DE1200353B - Schaltungsanordnung zur Einstellung der Frequenz der rechteckfoermigen Schwingungen eines zur Gleichstrom-Wechselstrom-Umformung dienenden Gegentakt-Transistor-Oszillators - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Einstellung der Frequenz der rechteckförmigen Schwingungen eines zur Gleichstrom-Wechselstrom-Umformung dienenden Gegentakt-Transistor-Oszillators Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Frequenz der rechteckförmigen Schwingungen eines zur Gleichstrom-Wechselstrom-Umformung dienenden Gegentakt-Transistor-Oszillators einstellbar zu machen. Diese Aufgabe ist nicht ohne weiteres lösbar, weil die Frequenz bei einem solchen bekannten Umformer hauptsächlich von der Primärinduktivität des Rückkopplungstransformators, außerdem aber auch von der entnommenen Ausgangsleistung, von der Rückkopplung und von den Widerstandswerten des Basisspannungsteilers abhängt. Da alle diese Werte bei einem fertigen Umformer nachträglich schwer oder gar nicht veränderbar sind, besteht bei der bekannten Schaltung keine Möglichkeit zur nachträglichen Einstellung der Frequenz. Dies ist aber in manchen Fällen erwünscht, weil einige Stromverbraucher, wie z. B. ein Tonbandgerät oder ein bestimmter Typ von Rasierapparaten, eine bestimmte Frequenz brauchen. Vorausgesetzt ist hierbei, daß die vom Umformer gelieferte Wechselspannung den Verbraucher unmittelbar speist, d. h. nicht erst nach vorheriger Gleichrichtung, weil dann keine Einstellung der Frequenz erforderlich ist.
• Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zur Einstellung der Frequenz ein einstellbarer Widerstand zwischen der Anzapfung am Basisspannungsteiler und der Mitte der die beiden Basiselektroden speisenden Primärwicklung des Rückkopplungstransformators dient, wobei an Stelle des den einen Widerstand des Basisspannungsteilers überbrückenden Kondensators ein Kondensator zwischen der Mitte der Primärwicklung und dem einen Pol der Batterie, insbesondere dem die Kollektorspannung liefernden Pol, geschaltet ist.
• Es ist ein- Gegentakt-Transistor-Umformer bekannt (Gelder und Hirschmann, Schaltungen mit Halbleiterbauelementen, München, 1961, S. 109, 111 und 137), dessen Schaltung ähnlich der erfindungsgemäßen Schaltung ist, jedoch eine nennenswerte Einstellung der Frequenz nicht ermöglicht. Bei dieser bekannten Schaltung liegt ein einstellbarer Widerstand an derselben Stelle, nämlich zwischen der Anzapfung am Basisspannungsteiler und der Mitte der die beiden Basiselektroden speisenden Primärwicklung des Rückkopplungstransformators, jedoch liegt der zum Basisspannungsteiler gehörige Kondensator nicht so, wie erfindungsgemäß angegeben, sondern parallel zu dem einen Widerstand des Basisspannungsteilers (in der Zeichnung parallel zum Widerstand R2). Dann liegt der einstellbare Widerstand im Basiswechselstromkreis, wird also vom Basiswechselstrom durchflossen. Dadurch hat der einstellbare Widerstand einen Einfluß auf die Kurvenform des Basiswechselstromes. Er soll den Einfluß der Streuung der Verstärkung der Transistoren auf die Rückkopplungsspannung auffangen (S. 111 des erwähnten Buches). Mit ihm wird der jeweils erforderliche Spitzenstrom eingestellt.
• Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird dagegen der Basiswechselstrom an dem einstellbaren Widerstand vorbeigeleitet, so daß der einstellbare Widerstand nun nur auf die Gleichstromverhältnisse im Basisstromkreis einen Einfluß hat. Deshalb bleibt die Kurvenform unverändert, so daß sich die Breite der Halbschwingungen und damit die Frequenz viel stärker ändert. Je größer der einstellbare Widerstand ist, um so größer wird die positive Vorspannung der Basiselektroden, und damit wird auch die Frequenz größer. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich die Frequenz bis zum Faktor 3 bis 5 ändern. Bei größeren Werten des einstellbaren Widerstandes tritt ein Überschwingen auf. Da bei der erfindungsgemäßen Schaltung der Basiskreis wechselstrommäßig niederohmig bleibt, wird die zulässige Spannung zwischen der Basis und dem Emitter nicht überschritten, was aber bei der bekannten Schaltung bei zu großem Widerstand möglich ist.
