DE1003285B - Rueckgekoppelter Generator, der aus einem RC-Verstaerker und einem Rueckkopplungsglied besteht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen rückgekoppelten Generator, der aus einem ^C-Verstärker und einem Rückkopplungsglied besteht. Bekanntlich erregt sich in einem solchen Generator eine Schwingung mit derjenigen Frequenz und Amplitude, daß im geschlossenen Rückkopplungswege die Phasendrehung gleich Null und der Verstärkungsgrad gleich Eins wird. Die Frequenz, bei der sich dieser innere Gleichgewichtszustand ergibt, wird daher in hohem Maße von allen solchen Änderungen des Betriebszustandes beeinflußt, welche Änderungen der Amplitude oder der Phase der rückgekoppelten Spannung zur Folge haben. Daraus ergibt sich, daß die Frequenzstabilität der erzeugten Schwingung in wesentlichem Maße davon abhängig ist, daß Amplitudenänderungen und Phasenänderungen innerhalb der ganzen Rückkopplungsschleife weitgehend vermieden werden. Als Ursache für solche störenden Einflüsse kommen besonders Änderungen des Verstärkungsgrades und des Phasenwinkels einzelner Stufen des Rückkopplungsverstärkers in Betracht.

Zur weitgehenden Vermeidung solcher Änderungen ist es bereits bekannt, den Verstärker als i?C~Verstärker auszubilden und das frequenzbestimmende Glied in Gestalt eines Parallelschwingungskreises oder eines piezoelektrischen Resonators nur lose an die Röhrenstufe oder Röhrenstufen des Verstärkers anzukoppeln (deutsche Patentschrift 361 383 und französische Patentschrift 981 506). Ferner ist es bekannt, die Kopplungselemente des RC-Verstärkers so zu bemessen, daß der Phasenwinkel des Verstärkers durch Änderungen der Röhreneigenschaften, besonders beim Auswechseln von Röhren, möglichst wenig geändert wird (deutsche Patentschrift 892 776). Es ist auch bekannt, zur Konstanthaltung des Verst'arkungsgradeis die Anodenspannung einer Senderanordnung zu stabilisieren (deutsche Patenschrift 537 197).

Selbst bei gleichzeitiger Anwendung der genannten bekannten Maßnahmen ergeben sich noch merkliche Änderungen der Frequenz, welche durch Amplitudenänderungen, also vorwiegend durch Änderungen des Verstärkungsgrades im Rückkopplungsverstärker, verursacht werden. Untersuchungen haben ergeben, daß ein großer Anteil dieser noch störenden Amplitudenänderungen in der ausgangseitigen Röhre des Verstärkers hervorgerufen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von der ausgangseitigen Röhre bzw. der Endröhre des Verstärkers verursachten Amplitudenänderungen herabzusetzen und dadurch die Frequenzstabilität von Rückkopplungsgeneratoren weiter zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dazu die als Schaltröhre ausgebildete Endröhre des Verstärkers so ausgesteuert, Rückgekoppelter Generator,

der aus einem RC-Verstärker

und einem Rückkopplungsglied besteht

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr.-Ing. Paul Kotowski, Neu-Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

daß sie einen Anodenstrom von annähernd rechteckförmigem Kurvenverlauf abgibt, und außerdem ihr Außenwiderstand gleich ihrem zehn- bis hundertfachen Innenwiderstand gewählt. Durch diese Art der Aussteuerung der Endröhre und die besondere Bemessung ihres Außenwiderstandes wird erreicht, daß der Strom in der Endröhre bei leitendem Zustand der Röhre praktisch allein von der Größe des Außen-Widerstandes abhängig ist, während er bei nichtleitendem Zustand der Röhre immer Null ist. Daher werden von der Endröhre ausgehende StörungseinflüsiSe, welche die Frequenzstabilität der Anordnung beeinträchtigen, weitgehend ausgeschaltet.

