DE1038127B

DE1038127B - Quarzkontrollierte Oszillatorschaltung

Info

Publication number: DE1038127B
Application number: DES50528A
Authority: DE
Inventors: Franz Edmaier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-09-26
Filing date: 1956-09-26
Publication date: 1958-09-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine quarzkontrollierte Oszillatorschaltung.

Um die Frequenzkonstanz, die bei belasteten Oszillatoren durch Änderungen der Wechselstromwiderstände beeinträchtigt wird, zu verbessern, war es bekannt, den frequenzerzeugenden Kreis einer Oszillatorschaltung weitgehend von rückwirkenden Einflüssen freizuhalten. Eine häufig angewendete Schaltung ist der elektronengekoppelte Oszillator, bei dem der Schwingkreis zwischen Kathode, Steuergitter und Schirmgitter einer Pentode angeordnet ist, wobei sich das Schirmgitter im allgemeinen auf Massepotential befindet. Die Hochfrequenzenergie wird über den Anodenkreis, der nicht an der Schwingungserzeugung beteiligt und durch das auf Massepotential liegende Schirmgitter abgeschirmt ist, abgenommen. Es ist auch bekannt, die Frequenzkonstanz einer solchen Schaltung durch Quarzstabilisierung weiter zu verbessern, z. B. dadurch, daß zwischen Steuergitter und Schwingkreis ein Quarz geschaltet wird.

Eine solche Schaltung hat hinsichtlich der Frequenzkonstanz gewisse Nachteile, die sich insbesondere dann bemerkbar machen, wenn es sich um Oberwellenquarze handelt zur Erzeugung sehr hoher Frequenzen. Es besteht dann die Schwierigkeit, den Einfluß des phasendrehenden Oszillatorkreises auf die Quarzfrequenz möglichst klein zu halten. Außerdem wirkt sich die Gitterkathodenkapazität, die parallel zum Quarz liegt, nachteilig auf die Frequenzstabilität aus. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Quarz beidseitig auf Schwingungspotential liegt. Das bedeutet für den Fall einer Frequenzumschaltung, ζ. B. durch Umschalten der Steuerquarze mittels Richtleiter, daß sich die Erdkapazitäten störend bemerkbar machen.

Die Erfindung gibt eine Schaltung an, in der eine Beeinflussung des Steuerquarzes weitgehend vermieden wird und die außerdem die Anwendung einer vorteilhaften und sicheren Frequenzumschaltung ermöglicht, wenn die Erzeugung verschiedener Frequenzen mittels umschaltbarer Steuerquarze vorgesehen ist.

Gemäß der Erfindung wird eine quarzkontrollierte Oszillatorschaltung mit Elektronenkopplung so ausgeführt, daß einem zwischen Steuergitter und Schirmgitter der Oszillatorröhre liegenden Schwingkreis mit einer zur Kathode führenden induktiven oder kapazitiven Anzapfung ein zwischen dem Schirmgitter und dem schirmgitterseitigen Ende des Schwingkreises angeordneter Steuerquarz in Reihe geschaltet ist, der auf einen oder mehrere andere dazu parallel liegende Steuerquarze mittels auf der Erdseite liegender steuerbarer Richtleiter frequenzumschaltbar ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich, daß der phasendrehende Oszilla-

Quarzkontrollierte Oszillatorschaltung

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Franz Edmaier, München,
ist als Erfinder genannt worden

torkreis wegen der fehlenden Gittervorspannung durch die Gitter-Kathoden-Strecke der Oszillatorröhre stark gedämpft ist und eine dementsprechend breite Resonanzkurve erhält. Frequenzänderungen des Oszillatorkreises beeinflussen die Frequenzstabilität des Steuerquarzes daher nur außerordentlich wenig.

Die zum Quarz parallel liegende Kathodenschirmgitterkapazität wirkt sich, da sie durch das Steuergitter abgeschirmt ist, praktisch nicht auf die Frequenzkonstanz aus.

Da der Quarzkreis in seiner Serienresonanz schwingt und die Impedanzen dementsprechend klein sind, da zum anderen der Quarz in die Schaltung so eingebaut ist, daß er einseitig auf Erdpotential liegt, kann die Oszillatorschaltung vorzugsweise mittels Richtleiter frequenzumschaltbar ausgebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Figur dargestellt.

An das Steuergitter, die Kathode und das Schirmgitter der Pentode 1 ist der frequenzbestimmende Schwingkreis 2, 3 angeschlossen. Die hier angewandte Dreipunktschaltung mit induktiver Spannungsteilung (Hartley) kann durch eine Schaltung mit kapazitiver Spannungsteilung (Colpitts) ersetzt werden. Der Anodenkreis, der nicht an der Schwingungserzeugung beteiligt ist, wohl aber durch Abstimmung des Kreises 13, 14 auf ein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz zur Frequenzvervielfachung herangezogen wird, ist durch das über den Kondensator 12 geerdete Schirmgitter gegen den der Frequenzerzeugung dienenden Teil der Pentode abgeschirmt. Zur Verbesserung der Frequenzstabilität ist zwischen dem schirmgitterseitigen Ende des Schwingkreises 2, 3, der mit einer zur Kathode führenden Anzapfung versehen ist, und dem Schirmgitter der Pentode über den Kondensator 12 ein Steuerquarz, beispielsweise 7,

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eingeschaltet. Frequenzverstimmungen durch Änderungen des Schwingkreises 2, 3 beeinflussen den in Serienresonanz arbeitenden Steuerquarz nur ganz geringfügig, da der durch die Steuergitter-Kathoden-Strecke der Pentode gedämpfte Schwingkreis 2, 3 eine breite Resonanzkurve besitzt.

Oberwellenquarzschaltungen, die im allgemeinen geringere Frequenzstabilität aufweisen als Schaltungen mit Grundwellenquarzen, arbeiten in der erfindungsgemäßen Anordnung, wie Versuche gezeigt haben, einwandfrei.

Die Frequenzumschaltung in Oszillatoren, die bei Verwendung mechanischer Umschalter, z. B. Relais, vor allem bei sehr hohen Frequenzen unstabile Verhältnisse zur Folge haben, kann in der erfindungsgemäßen Schaltung wegen der kleinen Impedanzen des in Serienresonanz arbeitenden Quarzkreises vorteilhafterweise mittels einer Kombination je eines Steuerquarzes 4, 5, 6 oder 7 mit je einem Richtleiter 8, 9, 10 oder 11 vorgenommen werden. Über ao einen Schalter 15 wird jeweils der dem einzuschaltenden Steuerquarz zugeordnete Richtleiter an eine Spannung gelegt, die ihn leitend macht, während alle übrigen Richtleiter durch eine Vorspannung gesperrt sind.

Claims

Patentanspruch:

Quarzkontrollierte Oszillatorschaltung mit Elektronenkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß einem zwischen Steuergitter und Schirmgitter der Oszillatorröhre liegenden Schwingkreis mit einer zur Kathode führenden induktiven oder kapazitiven Anzapfung ein zwischen dem Schirmgitter und dem schirmgitterseitigen Ende des Schwingkreises angeordneter Steuerquarz in Reihe geschaltet ist, der auf einen oder mehrere andere dazu parallel liegende Steuerquarze mittels auf der Erdseite liegender steuerbarer Richtleiter frequenzumschaltbar ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 256 363;
britische Patentschrift Nr. 287 484;
USA.-Patentschrift Nr. 2 553 366;
W. A. Edson : »Vacuum Tube Oszillators«,
New York, 1953, S. 204-205.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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