DE1285022B - Schaltungsanordnung zur Veraenderung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Veränderung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises durch Anschalten bzw. Abschalten eines Reaktanzelementes, z. B. einer Kapazität, an einen bzw. von einem Schwingkreis mit Hilfe einer Kontaktanordnung.
• In z. B. Signalumwandlungseinrichtungen für die Parallelübertragung werden Oszillatoren verwendet, um eine von vier möglichen Frequenzen zu erzeugen. Die Frequenz wird verändert, indem eine Kapazität an den frequenzbestimmenden Schwingkreis angeschaltet oder davon abgetrennt wird. Beim Anschalten der Kapazität wird die Schwingung in dem Kreis auf Grund der Aufladung der Kapazität gestört. Im Verbindungsaugenblick werden sowohl die Frequenz als auch die Phase der vom Schwingkreis erzeugten Spannung verändert. Diese abrupte Phasenänderung bewirkt ein breitbandiges Frequenzspektrum, welches wiederum ein sogenanntes Jittern im Parallelsignalempfänger hervorruft. Diese Nachteile können verringert werden, entweder durch eine geeignete Filterung der Ausgangsspannung des Schwingkreises, oder dadurch, daß die Kapazität so kontinuierlich wie möglich an den Schwingkreis angeschaltet wird. Zur Lösung dieser Probleme wurde z. B. die Kapazität durch eine Induktivität ersetzt, oder eine Spannungsrückkopplung wurde eingeführt, um das Auftreten störender Einschwingvorgänge zu verhindern.
• Anordnungen zur Filterung der Ausgangsspannung sind teuer, und das Ersetzen der Kapazität durch eine Induktivität oder Spannungsrückkopplung befreit nicht von abrupten Phasenänderungen.
• Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile beseitigen durch eine besondere Ausbildung der Kontaktfunktion der Anordnung zum Anschalten der Kapazität, damit eine kontinuierliche Anschaltung derselben erzielt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung ein Anschaltelement, z. B. einen Transistor, enthält, das in Abhängigkeit davon, ob die Spannung an seinen Eingang niedriger als ein vorbestimmter Wert ist oder diesen überschreitet, sperrt oder leitet, und daß eine Gleichspannungsquelle mit dem Eingang des Anschaltelements über ein Integrationsnetzwerk in Reihe mit einer Wechselspannungsquelle verbunden ist, deren Frequenz höher als die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist.
• Die Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen F i g.1 einen Schwingkreis mit einer zusätzlichen Kapazität zum Anschalten an den Kreis zeigt, F i g. 2 das Prinzip der Kontaktfunktion der Anschaltanordnung gemäß der Erfindung zeigt, F i g. 3 eine Ausführungsform der Anschaltanordnung zur Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt und F i g. 4 Kurven der Spannungen an verschiedenen Punkten der Anordnung gemäß F i g. 3 zeigt.
• F i g. 1 zeigt einen Schwingkreis mit einer Induktivität L und einer Kapazität C. Mit diesem Schwingkreis kann eine zusätzliche Kapazität d C mit Hilfe eines Kontaktgerätes K verbunden werden, um die Frequenz zu verändern. Die Arbeitsweise des Kontaktgerätes K wird in F i g. 2 gezeigt. Der Kontakt besitzt eine geschlossene Stellung K2 und eine offene Stellung K1. Die zusätzliche Kapazität .4 C wird während des Zeitintervalls t1 t2 angeschaltet. Während dieses Zeitintervalls führt das Kontaktgerät eine Anzahl von Schwingungen mit einer Frequenz 1/T durch, wobei diese Frequenz wesentlich größer als die Resonanzfrequenz des Schwingkreises L, C ist. In jeder Periode T dieser Schwingung wird das Verhältnis zwischen der Schließzeit und der öffnungszeit der Kontaktanordnung allmählich von einem kleinen Wert zu Beginn des Zeitintervalls. auf einen großen Wert am Ende des Zeitintervalls verändert. Die Kapazität d C wird demnach langsam aufgeladen, so daß eine abrupte Störung der Schwingung des Schwingkreises vermieden wird. Wenn im Gegensatz dazu die Kapazität. abzuschalten ist, wird das Verhältnis zwischen der Schließzeit und der Öffnungszeit der Kontaktanordnung von einem großen zu einem kleinen Wert verändert.
