NO126652B - - Google Patents

Description

Frekvensvariabel oscillator.

Oppfinnelsen vedrorer en frekvensvariabel oscillator omfattende en energiavgivende del og en frekvensbestemmende del.

Frekvensvariable oscillatorer av flere forskjellige typer er tidligere kjent. I en av disse typer omfatter den frekvensbestemmende del fire grener av hvilke to er resistive og to er reaktive. Av de reaktive grener utgjores den ene av en kondensator og en resistans i.serie og den andre av en kondensator og en resistans parallelkoblet med hverandre. Disse fire grener er sammenkoblet til en brokobling. Frekvensen kan da varieres enten ved at begge kondensatorers verdier varieres i et visst forhold til hverandre, eller ved at de i de reaktive grener inngående resistansers verdier varieres i et visst forhold til

hverandre.

Det er ofte onskelig ved hjelp av en styrespenning å kunne va-riere oscillatorens frekvens. Dette er mulig hvis for eksempel de to kondensatorer består av kapasitansdioder, hvis lede-spenning da kan varieres med en styrespenning. Imidlertid blir frekvensutstyringsområdet lite når kapasitansdioder an-vendes. En annen og ofte bedre måte er istedet å la de to re-sistanser i de reaktive grener utgjores av for eksempel felteffekttransistorer. Resistansen over disse kan da påvirkes med styrespenninger på transistorenes styreelektroder.

Oppfinnelsen vedrorer en forenklet frekvensvariabel oscillator som i folge oppfinnelsen er oppbygget således at bare en resistans behover å varieres for å tilveiebringe den onskede fre-kvensvariasjon. Ifolge en utvikling av oppfinnelsen kan fre-kvensvariasjonen oppnås med et av en styrespenning påvirkbart variabelt resistanselement.

Oppfinnelsens karakteristiske trekk vil fremgå av kravene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved hjelp av tegningene, hvor: Fig. 1 skjematisk viser et eksempel på en oscillator ifolge

oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et eksempel i form av et blokkskjema over en

oscillator i folge oppfinnelsen, og

Fig. 3 viser et koblingsskjema over en oscillator i folge

fig. 2.

Fig. 4 og 5 viser i diagramform to eksempler på forbindelsen

mellom oscillatorens frekvens og styrespenning.

I fig. 1 er I en strorngenerator hvor strommen mates ut i pilens retning. Stromgeneratoren utgjor oscillatorens energiavgivende del.

Den frekvensbestemmende del består av to parallelle grener hvor den ene gren inneholder en kondensator C^. Den andre gren inneholder en variabel resistans R^, som er seriekoblet med to parallelle grener, av hvilke den ene inneholder en resistans og den andre en resistans R^ i serie med en kondensator C^.

En spenning Vu tas ut over resistansene R^ og R^, og denne spen-nings frekvens varieres ved hjelp av den variable resistans R3-

I fig. 2, som med et blokkskjema viser et praktisk utforelses-eksempel av en oscillator ifolge oppfinnelsen, betegner A^ en spenningsstyrt stromgénerator tilkoblet en matningsspenning E

og et fast referanspotensial som i dette tilfelle er null-potensial. Stromgeneratoren A^ mater den frekvensbestemmende del av oscillatoren. Denne del består, idet man går ut fra stromgeneratoren, av to parallelle grenes, hvilke i det bortre felles punkt er tilkoblet et fast referanspotensial E^. Av disse to parallelle grener består den ene av en kondensator og den andre, regnet fra stromgeneratoren, består av to parallelle grener som på den ene side inneholder en resistans R2 og på

den annen side en kondensator og en resistans R^ i serie, idet disse to grener er seriekoblet med en variabel resistans <R>3.

Tilkoblingspunktet mellom resistansen R^ og kondensatoren C, er koblet til en amplitudebegrensende forsterker A^, hvilken forsterker er koblet til en matningsspenning E og en referanspotensial som i dette tilfelle er null-potensial. Forsterkerens utgang er tilbakekoblet til stromgeneratoren A^, som derved er spenningsstyrt. En spenning Vu tas ut mellom forsterkerens A^ utgang og null-potensial. Denne spenningsfrekvens varieres med den variable resistans R^ som i blokkskjemaet er antydet å være spenningsstyrt ved hjelp av en styrespenning V , hvilken styrespenning refereres til referansspenningen E^.

Fig. 3 viser et koblingsskjerna over en oscillator ifolge fig. 2.

Den variable resistans R^ i fig. 2 består da i det vesentlige av en felteffekttransistor T^. Denne felteffekttransistor vir-ker her som en spenningsstyrt resistans. Styringen skjer med spenningen V ssom refereres til den faste potensial E som til-svarer referanspotensialen E^ i fig. 2. Av resistansene omkring felteffekttransistoren T,. oker R. , R^, R^ og Rg det liniære samband mellom oscillatorens frekvens f oog felteffekttransistorens TV styrespenning V . Parameterspredningen for forskjellige eksempler av felteffekttransistorer kan kompenseres med resistansene R^ og Rg. Den spenningsstyrte stromgenerator i fig.

