DE1173547B

DE1173547B - Self-starting backmix divider

Info

Publication number: DE1173547B
Application number: DES80076A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rene Hengelhaupt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-06-26
Filing date: 1962-06-26
Publication date: 1964-07-09

Description

Selbststartender Rückmischteiler Die Erfindung betrifft einen selbststartenden, in einem vorgegebenen Verhältnis n: 1 teilenden, nach dem Prinzip des mitgezogenen Oszillators arbeitenden Transistor-Rückmischteiler.Self-starting backmixing divider The invention relates to a self-starting, dividing in a given ratio n: 1, according to the principle of being drawn Oscillator working transistor backmix divider.

Frequenzteiler sollen aus einer Spannung mit einer zu teilenden Frequenz n - feine neue Spannung mit der geteilten Frequenz f erzeugen. n soll dabei eine natürliche Zahl sein. Spezielle Ausführungsformen solcher Frequenzteiler sind z. B. Rückmischteiler. Das sind im wesentlichen Schwingschaltungen für die geteilte Frequenz f, in denen durch Vervielfachung auf (n -1) f und Mischung mit der zu teilenden Frequenz n - fein Mitziehstrom der Frequenz f erzeugt wird, mit dem die Phasenbedingung für die Aufrechterhaltung einer selbständigen Schwingung erfüllt werden kann, auch wenn der die zu teilende Frequenz f bestimmende Selektionskreis verstimmt ist.Frequency dividers should generate a new voltage with the divided frequency f from a voltage with a frequency to be divided n - f. n should be a natural number. Special embodiments of such frequency dividers are e.g. B. Backmix divider. These are essentially oscillating circuits for the divided frequency f, in which, by multiplying to (n -1) f and mixing with the frequency n - f to be divided, a drag current of frequency f is generated, with which the phase condition for maintaining an independent oscillation can be fulfilled even if the selection circuit determining the frequency f to be divided is out of tune.

Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Rückmischteilers gezeigt. Der Transistor 10 ist über den Übertrager 11, der auf die zu teilende Frequenz abgestimmt ist, rückgekoppelt. Die Schwingamplitude wird durch eine Begrenzerschaltung, bestehend aus den Dioden 12 und 13, begrenzt. Mit dem Transistor 14 und den auf (n -1) f abgestimmten Schwingkreis 15 wird die (n-1)-te Harmonische erzeugt. Sie liegt in Reihe mit der über den Übertrager 16 zugeführten Spannung der zu teilenden Frequenz n - f im Basisweg des Transistors 10, wird durch diese auf Grund der nichtlinearen Eingangskennlinie des Transistors 10 moduliert und liefert den Mitziehstrom der zu teilenden Frequenz f. Die Batterie 17, die den Transistor in den Sperrbereich vorspannt, ist grundsätzlich nicht notwendig. Die Batterie 18 liefert die Betriebsspannung für den Transistor 10, die Batterie 19 die Betriebsspannung für den als Vervielfacher eingesetzten Transistor 14.In the circuit arrangement according to FIG. 1 shows an embodiment of such a backmix divider. The transistor 10 is fed back via the transformer 11, which is tuned to the frequency to be divided. The oscillation amplitude is limited by a limiter circuit consisting of diodes 12 and 13. With the transistor 14 and the resonant circuit 15 tuned to (n -1) f, the (n-1) th harmonic is generated. It is in series with the voltage of the frequency to be divided n - f in the base path of the transistor 10, which is fed via the transformer 16, is modulated by this due to the non-linear input characteristic of the transistor 10 and supplies the pull-in current of the frequency f to be divided. The battery 17 , which biases the transistor into the blocking range, is basically not necessary. The battery 18 supplies the operating voltage for the transistor 10, the battery 19 the operating voltage for the transistor 14 used as a multiplier.

Die im Teiler notwendigen Schritte, wie Vervielfachung, Verstärkung, Mischung, Begrenzung und Siebung, sind hier auf verschiedene Organe aufgeteilt. So erfolgt beispielsweise bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 die Mischung und Verstärkung im Transistor 10, der Vervielfachung im Transistor 14 und die Begrenzung durch die aus den Dioden 12 und 13 bestehende Begrenzerschaltung.The steps necessary in the divider, such as multiplication, amplification, Mixing, limitation and sieving are divided between different organs. For example, in the circuit arrangement according to FIG. 1 the mixture and gain in transistor 10, the multiplication in transistor 14 and the limitation by the limiter circuit consisting of diodes 12 and 13.

