiometri 90, jonka kiinteät pääteliittimet on yhdistetty vastaavasti +Vcc syöttöliitti-meen ja maahan ja sen aseteltava väliotto (liitin FR) on kytketty suoraan NPN emitteriseuraajatransistorin 91 kantaelektrodille. Transistorin 91 kollektorielektrodi 10 on sovitettu suoraan kytketyksi +Vcc syöttöliittimeen, ja sen emitterielektrodi on palautettu maahan vastuksen 92, vastuksen 93 ja diodin 95 sarjayhdistelmän kautta. Vastusten 92 ja 93 liitos on liitetty suoraan virtalähdetransis-torin 77 kantaelektrodille.

15 Elementit 91, 92, 93, 95 muodostavat tasonsiirto- piirin, joka muuttaa +Vcc-uraa jännitteensäätöalueen liittimellä FR kapeammaksi, eri tavoin keskitetyksi alueeksi transistorin 77 kantaelektrodilla. Esimerkinomaisesti tasonsiirtopiirin parametrit on valittu siten, että jän-20 nitteensäätöalue transistorin 77 kantaelektrodilla on keskitetty jännitteen suhteen, joka oleellisesti sovittaa jakajan ulostulojännitteen, joka on syötetty transistorin 67 kantaelektrodille. Potentiometrin 90 ollessa konstruoituna lineaariseksi potentiometriksi tällaisen para-25 metrien valinnan suotava tulos on, että potentimetrin väli-oton sovitus lähelle keskipisteasentoa johtaa vahvistuk-sensäätötransistorin 75 kantaelektrodin esijännitykseen potentiaaliin, joka on sama kuin vertailutasapotentiaali, jossa vahvistuksensäätötransistorin 65 kantaelektrodi 30 pidetään yllä mainituissa saman potetiaalin olosuhteissa transistorien 65 ja 75 kantaelektrodeilla virtalähde-transistorin 81 syöttämä virta jakautuu tasan transistorien 65 ja 75 välillä sillä seurauksella, että differentiaalivahvistimien 60 ja 70 vahvistukset ovat samat. Näis-35 sä olosuhteissa oskillaattorisilmukkaan ei syötetä Vuine- 12 76457 siirrettyjä signaaleja ja invertoimattoman vahvistimen 10 ja siihen liittyvän positiivisen takaisinkytkentätien muodostaman oskillaattorin vapaaseen värähtelytaajuuteen ei vaikuteta. Kun mainittu häiritsemättömän vapaan 5 värähtelyn taajuus sopii yhteen halutun väriapukanto- aaltotaajuuden kanssa, potentiometrin välioton uudelleen-asettelua ei vaadita. Kun kuitenkin häiritsemättömän vapaan värähtelyn taajuus poikkeaa halutusta väriapukanto-aaltotaajuudesta, vapaan värähtelyn taajuus voidaan ase-10 telia oikealle taajuudelle siirtämällä aseteltavan potentiometrin väliottoa poispäin tasapainoasetuksesta.

Kun häiritsemätön vapaan värähtelyn taajuus on alempi kuin haluttu väriapukantoaaltotaajuus, potentiometrin välioton siirto poispäin tasapainoasetuksesta 15 kohti positiivisempaa tasapotentiaaliasetusta on sopiva. Tällainen asetus lisää vastuksen 76 läpi kulkevaa virtaa suhteessa vastuksen 66 läpi kulkevaan virtaan epätasapainollaan esijännitepotentiaalit vahvistuksensäätö-transistorien 65, 75 kantaelektrodeilla suuntaan, joka 20 lisää differentiaalivahvistimeen 60 syötettyä virtaa ja samalla laskee differentiaalivahvistimeen 70 syötettyä virtaa. Näissä olosuhteissa differentiaalivahvistimen 60 ulostulo on vallitsevana ja esiintyy edellä olevan kvadratuurikomponentin syöttö oskillaattorisil-25 mukkaan. Tämän jälkeen oskillaattorin toiminta stabiloituu korkeammalle toimintataajuudelle kuin mikä saavutettiin sen häiriöttömässä tilassa taajuuskasvun tason ollessa riippuvainen syötetyn edellä olevan kvadratuurikomponentin tasosta, jonka on määrännyt aiheutetun 30 vahvistusepätasapainon aste.

Päinvastoin kuin häiritsemätön vapaan värähtelyn taajuus on korkeampi kuin haluttu väriapukantoaaltotaajuus, potentiometrin välioton siirto poispäin tasapaino-asetuksesta vähemmän positiivista tasapotentiaaliasetus-35 ta kohti on sovelias. Tällainenasetus laskee vastuksen 11 76457 13 76 läpi kulkenutta virtaa suhteessa vastuksen 66 läpi kulkeneeseen sillä seurauksella, että differentiaali-vahvistimen ulostulo on vallitsevana niin, että oskillaattorisi lmukkaan syötetään jäljessä oleva kvadra-5 tuurikomponentti.

