DE1080630B - Selbstschwingende Mischstufe mit einem Transistor - Google Patents

Description

Die Erzeugung hochfrequenter Schwingungen mit Transistoren bereitet Schwierigkeiten, sobald sich die gewünschte Frequenz der Grenzfrequenz des Transistors nähert oder diese überschreitet. Die Ursache dieser Erscheinung ist darin zu suchen, daß die Transistorparameter, insbesondere die Steilheit, bei höheren Frequenzen komplexe Werte annehmen. Es sind Maßnahmen angegeben worden, um die eine saubere Rückkopplung erschwerende Phasendrehung der Steilheit des Transistors durch geeignete, konjugiert komplexe äußere Schaltelemente zu kompensieren. Ein gegebener Transistor gestattet, in Basisschaltung die frequenzmäßig höchste Schwinggrenze zu erreichen. Für mittlere Frequenzen wird trotzdem häufig die Emitterschaltung für den Oszillator selbstschwingender Mischstufen verwendet, da hierbei keine hochohmigen Rückkopplungselemente erforderlich sind, die durch Spannungsteilung und Gegenkopplung eine Minderung der Mischverstärkung verursachen wurden. Sobald hohe Betriebsfrequenzen erstrebt werden, hat man bisher auf selbstschwingende Mischstufen verzichtet und getrennte Misch- und Oszillatorstufen verwendet, um jede der beiden Funktionen optimal erfüllen zu können.

Durch die Erfindung wird eine Anordnung angegeben, die es gestattet, einen Transistor sehr nahe an seiner oberen Schwinggrenze als selbstschwingende Mischstufe zu betreiben und eine annehmbare Mischverstärkung zu erhalten. Hierbei arbeitet der Transistor oszillatormäßig in Basisschaltung mit einem großen Blindwiderstand im Rückkopplungskanal zur Kompensation des Phasenfehlers der Steilheit. Für das Eingangssignal und die entstehende Zwischenfrequenz arbeitet der Transistor in Emitterschaltung. Das Netzwerk in der Emitterleitung des Transistor wird erfindungsgemäß so ausgebildet, daß es für die Oszillatorfrequenz einesteils einen hochohmigen Pfad zum gemeinsamen Massebezugspunkt darstellt und somit eine optimale Dimensionierung der Oszillatorrückkopplung gestattet und anderenteils für die Zwischenfrequenz niederohmig wirkt. Dadurch wird eine Emittergegenkopplung für die Zwischenfrequenz verhindert und eine weitgehende Ausnutzung der Mischverstärkung ermöglicht.

Neben der Möglichkeit, eine Mischstufe im Kurzwellen- oder Ultrakurzwellenbereich mit nur einem Transistor zu betreiben, bietet die erfindungsgemäße Anordnung folgende vorteilhafte Eigenschaften:

Durch nur ein Schaltelement (Kondensator 14) kann eine weitgehende Entkopplung von Eingangs- und Oszillatorkreis und damit eine Verminderung der Abstrahlung der Oszillatorfrequenz über die Antenne erreicht werden. Weiterhin gestattet die Anordnung eine einwandfreie Trennung von Oszillator- und Selbstschwingende Mischstufe
mit einem Transistor

Anmelder:

GRAETZ Kommanditgesellschaft,
Altena (Westl), Westiger Str. 172

Schaustellung auf der am 2. August 1957 eröffneten
Großen Deutsehen Rundfunk-, Fernseh-
und Phono-Ausstellung jn Frankfurt/M.

Jürgen Sick, Altena (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

Zwischenfrequenzkreis, indem diese Kreise nicht hintereinander in der Kollektorleitung des Transistors liegen, sondern parallel geschaltet sind, wobei die Kreiskapazität des Zwischenfrequenzkreises als Koppelkondensator für den Oszillatorkreis dient.