Es sind auch Frequenzteiler nach dem Prinzip des mitgezogenen Oszillators bekannt. Bei diesen Frequenzteilern übt bereits ein Transistor mehrere elektrische Funktionen aus. So kann bei derartigen Schaltungen beispielsweise Begrenzung, Vervielfachung und Mischung in ein und demselben Transistor vorgenommen werden. Nachteilig ist bei derartigen Schaltungen jedoch, daß auf Grund des geringen Vervielfachungsfaktors und des damit verbundenen geringen Oberwellengehalts des Mitziehstroms der Mitziehbereich sehr klein ist. Praktisch kann man bei mitgezogenen Oszillatoren meist nur noch die dritte Oberwelle zum Mitziehen verwenden. Außerdem muß die für die Stabilisation notwendige Begrenzung der Schwingamplitude durch eine eigene Begrenzerschaltung vorgenommen werden.There are also frequency dividers based on the principle of the dragged-along oscillator known. With these frequency dividers, one transistor already exercises several electrical ones Functions. In such circuits, for example, limitation, multiplication and mixing can be carried out in one and the same transistor. Is disadvantageous with such circuits, however, that due to the low multiplication factor and the associated low harmonic content of the drag current of the drag range is very small. In practice, you can usually only do this with dragged-in oscillators use the third harmonic to pull along. In addition, it must be used for stabilization necessary limitation of the oscillation amplitude by means of a dedicated limiter circuit be made.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Teileranordnung mit großem Mitziehbereich zu schaffen.The invention is based on the object of a simplified divider arrangement to create with a large pull-along area.

Gemäß der Erfindung wird der Rückmischteiler dabei so ausgebildet, daß im Emitterkreis des Transistors in Reihe zur Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers, dessen Primärwicklung zusammen mit einem Kondensator einen im Kollektorkreis des Transistors liegenden, auf die geteilte Frequenz f abgestimmten Schwingkreis ergibt, die Sekundärwicklung des Eingangsübertragers liegt und über diesen Eingangsübertrager die zu teilende Frequenz n - f eingespeist ist und außerdem in der Basisleitung des Transistors ein auf die Frequenz (n -1) f abgestimmter Schwingkreis angeordnet ist.According to the invention, the backmixing divider is designed in such a way that that in the emitter circuit of the transistor in series with the secondary winding of the output transformer, its primary winding together with a capacitor one in the collector circuit of the Transistor lying, tuned to the divided frequency f results, the secondary winding of the input transformer is located and above this input transformer the frequency to be divided n - f is fed in and also in the base line of the transistor, a resonant circuit tuned to the frequency (n -1) f is arranged is.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß alle für einen Teilungsvorgang notwendigen elektrischen Funktionen, wie z. B. Verstärkung, Vervielfachung, Mischung und Begrenzung, in nur einem Transistor erfolgen, so daß die Schaltungsanordnung nach der Erfindung gegenüber bekannten Teileranordnungen wesentlich vereinfacht ist und Bauteile wie Transistoren, Dioden usw. eingespart werden. Durch die Selbstbegrenzung des Schwingstromes wird dieser sehr oberwellenhaltig, so daß beispielsweise die zehnte Oberwelle noch zum Mitziehen verwendet werden kann, wodurch der Mitziehbereich etwa dreimal so groß ist wie bei bekannten, nach dem Prinzip des mitgezogenen Oszillators arbeitenden Rückmischteilern.By these measures it is achieved that all for a division process necessary electrical functions, such as B. amplification, multiplication, mixing and limiting, done in only one transistor, so that the circuit arrangement significantly simplified according to the invention compared to known divider arrangements and components such as transistors, diodes, etc. can be saved. Through self-limitation of the oscillating current this is very harmonic, so that, for example, the The tenth harmonic can still be used for dragging along, thereby reducing the drag range is about three times as large as with known, according to the principle of backmixing dividers that are pulled along with the oscillator.

An Hand des Ausführungsbeispieles nach F i g. 2 soll die Erfindung näher erläutert werden.On the basis of the exemplary embodiment according to FIG. 2 aims at the invention are explained in more detail.