Yllä kuvattu laite sallii siten potentiometrin 90 käytön värivertailuoskillaattorin värähtelytaajuuden "kylmään" tasavirtaohjaukseen. Vapaan värähtelytaajuuden ohjauslaite on riippumaton vaiheohjaussilmukasta, 10 jota käytetään purskeohjaustarkoituksiin ja sen asettelu ei häiritse tähän silmukkaan liittyvän vaiheohjausalueen symmetriaa.

Kuten yllä on kuvattu, vaihesiirrettyjen signaalien vahvistin 56, jota on käytetty pursketahdistus-15 tarkoituksiin käsittelee ainoastaan vaiheohjattuja signaaleja vaiheensiirtimen 40, 42, 41 ulostulosta ja on esimerkinomaisesti US-patenttijulkaisussa 4020500 esitettyä rakennetta. Kuvio 2 esittää tällaisen laitteen muunnosta, jota edullisesti käytetään täytettäessä vaihesiir-20 tetyn vahvistimen 56 toimintaa. Vaihesiirretyn vahvistimen 56 kuviossa 2 esitetty muunnettu muoto käsittelee matrisoivien signaalien resultanttia vaiheensiirtimen ulostulosta tavalla, joka on esitetty esimerkiksi T.

Fangin et al:n US-patenttihakemuksessa sarjan:ro 383263 ot-25 sikoltaan "Voltage Contrilled oscillator".

Kuviossa 2 pari NPN transistoreja 110 ja 112 on sovitettu differentiaalivahvistimeksi niiden yhteen kytkettyjen emitterielektrodien ollessa palautettuna maahan NPN virtalähdetransistorin 114 kollektoriemitteritien 30 ja sen kanssa sarjassa olevan emitterivastuksen 115 kautta. Transistorin 114 kantaelektrodi on liitetty suoraan +1,2V esijännitesyöttöliittimeen. Vaihesiirretyt signaalit liittimestä E (kuv. 1) syötetään transistorin 110 kanta-elektrodille matrisoivan vastuksen 116 kautta. Signaalit 35 liittimestä F kuvion 1 järjestelmän invertoimattoman va.i- 14 7645 7 vistimen 10 sisääntulossa syötetään myös transistorin 110 kantaelektrodille matrisoivan vastuksen 117 kautta. Esijännite syötetään transistorin 112 kantaelektrodille liittimestä G (kuv. 1).

5 Transistorin 110 kollektorielektrodi syöttää in vertoidun version matrisoiduista signaaleista, jotka esiintyvät transistorin 110 kantaelektrodilla, NPN transistorien 120 ja 122 yhteen kytketyille emitteri-elektrodeille suoran kytkennän kautta niihin. Transisto-10 rin 112 kollektorielektrodi syöttää invertoimattoman version transistorin 110 kantaelektrodilla ilmenevistä matrisoiduista signaaleista NPN transistorien 124 ja 126 yhteen kytketyille emitterielektrodeille suoran liitännän kautta niihin. Kuvion 1 järjestelmän vaihekomparaatto-15 rin 54 ulostuloliittimellä CV ilmenevä ohjauspotentiaali-ulostulo syötetään transistorien 120 ja 124 kantaelektro-deille samalla kun ulostuloliittimellä CV' ilmenevä komp-lementaarisesti vaihteleva ohjauspotentiaali syötetään transistorien 122 ja 126 kantaelektrodeille.

20 Transistorien 122 ja 124 kollektorielektrodit on liitetty suoraan +Vcc syöttöliittimeen samalla kun transistorien 120 ja 126 kollektorielektrodit on liitetty suoraan kuvion 1 järjestelmän liittimeen S niin, että kehitetään ulostulot siinä esitetyn jaetun kuormitus-25 vastuksen 14 yli. Vastuksen 14 yli kehittää ulostulon myös ylimääräinen NPN transistori 118, jonka kanta-emitteritie on sovitettu suoraan rinnan differentiaali-vahvistintransistorin 110 kantaemitteritien kanssa ja kollektorielektrodi on liitetty suoraan liittimeen S.

30 Differentiaalivahvistintransistorin 112 kantaemitteritie on suoraan ohitettu vielä yhden NPN transistorin 119 kantaemitteritiellä jonka transistorin 119 kollektorielektrodi on liitetty suoraan +Vcc syöttöliittimeen.