Die Schaltung einer selbstschwingenden Mischstufe gemäß der Erfindung zeigt die Abbildung. Der Arbeitspunkt des Transistors 8 wird in bekannter Weise durch Emitterwiderstand 11 und Basisspannungsteilerwiderstände 6 und 7 eingestellt und stabilisiert. Der Kondensator 5 dient zur hochfrequenzmäßigen Überbrückung des Widerstandes 6 und stellt, da die Ankopplung 4 des Eingangssignals niederohmig erfolgt, für die Oszillatorfunktion des Transistors die hochfrequenzmäßige Erdung der Basis dar. Vom Antennenanschluß 1 gelangen die Empfangsschwingungen von der Frequenz Ef an eine Anzapfung des aus Drehkondensator 2 und Spule 3 gebildeten Eingangskreises und durch induktive Kopplung über die Koppelspule 4 auf die Basis des Transistors. Der Oszillatoarschwingkreis besteht aus Spule 15 und Drehkondensator 16; er ist bestimmend für die Frequenz Uf der Überlagerungsschwingungen. Kondensator 13 liegt an einer Anzapfung der Oszillatorspule 15 und führt die Rückkopplungsspannung auf den Emitter des Transistors. Die zur Kompensation des Steilheitsphasenfehlers des Transistors erforderliche Phasenverschiebung der Rückkopplungsspannung wird durch Wahl der Kapazität des Rückkopplungskondensators 13 erhalten. Der Oszillatorschwingkreis 15, 16 wird über den Kondensator 12 mit dem Kollektor des Transistors 8 verbunden. Der

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1 -080 63α

10

Kondensator 12 dient für den Zwischenfrequenzkreis als Schwingkreiskapazität. Er liegt für die'.Zwischenfrequenz praktisch parallel zur Spule 18, da die .Oszillatorspule 15 für die Zwischenfrequenz nur. einen sehr kleinen induktiven Widerstand darstellt und der Tiefpunktkondensator 17 für alle vorkommenden Frequenzen niederohmig gehalten wird. Die Zwischenfrequenzspule 18 beeinflußt die Oszillatorfunktion nicht, da ihr induktiver Widerstand für die Oszillatorfrequenz sehr groß ist.

Die Zwischenfrequenzschwingungen Zf gelangen über die Koppelspule 20 zum Zwischenfrequenzverstärker. Zur Verringerung der Oszillatorstrahlung über die Antenne wird über den Kondensator 14 eine Spannung an der Oszillatorspule 15 abgegriffen und auf die Basis des Transistors gegeben. Diese Spannung ist zu der über Kondensator 13 und Emitter auf die Basis gelangenden Spannung gegenphasig und bewirkt dadurch, daß die Basis vom Oszillator aus gesehen auf Nullpotential liegt. Vom Emitter des Transistors 8 führt die Reihenschaltung der Spule 9 und des Kondensators 10 zum gemeinsamen Massepunkt. Für die Zwischenfrequenz befinden sich Spule 9 und Kondensator 10 in Resonanz und legen damit den Emitter für die Zwischenfrequenz niederohmig an Masse, während der induktive Widerstand der Spule 9 für die Oszillatorfrequenz sehr groß ist. Die Güte und damit die Niederohmigkeit für die Zwischenfrequenz hängt vom LC-Verhältnis des Schwingungskreises 9, 10 und der Größe des Widerstandes 11 ab.

Der Widerstand 19 bildet zusammen mit dem Tiefpunktkondensator 17 in an sich bekannter Weise ein Siebglied, das das Abfließen der Zwischen- bzw. Übertragungsfrequenz in die Betriebsspannungsleitung verhindert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbstschwingende Mischstufe mit einem Transistor, der oszillatormäßig in Basisschaltung arbeitet, für derart hohe Frequenzen, daß die zur Aufrechterhaltung der Oszillatorfunktion erforderliche Phasendrehung im Rückkopplungskanal durch einen großen Blindwiderstand, vorzugsweise Kondensator, erfolgen muß, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter über ein für die Oszillatorfrequenz hochohmiges und für die Zwischenfrequenz niederohmiges Netzwerk mit dem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden ist:

2. Selbstschwingende Mischstufe mit Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschwingungen auf'den Basisanschluß des Transistors gegeben werden und daß der Empfangskreis durch eine Brückenanordnung oszillatorspannungsfrei gehalten wird.

3. Selbstschwingende Mischstufe mit Transistor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn-

' zeichnet, " daß der Oszillator- und' Zwischenfrequenzkreis parallel am Kollektorausgang des ' Transistors liegen. "

Tn Betracht gezogene Druckschriften:'
Deutsche Patentschrift Nr. 953 270;
USA.-Patentschrift Nr. 2 764 674.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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