2 utgjores i det vesentlige i fig. 3 av transistorene T^ og T^. Transistorene T^ og T4 utgjor forsterkere, og de antiparallelle dioder D^ og T)^ utgjor amplitudebegrensere. Diodene begynner ikke å lede for ledespenningen over noen av dem overstiger en viss terskelverdi som er karakteristisk for den aktuelle diode. Når dette skjer, oppstår en kraftig motkobling mellom transistorens T^ kollektor og basis, hvorved oscillatorens amplitude begrenses. Dette ikke-lineære forlop påvirker fasedreiningen og da amplitudebegrensningen er likestrbmskoblet, må amplitude-begrenseren balanseres, og dette gjbres med den variable resistans

Kondensatoren c^ på transistorens T£ emitter kompenserer for fasedreining for koblingskondensatorer og transistorer. Kondensatoren C2 mellom diodene D^ og og nullpotensial avkobler eventuelle høyfrekvente selvsvingninger.

Om felteffekttransistoren T,. strupes stadig mer på grunn av at spenningen Vg minskes, oker resistansen over felteffekttransistorens hovedelektroder, hvorved oscillatorens frekvens minskes.

Ved den positive tilbakekobling fra transistorens T^ kollektor, dvs. oscillatorens utgang, til transistorens T^ basis, kompenseres den frekvensbestemmende dels R^, R2; R3, og C_ demp-ning slik at selvsvingning oppstår.

Det kan videre nevnes at det på grunn av symmetri for den nevnte felteffekttransistor ikke spiller noen rolle om denne vendes med hensyn til hovedelektrodene.

Innjusteringen av de variable resistansene R,., Rg og r^ foregår således at likespe.nningen over diodene D. og D« justeres til null med resi stansen r^. Spenningen Vs på felteffekttransistorens T5 styreelektrode settes til null, hvorefter resistansen Rg justeres slik at oscillatoren gir den onskede maksimale frekvens. Med resistansen R5 kan derpå det lineære forhold mellom oscillatorens frekvens fQ og styrespenningen Vg justeres.

Fig. 4 og 5 viser i diagramform oscillatorens frekvens f i kHz som funksjon av felteffekttransistorens styrespenning V i volt. Det skal bemerkes at denne styrespenning Vg er referert til potensialen E i fig. 3, hvilken i dette tilfelle er 12 volt. Samme potensial E tjener i dette tilfelle også som matningsspenning for de i oscillatoren inngående aktive elementer.

Kurven i fig. 4 er oppnådd med den i fig. 3 viste kobling. Oscillatorfrekvensen f holder seg omtrent mellom 5oo kHz og 7oo kHz når styrespenningens Vs variasjonsområde er 12 volt.

Kurven i fig. 5 fås når kondensatorene og C~ er ca. ti gan-ger storre enn i foregående eksempel. Oscillatorfrekvensen f varierer da mellom ca. 7o kHz og 95 kHz når styrespenningens V s variasJjonsområde er lo volt.

Oscillatorens frekvensområde endres i det vesentlige med kondensatorene og C 2 i den frekvensbestemmende del av oscillatoren. Med styrespenningen Vg kan siden oscillatorfrekvensen f endres innenfor frekvensområdet som for en oscillator ifolge oppfinnelsen er forholdsvis stort.

I diagrammet i fig. 4 og 5 er forholdet mellom oscillatorfrekvensen og styrespenningen stort sett lineært. Det er bare for de lavere frekvenser innenfor respektive frekvensområde at kurven boyer noe av.

I den frekvensbestemmende del av oscillatoren har resistansen R^ og resistansen R£ i eksemplene hatt samme verdier og det samme har forholdet vært med kondensatorene og C^. Imidlertid er det prinsipielt mulig å la disse komponenter ha innbyrdes forskjellige verdier, selv om det ofte er praktisk å gå frem som i de ovenfor nevnte eksempler.

Claims (2)

1. Frekvensvariabel oscillator omfattende en energiavgivende og en frekvensbestemmende del, karakterisert ved at den frekvensbestemmende del omfatter to parallelle grener, idet den ene gren inneholder en kondensator (C2) og den andre gren inneholder et resistanselement ( R^) med variabel resistans for endring av oscillatorens frekvens, hvilket resistanselement (R^) er seriekoblet med to parallelle grener, av hvilke den ene inneholder en resistans (R2) og den andre en resistans (R^) i serie med en kondensator (C^) .

2. Frekvensvariabel oscillator som angitt i krav 1, k a r a<J>k - terisert ved at nevnte resistanselement med variabel resistans utgjores av en felteffekttransistor med to hoved-elekt roder og en styreelektrode, idet resistansen mellom hovedelektrodene, hvilke utgjor tilkobling til det ovrige nett, er varierbar ved endring av et til styreelektroden koblet potensial.