• Die bei der Erfindung angewendete Schaltung ist bei einem Gleichstromumformer mit Eintakt-Transistor-Oszillator bekannt (S. 126 des erwähnten Buches). Ein Einfluß des einstellbaren Widerstandes auf die Frequenz macht sich aber nicht bemerkbar, weil die Ausgangswechselspannung gleichgerichtet wird. Ohne den Gleichrichter wäre der Umformer nicht brauchbar, weil ein Eintakt-Oszillator sehr ungleiche Halbschwingungen liefert und der einstellbare Widerstand neben der Frequenz auch das Taktverhältnis der beiden Halbschwingungen ändern würde.
• Bei der erfindungsgemäßen Schaltung hat der einstellbare Widerstand keinen Einfluß auf den Basisspitzenstrom, weil er nicht im Basiswechselstromkreis liegt. Falls auch eine Einstellbarkeit des Spitzenstromes gewünscht wird, kann man zusätzlich an der Stelle a in der Zeichnung einen einstellbaren Widerstand einschalten. Man kann aber auf diesen zusätzlichen Widerstand verzichten, wenn der auftretende Basisspitzenstrom in keinem Fall den für den Transistor zulässigen Wert übersteigt.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Gegentakt-Transistor-Oszillator wird durch die beiden Transistoren Trl und Tr. und den Rückkopplungstransformator T gebildet, der noch eine Wicklung zur Speisung des Verbrauchers R" trägt. Die Basisvorspannung wird in bei solchen Oszillatoren bekannter Weise mit dem Basisspannungsteiler R1, R2 erzeugt, der parallel zur Batterie liegt, deren Pole durch » + « und » - « angedeutet sind. Parallel zur Batterie liegt, wie bekannt, der Kondensator C.. Der einstellbare Widerstand R3 dient erfindungsgemäß zur Einstellung der Frequenz, was dadurch ermöglicht wird, daß der zum Basisspannungsteiler gehörige Kondensator Cl auf der rechten Seite des Widerstandes R3 statt wie sonst üblich auf der linken Seite angeschlossen ist. In beiden Fällen hat der Kondensator Cl den Zweck, das Anschwingen zu erleichtern. Im Augenblick des Einschaltens des Oszillators wirkt nämlich der Kondensator Cl als Kurzschluß, so daß die Mittelanzapfung der Primärwicklung (linke Wicklung) des Transformators kurzzeitig an den Minuspol der Batterie geschaltet wird und deshalb die Basiselektroden kurzzeitig eine hohe negative Vorspannung erhalten, was einen starken Kollektorstrom zur Folge hat. Wie oben schon angegeben wurde, steigt mit zunehmendem Widerstand R3 die Frequenz an.
• Falls die Batteriespannung sehr groß ist, kann der Kondensator Cl auch an den positiven Pol der Batterie gelegt werden. Die Spannungsfestigkeit des Kondensators braucht dann nur 1 bis 2 V betragen. Bei kleineren Batteriespannungen ist die dargestellte Schaltung aber mehr zu empfehlen, da der Kondensator Cl dann beim Anlegen der Batteriespannung den Anschwingvorgang unterstützt, wie oben beschrieben wurde,

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung zur Einstellung der Frequenz der rechteckförmigen Schwingungen eines zur Gleichstrom-Wechselstrom-Umformung dienenden Gegentakt-Transistor-Oszillators, d a -durch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Frequenz ein einstellbarer Widerstand (R3) zwischen der Anzapfung am Basisspannungsteiler (R1, R2) und der Mitte der die beiden Basiselektroden speisenden Primärwicklung des Rückkopplungstransformators (T) dient, wobei an Stelle des den einen Widerstand (R2) des Basisspannungsteilers überbrückenden Kondensators ein Kondensator (Cl) zwischen der Mitte der Primärwicklung und dem einen Pol der Batterie, insbesondere dem die Kollektorspannung liefernden Pol, geschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: »Bulletin des schweizerischen elektrotechnischen Vereins«, Bd. 5, 1959, Nr. 15, S. 717.