Im Kollektorkreis des Transistors 1 liegt die Primärwicklung 4 des Ausgangsübertragers 3. Die Primärwicklung bildet zusammen mit dem Kondensator 5 einen auf die geteilte Frequenz f abgestimmten Schwingkreis 6. über die Sekundärwicklung 2 dieses Übertragers wird die Spannung mit der geteilten Frequenz f auf den Emitter des Transistors 1 zurückgekoppelt, so daß dadurch ein auf die Frequenz f abgestimmter Oszillator entsteht. In Reihe zu der im Emitterkreis liegenden Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers 3 liegt die Sekundärwicklung 7 des Eingangsübertragers B. über diesen Eingangsübertrager 8 wird die zu teilende Frequenz n - f dem Emitter des Transistors 1 zugeleitet. In der Basisleitung des Transistors 1 liegt der auf die Frequenz (n -1) f abgestimmte Schwingkreis 9. Die Batterie 20 liefert die Betriebsspannung für den Transistor 1. Die Auskopplung der geteilten Frequenz f erfolgt über die Tertiärwicklung 21 des Ausgangsübertragers 3. Zur Siebung der zu teilenden Frequenz n - f ist der Kondensator 23 der Primärwicklung 22 des Eingangsübertragers 8 parallel geschaltet. Beim Anschalten schwingt der Oszillator an. Die Amplitude der Schwingungen steigt dabei immer mehr an, so daß die Kollektorbasisdiode des Transistors 1 schließlich kurzzeitig in Durchlaßrichtung durchgesteuert und die Amplitudenbedingung erfüllt wird. Dadurch tritt eine selbsttätige Begrenzerwirkung für die Schwingamplitude auf. In den Zeitabschnitten, in denen Emitter-Basis-Spannung und Kollektor-Basis-Spannung gleichzeitig positiv sind, wird die Basis sowohl vom Emitter- wie vom Begrenzerstrom durchflossen. Der Basisstrom in den anderen Zeitabschnitten hingegen ist in erster Annäherung vernachlässigbar. Das Spektrum des Basisstroms enthält Vielfache der geteilten Frequenz f. Durch den Schwingkreis 9 wird die Spannung mit der Frequenz (n-1) f ausgesiebt und infolge der nichtlinearen Eingangskennlinie des Transistors von der Spannung mit der zu teilenden Frequenz n - f moduliert, so daß wieder die geteilte Frequenz f entsteht.The primary winding 4 of the output transformer 3 is located in the collector circuit of the transistor 1. The primary winding, together with the capacitor 5, forms an oscillating circuit 6 that is tuned to the divided frequency f. Via the secondary winding 2 of this transformer, the voltage with the divided frequency f is applied to the emitter of the transistor 1 is fed back, so that an oscillator tuned to the frequency f is created. The secondary winding 7 of the input transformer B is connected in series with the secondary winding of the output transformer 3 located in the emitter circuit. In the base line of the transistor 1 is the tuned to the frequency (n -1) f resonant circuit 9. The battery 20 supplies the operating voltage for the transistor 1. The decoupling of the divided frequency f takes place via the tertiary winding 21 of the output transformer 3 To be divided frequency n - f, the capacitor 23 of the primary winding 22 of the input transformer 8 is connected in parallel. When switched on, the oscillator starts to oscillate. The amplitude of the oscillations increases more and more, so that the collector base diode of the transistor 1 finally briefly switched through in the forward direction and the amplitude condition is met. As a result, there is an automatic limiter effect for the oscillation amplitude. In the time segments in which the emitter-base voltage and collector-base voltage are positive at the same time, the base is traversed by both the emitter and the limiter current. In contrast, the base current in the other time segments is negligible as a first approximation. The spectrum of the base current contains multiples of the divided frequency f. The voltage with the frequency (n-1) f is filtered out by the oscillating circuit 9 and, due to the non-linear input characteristic of the transistor, is modulated by the voltage with the frequency n - f to be divided , so that the divided frequency f arises again.

Claims

Claim: Self-starting transistor backmixing divider, dividing in a predetermined ratio n: 1, working according to the principle of the dragged oscillator, characterized in that in the emitter circuit of the transistor (1) in series with the secondary winding (2) of the output transformer (3), its Primary winding (4) together with a capacitor (5) results in an oscillating circuit (6) located in the collector circuit of the transistor (1) and tuned to the divided frequency f, the secondary winding (7) of the input transformer (8) is located and via this input transformer (8 ) the frequency to be divided n - is finely fed, and that an oscillating circuit (9) tuned to the frequency (n -1) f is also arranged in the base line of the transistor (1). Documents considered: German Patent No. 959 022; U.S. Patent No. 2,252,442; "TFT", issue 5/1938, pp. 185 to 191.