Kuten on täydellisemmin selitetty yllä mainitussa 35 Fang et ai:in patenttihakemuksessa, matrisoituj=u sxg-

II

76457 15 naalien liittämistä E ja F invertoidun version syöttö liittimeen S transistorin 118 kautta vastustaa vaihe-siirroon haitallisia vaikutuksia vapaasti värähtelevään oskillaattorin toimintaan, joka vaihesiirto liittyy 5 liittimellä S olevaan hajakapasitanssiin. Samojen mat-risoitujen signaalien käyttö myös vahvistinjärjestelmällä 110, 112, 120, 124, 126 suoritettua ohjattua käsittelyä varten sallii tahdistusjärjestelmän vaiheoh-jauksen symmetrisyyden säilyttämisen yllä mainitun vai-10 hesiirron läsnäolosta huolimatta. Esillä olevan keksinnön vapaan värähtelyn taajuuden ohjaustekniikkaa käytettäessä tällainen saavutettu symmetria ei häiriinny minkään mahdollisesti vaadittavan vapaan värähtelyn taa-juusasetuksen vaikutuksesta.

15 Esimerkinomaisesti kuvion 1 järjestelmän kaaviolli- sesti esitetyt elementit lukuunottamatta elementtejä 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41, 42 ja 90 on edullisesti toteutettu yhteisenä integroituna piirinä 99 yhdessä elementtien kanssa, jotka toteuttavat vahvistimen 56, kom-20 paraattorin 54, erottimen 52 ja vahvistimen 50 toiminnot. Tällaisen toteutuksen tapauksessa liittimet P, I, O ja FR toimivat integroidun piirin liittimin 5, jotka liittyvät sivun ulkopuolisiin komponentteihin. Tällaisessa tapauksessa liittimet CV ja CV1 voivat myös muodostaa 25 integroidun piirin liittimet, jotka liittyvät sirun ulkopuoleisiin ohjauspotentiaalin suodatuselementteihin (ei-esitetty).

Esimerkkiarvot kuvioiden 1 ja 2 piiriparametreille ovat seuraavat: 30 Vastukset 14, 32 1500 ohmia vastus 16 500 -"- vastukset 22, 26, 44 10 -"- vastukset 24, 28, 46 1,67 kilo-ohmia vastus 34 4700 ohmia 35 vastus 38 1300 -"- 1C 76457

1 O

vastukset 42, 82 390 ohmia vastukset 66, 76 8,8 kilo-ohmia vastukset 68, 78 5 kilo-ohmia vastukset 69, 79 780 ohmia 5 vastus 93 2 kilo-ohmia vastus 92 16,5 kilo-ohmia vastus 100 9,8 kilo-ohmia vastus 102 4 kilo-ohmia vastus 106 6,2 kilo-ohmia 10 vastus 108 1 kilo-ohmia vastus 115 260 ohmia vastus 116 1,8 kilo-ohmia vastus 117 3,2 kilo-ohmia potentiometri 90 1 kilo-ohmia 15 kondensaattori 36 18 pikofaradia kondensaattori 39 62 -"- kondensaattiri 41 120 -"- induktori 40 33 mikrohenriä

Vcc 11,2 volttia

II

17 7645 7

Patenttivaatimukset 1. Laite oskillaattorin tahdistusjärjestelmässä oskillaattorin vapaan värähtelytaajuuden asettelemiseksi, 5 joka järjestelmä sisältää (1) oskillaattorin, joka käsittää invertoimattoman vahvistimen (10), jolla on sisääntu-loliitin (I), kuormitusvastuksen (14), jonka yli vahvistimen ulostulo vaikuttaa, ja ulostuloliittimen (0), joka on kytketty kuormitusvastukseen ja kaistanpäästösuotimen (35, 10 36), joka on kytketty ulostuloliittimen ja sisääntuloliit- timen väliin; (2) vaiheensiirtimen (40, 41, 42), jolla on sisääntuloliitin kytkettynä vastaanottamaan signaaleja in-vertoimattomalta vahvistimelta (10), ja ulostuloliitin (P); (3) vaihekomparaattorin (54), jolla on ensimmäinen 15 sisääntuloliitin kytkettynä vastaanottamaan signaaleja in-vertoimattomalta vahvistimelta (10), ja toinen sisääntuloliitin kytkettynä vastaanottamaan vertailuvärähtelysignaa-li, joka vaihekomparaattori (54) kehittää ensimmäisen ohjaus jännitteen (CV), jonka amplitudi ja napaisuus ilmaise-20 vat mahdollisen poikkeaman tason ja suunnan kvadratuuri-vaihesuhteesta vastaavien signaalien välillä, jotka ilmenevät sen sisääntuloliittimillä, ja (4) ohjatut välineet (56), jotka reagoivat signaaleihin, jotka ilmenevät vaiheensiirtimen (40, 41, 42) ulostuloliittimellä, ja ensim-25 mäiseen ohjausjännitteeseen vaihesiirrettyjen signaalien syöttämiseksi kuormitusvastukseen (14) ensimmäisen ohjaus-jännitteen amplitudista ja napaisuudesta riippuvalla amplitudilla ja napaisuudella, tunnettu säädettävästä tasajännitelähteestä (90) toisen tasoltaan säädettävän oh-30 jausjännitteen muodostamiseksi; välineistä (60, 70), jotka ovat riippumattomat ohjatuista välineistä (56) ja vasteel-lisia signaaleille, joita ilmenee vaiheensiirtimen (40, 41, 42) ulostuloliittimellä, toiselle ohjausjännitteelle ja vertailutasajännitteelle ylimääräisten vaihesiirretty-35 jen signaalien kehittämiseksi, joiden taso ja napaisuus riippuvat mahdollisen eron tasosta ja suunnasta vastaavien 18 76457 ohjausjännitteen ja vertailutasajännitteen tasojen välillä; ja välineistä (83) mainittujen ylimääräisten vaihe-siirrettyjen signaalien syöttämiseksi invertoimattoman vahvistimen (10) ulostuloliittimiin.