• Um diese spezielle Funktion der Kontaktanordnung zu erhalten, kann eine Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 verwendet werden. Die Anordnung besitzt die Eingangsklemmen 1, 2 und die Ausgangsklemmen 3, 4. An den letzteren liegt der Schwingkreis L, C, und mit der Klemme 3 ist die zusätzliche Kapazität d C verbunden. Mit den Eingangsklemmen 1, 2 ist ein integrierendes Tiefpaßfilter aus dem Widerstand R und der Kapazität CR verbunden. An diesem Tiefpaßfilter liegt eine Wechselspannungsquelle U, die ein Signal mit einer Frequenz abgibt, welche höher als die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist. Mit der Wechselspannungsquelle ist ein Anschaltelement in Form eines Transistors T verbunden. Der Transistor empfängt Speisespannungen am Kollektor über einen Widerstand von der Spannungsquelle Y und am Emitter von der Spannungsquelle V. über der Kollektor-Emitter-Strecke liegt ein Diodennetzwerk aus den Dioden Dl, D2. Der Verbindungspunkt dieser Dioden liegt an der zusätzlichen Kapazität d C, und weiterhin ist der Emitter mit der Ausgangsklemme 4 verbunden.
• An die Eingangsklemmen 1, 2 ist eine Gleichstromquelle anzulegen, deren Spannung für den Betrieb der Kontaktanordnung geeignet ist. Die Kurvenform dieser Spannung wird in F i g. 4, a gezeigt. Nach dem Durchgang durch das Integrationsfilter R, CR, wird die Spannung U, erhalten (s. F i g. 4, b). Dieser Spannung ist die Spannung überlagert, welche von der Wechselspannungsquelle U erhalten wird, so daß sich die Spannung U1 ergibt. Auch die Spannung Ui wird in F i g. 4, b gezeigt. In F i g. 4, c wird die Spannung U2 zwischen Kollektor und Emitter des Transistors gezeigt. Der Transistor T wird vollständig leitend, wenn die Basisspannung Ur die Emitterspannung überschreitet. Die Spannung U2 wird infolgedessen jedes Mal dann erscheinen, wenn die Spannung Ui die Schwellenspannung UTT, die Spannung des Emitters, überschreitet. In F i g. 4, c wird gezeigt, wie die Spannung U2 mit dem Pegel s erscheint, während sie beim Pegel b Null ist. Die Kapazität d C wird während der Perioden mit dem Schwingkreis L, C verbunden, in denen die Spannung U2 auftritt.
• Die Anschaltzeit der Spannung U2 wird teilweise mit Hilfe der Zeitkonstanten des Integrationsfilters R, CR und teilweise durch die Amplitudenänderung des von der Wechselspannungsquelle U erhaltenen Signals geändert.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Anordnung zur Veränderung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises durch Anschalten bzw. Abschalten eines Reaktanzelementes, z. B. einer Kapazität, an einen bzw. von einem Schwingkreis mit Hilfe einer Kontaktanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung ein Anschaltelement (T), z. B. einen Transistor, enthält, das in Abhängigkeit davon, ob die Spannung an seinem Eingang niedriger als ein vorherbestimmter Wert ist oder diesen überschreitet, sperrt oder leitet; und daß eine Gleichspannungsquelle (UI") mit dem Eingang des Anschaltelements über ein Integrationsnetzwerk (R, CR) in Reihe mit einer Wechselspannungsquelle (U) verbunden ist, deren Frequenz höher als die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist.