DE2323655A1

DE2323655A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SETTING THE TEMPERATURE COEFFICIENT OF A VIBRANT CIRCUIT

Info

Publication number: DE2323655A1
Application number: DE19732323655
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Bauernfeind; Karl Roessner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1974-11-21
Also published as: GB1464927A; FR2229166A1; FR2229166B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den 10t MA11973 Berlin und München Witteisbacherplatz 2SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, 10th MA11973 Berlin and Munich Witteisbacherplatz 2

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Schaltungsanordnung zur Einstellung des Temperaturkoeffizienten eines Schv/inekreisesCircuit arrangement for setting the temperature coefficient of a circle

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Einstellung oder Kompensation des Temperaturkoeffizienten eines S chwingkrei s e s.The invention relates to a circuit arrangement for setting or compensating the temperature coefficient of a swing circle.

Bekannte Schaltungen dieser Art enthalten einen relativ aufwendigen Trimmerkondensator parallel zur Schwingkreiskapazität, dessen Temperaturkoeffizient bei konstanter Kapazität innerhalb bestimmter Grenzwerte veränderbar ist. Weiterhin ist es bekannt, den Temperaturkoeffizienten des Schwingkreises durch entsprechende Wahl der Temperaturkoeffizienten der einzelnen Schwingkreiselemente auf einen gewünschten Gesamtwert zu bringen oder diesen zu kompensieren. Das erfordert jedoch eine entsprechende Auswahl von geeigneten Schwingkreiselementen und bedingt einen zusätzlichen Arbeitsaufwand beim versuchsweisen und endgültigen Einsetzen der ggf. mehrmals gegeneinander auszutauschenden Bauteile.Known circuits of this type contain a relatively complex trimmer capacitor parallel to the resonant circuit capacitance, whose temperature coefficient can be changed within certain limit values at constant capacity. It is also known to adjust the temperature coefficient of the resonant circuit by selecting the temperature coefficient accordingly to bring the individual oscillating circuit elements to a desired total value or to compensate for this. However, this requires a corresponding selection of suitable resonant circuit elements and requires an additional one Workload in the trial and final insertion of the, if necessary, several times to be exchanged for each other Components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellung des Temperaturkoeffizienten eines Schwingkreises ohne großen Schaltungsmehraufwand wesentlich zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine die Resonanzfrequenz mitbestimmende Kapazitätsdiode mit einer Steuerspannung beaufschlagt ist, die über einen Spannungsteiler mit einem mit dem Schwingkreis thermisch gekoppelten,The invention is based on the object of setting the temperature coefficient of a resonant circuit without to significantly simplify large circuit overhead. According to the invention this is achieved in that a Resonance frequency co-determining capacitance diode is acted upon with a control voltage via a voltage divider with a thermally coupled with the oscillating circuit,

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temperaturabhängige!! Widerstand und einem ersten einstellbaren ohmschen Widerstand zugeführt wird.temperature dependent !! Resistance and a first adjustable ohmic resistance is supplied.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Einstellung des Temperaturkoeffizienten auf einen gewünschten Wert einschließlich des Wertes ITuIl ohne nennenswerte Auswahlarbeit bezüglich der verwendeten Bauteile erfolgt und im übrigen eine Nachstellung ohne Eingriff in die eigentliche Schwingkreisschaltung ermöglicht wird. !Diese Nachstellung ist insbesondere in jenen Fällen von großer Bedeutung, in denen der Schwingkreis einschließlich der Kapazitätsdiode und des temperaturabhängigen Widerstandes in ein luftdicht verschlossenes Gehäuse eingebaut und anschließend künstlich gealtert wird, wobei sich der vorher eingestellte Temperaturkoeffizient zwangsläufig verändert. Eine Kompensation dieser Veränderung wäre nämlich mit den herkömmlichen Mitteln und Methoden überhaupt nicht durchführbar.The advantage that can be achieved with the invention is in particular in that the adjustment of the temperature coefficient to a desired value including the Worth ITuIl without significant selection work regarding of the components used takes place and, moreover, an adjustment without interfering with the actual resonant circuit is made possible. ! This adjustment is particularly important in those cases in which the resonant circuit including the capacitance diode and the temperature-dependent resistor in an airtight sealed housing is installed and then artificially aged, whereby the previously set Temperature coefficient inevitably changed. A compensation for this change would be with the conventional one Means and methods not feasible at all.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Der in seinem Temperaturverhalten einzustellende Schwingkreis besteht dabei aus einer Induktivität L, einer Kapazität C und der paraTLel geschalteten Serienschaltung zweier gegeneinander gepolter Kapazitätsdioden D1 und D2· Im dargestellten Schaltbeispiel bildet er gleichzeitig den frequenzbestiaimenden Kreis eines Transistoroszillators, dessen weitere Schaltung nur durch das über einen Koppelkondensator 1 angeschlossene aktive Element 2 angedeutet ist. Die Kapazität C ist so bemessen, daß sie bei einer bestimmten Temperatur um den Betrag der sich bei einer bestimmten Steuerspannung üst einstellenden Kapazität derThe invention is explained in more detail below with reference to a preferred embodiment shown in the drawing: The resonant circuit to be set in its temperature behavior consists of an inductance L, a Capacitance C and the parallel series connection of two mutually polarized capacitance diodes D1 and D2 In the circuit example shown, it simultaneously forms the frequency-determining circuit of a transistor oscillator, its further circuit is only indicated by the active element 2 connected via a coupling capacitor 1 is. The capacity C is dimensioned so that it is at a certain temperature by the amount of a certain control voltage üst setting capacity of the

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Serienschaltung D1, D2 kleiner ist als die zur Einstellung einer gewünschten Resonanzfrequenz neben der Induktivität L erforderliche G-esamtkapazität des Schwingkreises. Andererseits sind die Temperaturkoeffizienten der beiden Schaltelemente L und C so ausgewählt, daß der durch sie gegebene, resultierende Temperaturkoeffizient ein anderes Vorzeichen hat als der der Serienschaltung D1, D2.Series circuit D1, D2 is smaller than that for setting a desired resonance frequency in addition to Inductance L total required capacitance of the resonant circuit. On the other hand, the temperature coefficients of the two switching elements L and C are selected so that the resulting temperature coefficient given by it has a different sign than that of the series circuit D1, D2.

Hiervon ausgehend soll die Aufgabe gelöst werden, die infolge von TemperaturSchwankungen auftretenden Änderungen der Werte von C, L und der Kapazität der Serienschaltung 1)1, D2 durch entsprechende Änderungen der Steuerspannung TJst soweit zu kompensieren, daß sich für die gesamte frequenzbestimmende Schaltung L, C, D1, D2 ein Temperaturkoeffizient ergibt, der einen gewünschten Wert und insbesondere den Wert Null besitzt. Zu diesem Zweck wird die Steuerspannung Ust von einer an den Klemmen E1 und E2 anliegenden, vorzugsweise stabilisierten Spannung U über einen ohmsehen Spannungsteiler abgeleitet, der einen eingangsseitigen Teilerwiderstand 3 und einen ausgangsseitigen Teilerwiderstand 4, 5 und 6 aufweist. Dabei ist der Y/iderstand 4 temperaturabhängig ausgebildet und besitzt einen Temperaturkoeffizienten solchen Vorzeichens, daß sich die Amplitude von Ust unter dem Einfluß von Temperaturschwankungen in der zur Erreichung der oben genannt en Kompensationswirkung erforderlichen Weise, d.h. entweder in Richtung auf größere oder auf kleinere Werte, ändert. Ist z.B. bei steigender Temperatur ein Anwachsen des Temperaturkoeffizienten der Serienschaltung von D1 und D2 erforderlich, so wird der Widerstand 4 als Heißleiter realisiert, im entgegengesetzten EaIl als Kaltleiter. Die absolute Größe des Temperatur-Starting from this, the task is to be solved, the changes that occur as a result of temperature fluctuations the values of C, L and the capacitance of the series circuit 1) 1, D2 to compensate for the entire frequency-determining Circuit L, C, D1, D2 results in a temperature coefficient which has a desired value and in particular the Has a value of zero. For this purpose, the control voltage Ust is applied to terminals E1 and E2, preferably stabilized voltage U derived via an ohmic voltage divider, which has an input-side Divider resistor 3 and a divider resistor 4, 5 and 6 on the output side. The Y / resistance 4 is temperature-dependent formed and has a temperature coefficient of such a sign that the amplitude of Ust under the influence of temperature fluctuations in the to achieve the compensation effect mentioned above required manner, i.e. either in the direction of larger or smaller values. Is e.g. with increasing Temperature an increase in the temperature coefficient of the series connection of D1 and D2 is required, the Resistor 4 implemented as a thermistor, in the opposite EaIl as a PTC thermistor. The absolute size of the temperature

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Koeffizienten der Spannung Ust wird an dem wertmäßig veränderbaren, ohmschen Widerstand 5 eingestellt, der damit gleichzeitig den Temperaturkoeffizienten der gesamten Schaltung einzustellen erlaubt. Insbesondere kann der Widerstand 5 so eingestellt werden, daß der Temperaturkoeffizient der gesamten Schaltung praktisch gleich Null ist.The coefficient of the voltage Ust is based on the value adjustable, ohmic resistance 5 set, which at the same time the temperature coefficient of the entire Shifting allowed. In particular, the resistor 5 can be adjusted so that the temperature coefficient of the entire circuit is practically zero.

Zum Ausgleich der sich durch die Widerstandsänderungen von 5 ergebenden Amplitudenänderungen von Ust wird mit Vorteil ein veränderbarer ohmscher Widerstand 6 in geeigneter Weise nachgestellt, wodurch ein unerwünschter Einfluß der Einstellung des Temperaturkoeffizienten auf den Wert der Resonanzfrequenz des Schwingkreises L, C, D1, D2 vermieden wird.To compensate for the changes in the amplitude of Ust resulting from the changes in resistance of 5, use Advantage of a variable ohmic resistor 6 adjusted in a suitable manner, which is an undesirable Influence of the setting of the temperature coefficient on the value of the resonance frequency of the oscillating circuit L, C, D1, D2 is avoided.

Die in der Schaltung noch enthaltene Kapazität 7 parallel zum Ausgang des ohmschen Teilers 3» 4, 5 und 6 dient in Verbindung mit dem Widerstand 3 zur Aussiebung von etwaigen Wechselspannungskomponenten, die der Spannung U überlagert sind, während der zwischen dem Verbindungspunkt von D1 und D2 und dem Ausgang des Spannungsteilers vorgesehene V/iderstand 8 so groß bemessen ist, daß einerseits eine praktisch leistungßlose Aussteuerung der Kapazitätsdioden erfolgt und andererseits eine Ableitung des Wechselstromes aus dem Schwingkreis L, C, D1, D2 vermieden wird.The capacitance 7 still contained in the circuit parallel to the output of the ohmic divider 3 »4, 5 and 6 is used in FIG Connection to the resistor 3 for filtering out any alternating voltage components that are superimposed on the voltage U. while the V / resistance provided between the junction of D1 and D2 and the output of the voltage divider 8 is dimensioned so large that on the one hand a practically powerless modulation of the capacitance diodes takes place and on the other hand a derivation of the alternating current from the oscillating circuit L, C, D1, D2 is avoided.

Die an den Klemmen E1 und E2 anliegende Spannung U wird zweckmäßigerweise von einer für die G-e samt schaltung erforderlichen Betriebsspannung oder einer an einem geeigneten Schaltungspunkt auftretenden Gerätespannung über eine Zenerdiode oder dergl. abgeleitet.The voltage U present at the terminals E1 and E2 is expediently taken from a circuit required for the G-e Operating voltage or a device voltage occurring at a suitable switching point a Zener diode or the like. Derived.

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Zur weitgehenden Ausschaltung von Utawelteinflüssen, insbesondere Peuchtigkeitsschwankungen und Änderungen des Temperaturgefalles innerhalb eines größeren Gerätes, durch die die gewünschte Resonanzfrequenz des Schwingkreises L, C, D1 und D2 beeinflußt v/erden könnte, wird dieser zusammen mit den weiteren zur Schwingungserzeugung unmittelbar herangezogenen Teilen der Schaltung rüit großem Vorteil in ein luftdicht verschlossenes, insbesondere zugeschweißtes, Gehäuse 9 eingebaut. Die in 9 eingeschlossenen Schaltungsteile, zu denen zweckmäßigerweise auch der temperaturabhängige Widerstand 4 gehört, sind dabei über in der Gehäusewand vorgesehene, vorpjugsweise lösbare Verbindungselemente 10, 11 und 12 mit den außerhalb von 9 liegenden Schaltungsteilen verbunden. Diese Verbindungselemente können z.B. als Steckverbinder ausgebildet sein. Wird nun die Gesamtschaltung oder das Gehäuse 9 mit ö.en eingebauten Schaltungsteilen in an sich bekannter Weise, z.B. durch wiederholtes Erwärmen, künstlich gealtert, so kann die sich hierbei ergebende Veränderung des Tetnperaturkoeffiaienten des Schwingkreises durch ein entsprechendes Nachstellen des Widerstands 5 in einfacher Weise korrigiert v/erden.In order to largely eliminate influences from the world of Uta, in particular fluctuations in humidity and changes in the temperature drop within a larger device, which could influence the desired resonance frequency of the oscillating circuit L, C, D1 and D2, this is used together with the other parts of the circuit that are directly used to generate the oscillations It is of great advantage that it is installed in an airtight, sealed, in particular welded, housing 9. The circuit parts enclosed in FIG. 9, which expediently also includes the temperature-dependent resistor 4, are connected to the circuit parts located outside of FIG. These connecting elements can be designed as plug connectors, for example. If the overall circuit or the housing 9 with some built-in circuit parts is artificially aged in a manner known per se, e.g. by repeated heating, the resulting change in the temperature coefficient of the resonant circuit can be corrected in a simple manner by a corresponding readjustment of the resistor 5 v / earth.

In Abweichung von dem dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Induktivität L und die Kapazität C auch in Serie zueinander liegen, in welchem Pail die Kapazitätsdiode D1 oder die Serienschaltung beider Kapazitätsdioden D1, D2 zu einem dieser Elemente oder zu beiden parallel geschaltet wird.In a departure from the exemplary embodiment shown and described above, the inductance L and the capacitance C are also in series with one another, in which Pail the capacitance diode D1 or the series circuit both capacitance diodes D1, D2 is connected in parallel to one of these elements or to both.

6 Patentansprüche
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Claims

MJ circuit arrangement for setting or compensating the temperature coefficient of an oscillating circuit, characterized in that one of the Resonance frequency co-determining capacitance diode (D1) is acted upon with a control voltage (Ust) which Via a voltage divider with a temperature dependent thermally coupled to the resonant circuit (L, C, D1) Resistance (4) and a first adjustable ohmic resistor (5) is fed.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that to said one second, oppositely polarized capacitance diode (D2) is connected in series and that both capacitance diodes (D1, D2) the control voltage (Ust) are applied jointly.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the capacitance diodes (D1, D2) the parallel connection of an inductance (L) and a capacitance (C) in turn in parallel are connected and the output-side divider resistance of the voltage divider from a series circuit of the temperature-dependent Resistance (4) and the first adjustable resistor (5) consists.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized by a second adjustable ohmic resistor (6), which is parallel to the series connection of the temperature-dependent resistor (4) and the first adjustable resistor (5) is arranged.

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5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the resonant circuit (L, C) including the capacitance diodes (D1, D2) and the temperature-dependent resistor (4) built into a particularly airtight housing (9) and preferably via detachable Connecting elements (10, 11, 12) with the circuit parts located outside the housing (9) connected is.

6. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized by the Application to a frequency-determining oscillator circuit.

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