Es sei erwähnt, daß die Maßnahme der Rechteckaussteuerung der Endröhren von Verstärker- und Senderschaltungen an sich zu dem Zweck bekannt ist, den Wirkungsgrad der Energieumsetzung zu erhöhen. Im Falle des rückgekoppelten Generators nach der Erfindung ist jedoch der Zweck nicht eine Steigerung des Wirkungsgrades, sondern eine Verbesserung der Frequenzstabilität. Diese wird durch die Rechteckaussteuerung in Verbindung mit einer solchen Bemessung des Außenwiderstandes erzielt, daß zwar die der Endstufe entzogene Leistung verhältnismäßig gering ist, daß aber die ausgesteuerten Amplituden des Stromes und der Spannung im Außenwiderstand von Änderungen der Röhreneigenschaften praktisch nicht mehr beeinflußt werden.

In der Zeichnung sind in den Abb. 1 und 2 Ausführungsbeispiele rückgekoppelter Generatoren nach der Erfindung in Form von Schaltbildern dargestellt. Abb. 1 zeigt einen vierstufigen RC-Verstärker, von dessen Endröhre zwei Ausgänge zur Abnahme der

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erzeugten Wechselspannungen abgezweigt sind. Die Klemme »Ausgang 1« ist über einen Kondensator mit der Anode, die Klemme »Ausgang 2« über einen anderen Kondensator mit de,r Kathode der Endröhre verbunden. Der Widerstand Raq, welcher einen Teil 5 des Außenwiderstandes der Endröhre bildet, dient dazu, die den Quarzkristall Q enthaltende Rückkopplungsverbindung an den Ausgang der Endröhre in geeigneter Weise anzuschließen. Am anderen Ende der Rückkopplungsverbindung ist der Grad der Ankopplung durch die Größe des Widerstandes Rgq bestimmt. Für die Erreichung einer möglichst hohen Frequenzstabilität ist es günstig, wenn die Summe der Ankopplungswiderstände Raq und Rgq kleiner als 10% des Quarzverlustwiderstandes ist. Die Belastung des Quarzes bleibt dann genügend klein, so daß die Verlustwärme nicht zu störenden Temperaturänderungen des Quarzes führt. Bei Anwendung der Erfindung läßt sich mit der in Abb. 1 dargestellten Schaltung ein Maß der Frequenzstabilität erreichen, welches es erlaubt, den Alterungseinfluß bei Quarzresonatoren zu bestimmen.

Abb. 2 zeigt eine Generatorschaltung, mit welcher bei Anwendung der Erfindung auch ohne Anwendung eines Quarzes in der Rückkopplung hohe Grade der Frequenzstabilität erreichbar sind. Der RC-Verstärker ist dabei nur zweistufig ausgebildet. Die Rückkopplung erfolgt über einen Parallelschwingungskreis, der untersetzt, d. h. im Falle des dargestellten Ausführungsbeispieles mit nur einem Teil der Schwingungskreisinduktivität, an das erste Gitter und die letzte Anode angekoppelt ist.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Rückgekoppelter Generator, der aus einem i?C-Versitärker und einem Rückkopplungsglied besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise als Schaltröhre ausgebildete Endröhre des Verstärkers so ausgesteuert wird, daß sie einen Anodenstrom von annähernd rechteckförmigem Kurvenverlauf abgibt und daß ihr Außenwiderstand gleich ihrem zehn- bis hundertfachen Innenwiderstand gewählt ist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung stabilisiert ist.

3. Generator nach Anspruch 1 mit einem Quarz als Rückkopplungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Ankopplungswiderstände kleiner als 10% des Quarzverlustwiderstandes ist.

4. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung über einen Parallelschwingungskreis erfolgt, der untersetzt an das erste Gitter und die letzte Anode angekoppelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 555 378, 603 006, 383, 537 197, 404 179, 905 151;
französische Patentschrift Nr. 981 506;
USA.-Patentschrift Nr. 2 498 711.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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