NO118712B - - Google Patents

Description

Frekvenavariabel oscillator.

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer en oscillator hvis frekvens kan varieres med bibehold av en konstant overtonegehalt.

For å tilveiebringe en oscillator uten induktanser, kan man anvende en forsterker som tilbakekobles ved hjelp av et 180° fasevridende nett, en så kalt faseskifteoscillator. Det fasevridende nett består vanligvis av et nettverk omfattende minst tre kondensatorer og tre motstander, hvorved frekvensen bestemmes av disse passive elementers komponentverdier. For å variere frekvensen kontinuerlig, kreves derved at flere komponentverdier endres samtidig, og videre medforer disse endringer at oscillatorens overtonegehalt endres.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en oscillator uten induktanser, ved hvilken kun to kondensatorer kreves og ved hvilken frekvensen kan endres kontinuerlig med

konstant overtonegehalt ved at kun et passivt element endres.

De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av det efter-folgende patentkrav.

Oppfinnelsen skal nærmere forklares nedenfor under henvisning til tegningen hvorpå

fig. 1 viser et kjent hoypassfilter med hvis hjelp funksjonen for oscillatoren ifolge oppfinnelsen kan forklares, og fig. 2 viser en oscillator ifolge oppfinnelsen.

Det i fig. 1 viste hoypassfilter er prinsipielt beskrevet i ELECTRONICS, April lo, 1959, side 68 - lo. På figuren' betegnes med Tl en emitterfolgerkoblet transistor hvis kollektor er tilkoblet den positive polen Ea for en likespenningskilde og hvis emitter via en emittermitstand Re er koblet til likespennings-kildens negative pol Eb. Transistorens basis er dels koblet til filterets ene inngangspol Ia, via to seriekoblede kapasi-tanser Cl og C2, dels koblet til jord via en motstand R2. Videre er kapasitansenes forbindelsespunkter via en motstand RI koblet til transistorens emitter, hvilken utgjor filterets ene utgangspol Ua. Filterets andre inngangs- og utgangspol Ib resp. Ub er koblet til jord. Ifolge den ovenfor nevnte artikkel har dette filter folgende overforingsfunksjon:

E» = filterets inngangssignal

E^ = filterets utgangssignal

S = den komplekse frekvens a = l-(3

(3 = emitterfolgerens forsterk-ningsfaktor som bestemmer storrelsen av det via motstanden R^ tilbakekoblede signal. Hvis man i dette filter erstatter motstanden RI med to til kapasitansenes forbindelsespunkt koblede motstander RI" og RI" og tilbakekobler disse til punkter i forsterkerens utgangskrets ved hvilken forsterkningene antas å være (3<1> og (3", medforer dette at i uttrykket ovenfor byttes med uu'^ + u)"^ og au) med a'iu'^ + Hvis fj" = 1 dvs. a" = 0 fås folgende overforingsfunksjon der

Overforingsfunksjonens poler, dvs. nevnerens nullsteder, blir derved:

bli storre enn null, dvs. polene vil ligge i den hoyre halvdel av det komplekse frekvensplanet, hvilket medforer at anordningen svinger av seg selv og man fåren oscillator. Denne svingning opprettholdes selvfolgelig selv om inngangen kortsluttes. Oscillatorens frekvens blir derved som kient lik verdien av polenes imaginærdeler, dvs^I dette uttrykket kan sloyfes sammenlignet med K 3 eftersom velges med liten verdi, hvilket nærmere skal motiveres nedenfor. Frekvensen blir således

og kan varieres kontinuerlig ved at hvilket som helst av de passive elementene varieres. Av de passive elementene inngår imidlertid ikke R^" i polenes s^, s- realdeler, hvorfor polene vil forskyves parallelt med det komplekse frekvensplanets imaginær-aksel hvis frekvensen varieres ved variasjon av denne motstand. Eftersom oscillatorens overtonegehalt som kjent er avhengig av polenes avstand fra imaginærakselen og oker med denne, kan man således variere frekvensen ved å variere R^" og tilveiebringe en oscillator hvis frekvens varierer kontinuerlig med konstant overtonegehalt. For at overtonegehalten skal være lav, må derved

polenes avstand fra imaginærakselen være liten, dvs.

j

skal være av liten verdi, hvilket motiverer tilnærmelsen som anfbrt ovenfor.

■ En oscillator ifolge det ovenfor beskrevne prinsipp er skjematisk 'vist i fig. 2 hvor de komponenter som er felles med fig. 1, har i samme betegnelse som i denne. I oscillatoren er den enkle emit-terfolgeren ifolge fig. 1 erstattet med en emitterfolger omfat-i tende to transistorer Tl og T2, hvorved transistorens Tl kollek-

i

tor er koblet til transistorens T2 basis. Videre er to motstander R3 og,R4 koblet mellom transistorens Tl emitterelektrode og transistorens T2 kollektorelektrode, hvorved det antas at for-sterkningsfaktoren ved motstandens forbindelsespunkt, til hvilken den variable motstand RI" er koblet, er 1, mens forsterknings-i faktoren ved transistorens T2 kollektor til hvilken motstanden R,<1>

er koblet, blir

i

i

dvs. storre enn 1. a1 blir således dvs. for at den ovenfor angitte betingelse skal være oppfyllt må

Ved en oscillator dimensjonert ifolge ovenfor, kan således frekvensen varieres innen et bredt område med konstant overtonegehalt.

Claims (1)

1. Oscillator hvis frekvens kan varieres med bibehold av en konstant overtonegehalt, karakterisert ved at den omfatter et forsterkertrinn som har en inngang og to utganger og hvis inngangsimpedans er stor og utgangsimpedanser er små, hvorved forsterkningen ved den forste utgangen er 1 og forsterkningen ved den andre utgangen er storre enn 1, samt at det mellom forsterkertrinnets inngang og jord er koblet dels en motstand (I^) og dels to seriekoblede kondensatorer (C^, C^) hvilkes forbindelsespunkter er koblet på den ene siden til forsterkertrinnets andre utgang via en motstand (R^<1>) og på den andre siden til forsterkertrinnets forste utgang via eti variabel motstand ( R^") for endring av svingningsfrekvensen,

   og dessuten oscillatorens utgang utgjores av den ene av forsterkertrinnets utganger.