DE1616250C

DE1616250C -

Info

Publication number: DE1616250C
Application number: DE19681616250
Authority: DE
Priority date: 1968-02-09
Filing date: 1968-02-09
Publication date: 1973-07-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung mit einem Transistor in Emitterschaltung, mit einem schwingfrequenzbestimmenden, aus Induktivität und Kapazität bestehenden und zwischen Kollektor und Basis angeordneten Parallelschwingkreis und mit einem Kollektorwiderstand.

Die zwischen Kollektor und Basis angeordnete Induktivität wird nach dem Stand der Technik entweder durch einen Quarz (vgl. »Funkschau«, 1963, Heft 4, Beilage »Funktechnische Arbeitsblätter OS 83«) oder durch eine Spule realisiert, der ein Widerstand in Serie geschaltet ist (vgl. französische Patentschrift 1 245 456). Als Induktivität ist im Falle eines Quarzes dann diejenige Induktivität des Ersatz-Schaltbildes eines Quarzes wirksam, die die Parallelresonanzfrequenz bestimmt, so daß nur eine wechselspannungsmäßige Verbindung von Basis und Kollektor besteht. „

Der im Falle einer Spule vorgesehene Serienwiderstand verhindert einen gleichstrommäßigen Kurz- so schluß von Kollektor und Basis über den niederohmigen Gleichstromwiderstand der Spule. Die Erfindung geht dagegen von der Erkenntnis aus, daß von einer direkten galvanischen Verbindung zwischen Kollektor und Basis mittels einer Spule keineswegs ein »Kurzschluß« in dem Sinne verursacht wird, daß die Oszillatorschaltung funktionsunfähig würde. Vielmehr ergibt sich durch diese Maßnahme überraschenderweise eine ebenfalls betriebsfähige und außerdem eine besonders frequenz- und amplitudenstabile Oszillatorschaltung, die insbesondere wesentlich frequenzstabiler ist als die üblichen mit Spulen aufgebauten Oszillatorschaltungen wie etwa die nach der französischen Patentschrift 1245 456. . .

Im Gegensatz zu den bekannten Schaltungen und unter Überwindung des bisher in der Fachwelt bestehenden Vorurteils, daß die direkte galvanische Verbindung von Basis und Kollektor über eine Spule wegen des gleichstrommäßigen »Kurzschlusses« nicht zu einer betriebsfähigen Oszillatorschaltung führen kann, schlägt die Erfindung demgegenüber vor, daß Basis und Kollektor des Transistors mittels der Spule des Schwingkreises gleichstrommäßig direkt miteinander verbunden sind und daß eine Anzapfung der Spule über eine für die Schwingfrequenz kleine Impedanz oder daß in an sich bekannter Weise eine Anzapfung der Kapazität gleichstrommäßig mit Bezugspotential verbunden ist. .

Diese Oszillatorschaltung kann beispielsweise mit Vorteil angewendet werden, wenn eine Transistorstruktur mit ihrem zugehörigen Kollektorwiderstand als Teil einer integrierten Schaltung vorliegt. Es sind dann lediglich zwei zusätzliche Anschlüsse dieser integrierten Schaltung und nur drei äußere Bauelemente erforderlich, um die Transistorstruktur mit zugehörigem Widerstand zu einer schwingfähigen Oszillatorschaltung zu ergänzen. -

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher beschrieben.