5 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä käy tettäväksi väritelevisiovastaanottimessa, tunnettu siitä, että vertailuvärähtelysignaali (C) käsittää vastaanotetut väriapukantoaaltotaajuiset väritahtipurskevä-rähtelyt ja jossa kaistanpäästösuotimella (35, 36) on 10 päästökaista, joka käsittää mainitun väriapukantoaaltotaa-juuden.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaistanpäästösuodin (35, 36) käsittää pietso-sähköisen kiteen (35), joka on leikattu 15 omaamaan sarjaresonanssi mainitun väriapukantoaaltotaajuuden välittömässä läheisyydessä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu kaistanpäästösuodin lisäksi sisältää kiinteän kondensaattorin (36), joka on 20 sijoitettu sarjaan mainitun kiteen kanssa invertoimattoman vahvistimen ulostulo (O)- ja sisääntulo (I)-liittimien väliin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että vaiheen siirrin (40-42) aihe- 25 uttaa oleellisesti 90° vaihesiirron väriapukantoaaltotaa-juudella.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että vaiheensiirtimen ensimmäinen si-sääntuloliitin (I) on liitetty invertoimattoman vahvisti- 30 men (10) sisääntulöliittimeea.

7. Patenttivaatimukeen 1 tai 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitun ylimääräisen vaihesiirretyn signaalin kehittävät välineet sisältävät ensimmäisen differentiaalivahvistimen (60), joka käsittää 35 ensimmäisen (61) ja toisen (63) transistorin, joilla on yhteen kytketyt emitterielektrodit, toisen differentiaali-

II

76457 19 vahvistimen, joka käsittää kolmannen (71) ja neljännen (73) transistorin, joilla on yhteenkytketyt emitterielek-trodit, ensimmäisen ja neljännen transistorin kollektori-elektrodien ollessa kytkettynä yhteen, välineet (43) en-5 simmäisen ja kolmannen transistorin kantaelektrodien kytkemiseksi vaiheensiirtimen ulostuloliittimeen, viidennen transistorin (65), jolla on kollektorielektrodi kytkettynä ensimmäisen ja toisen transistorin yhteen kytketyille emitterielektrodeille; kuudennen transistorin (75), jolla 10 on kollektorielektrodi kytkettynä kolmannen ja neljännen transistorin yhteen kytketyille emitterielektrodeille, oleellisesti vakiosuuruisen virran lähteen (81) kytkettynä viidennen ja kuudennen transistorin emitterielektrodien ja vertailupotentiaalipisteen (maa) väliin, välineet (67) 15 viidennen transistorin kantaelektrodin tekemiseksi riippuvaiseksi vertailutasapotentiaalista, ja välineet (91, 77) kuudennen transistorin kantaelektrodin tekemiseksi riippuvaiseksi toisesta ohjausjännitteestä, ylimääräisen vai-hesiirretyn signaalin syöttävien välineiden (83) sisään-20 tulon ollessa kytkettynä ensimmäisen ja neljännen transistorin yhteen kytketyille kollektorielektrodeille 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ylimääräisen vaihesiirretyn signaalin syöttävät välineet sisältävät seitsemännen tran-25 sistorin (83), jonka emitterielektrodi on kytkettynä ensimmäisen ja neljännen transistorin yhteen kytketyille kollektorielektrodeille ja kollektorielektrodi kytkettynä invertoimattoman vahvistimen ulostuloliittimeen (O), ja että kytkentä kuormitusvastuksen (14) ja invertoimattoman 30 vahvistimen ulostuloliittimen (O) välillä on suoritettu kahdeksannen transistorin (31) kautta, joka on järjestetty emitteriseuraajaksi sen kantaelektrodin ollessa kytkettynä kuormitusvastukseen ja sen emitterielektrodin seitsemännen transistorin kollektorielektrodiin lisävastuksen kautta.