Die F i g. 1 und 2 zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung mit angezapfter Spule.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung mit angezapfter, d. h. unterteilter Kapazität.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung dargestellt. Der in Emitterschaltung betriebene Transistor Γ wird über den Kollektorwiderstand R an der Versorgungsspannung U betrieben. Basis und Kollektor des Transistors T sind mittels der Spule L gleichstrommäßig direkt miteinander '"verbünden. Der Spule L ist die ,Kapazität G₁ parallel geschaltet, so daß Spule und Käj^It^eihen^aralielresonanzkreis darstellen, der die Schwingfrequenz der Oszillatorschaltung bestimmt. Die Spule L besitzt eine Anzapfung, die über die Kapazität C₂ mit Bezugspotential verbunden ist. Die Kapazität C₂ stellt für die Schwingfrequenz eine kleine Impedanz"dar. : '.--■·■

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßeh Oszillatorschaltung gezeigt. Die Spule L verbindet wieder Kollektor und Basis des Transistors T gleichstrommäßig direkt miteinander. Die Spule L ist wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 angezapft, jedoch im Gegensatz hierzu liegt der frequenzbestimmende Kondensator nicht parallel zur gesamten Spule, sondern nur parallel zu dem zwisehen Anzapfung und Kollektor liegenden Teil der Spule L. Dieser Kondensator C₃ und die Anzapfung der Spule L sind über den Kondensator C₄, der für die Schwingfrequenz eine kleine Impedanz darstellt, mit Bezugspotential verbunden. Die übrige Schaltung von Transistor T und Kollektorwiderstand R ist die gleiche wie die in F i g. 1 gezeigte. ·

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung, bei der die Spule L nicht angezapft ist. Der Kondensator C₁ nach Fig. 1, der parallel zur SpuleL liegt, ist in Fig. 3 in die in Serie liegenden Kondensatoren C₅ und C₀ aufgeteilt. Am Verbindungspunkt der Kondensatoren C- und C₆ ist der Emitter des Transistors Γ angeschlossen, der gleichzeitig an Bezugspotential liegt. Somit ist der Abgriff des die Schwingfrequenz bestimmenden Kondensators gleichstrommäßig mit Bezugspotential verbunden. Transistor T und Kollektorwiderstand R sind wie in Fig. 1 und 2 geschaltet.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung ist darin zu sehen, daß sie aus besonders wenigen Einzelelementen besteht und somit wenig aufwendig ist. Sie läßt sich auf einfache Weise realisieren und erzeugt eine besonders frequenz- und amplitudenstabile Schwingung. Die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors Γ ist nämlich bei der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung immer gleich der aus physikalischen Gründen äußerst stabilen Basis-Emitter-Spannung, da durch die gleichstrommäßige Verbindung von Basis und Kollektor über die Spule L Basis und Kollektor dasselbe Gleichpotential führen. Somit wird aber die Amplitude der erzeugten Wechselspannung, deren Frequenz von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bestimmt ist, auf. einen Spitzenwert automatisch stabilisiert, der gleich ist der Differenz aus der Basis-Emitter- bzw. Kollektor-Emitter-Spannung und der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung, die ihrerseits ebenfalls aus physikalisehen Gründen sehr stabil ist. Daher ist die Amplitude und die Frequenz der erzeugten Oszillatorschwingung gegen Betriebsspannungsschwankungen äußerst stabil.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, können in der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung bereits Transistoren verwendet werden, deren zulässige BasisEmitter-Spannung nur 3 V beträgt. Es sind also fast alle handelsüblichen Transistortypen einsetzbar. Eine Überlastung oder Zerstörung des Transistors tritt

nicht auf, wie man zunächst aus der direkten galvanischen Verbindung von Basis und Kollektor mittels der Spule schließen könnte.

Claims

Patentanspruch:

Oszillatorschaltung mit einem Transistor in. Emitterschaltung, mit einem schwingfrequenzbestimmenden, aus Induktivität und Kapazität bestehenden und zwischen Kollektor und Basis angeordneten Parallelschwingkreis und mit einem Koilektorwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß Basis und Kollektor des Transistors (T) mittels der Spule (L) des Schwingkreises gleichstrommäßig direkt miteinander verbunden sind und daß eine Anzapfung der Spule über eine für die Schwingfrequenz kleine Impedanz (C, oder C₄) oder daß in an sich bekannter Weise eine Anzapfung der Kapazität gleichstrommäßig mit Bezugspotential verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen