DE1200383B - Schaltung zur Frequenzmodulation der von einer Transistor-Schwingungsschaltung erzeugten hochfrequenten Schwingungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03c

Deutsche KL: 21 a4-14/01

Nummer: 1200 383

Aktenzeichen: C18422IX d/21 a4

Anmeldetag: 16. Februar 1959

Auslegetag: 9. September 1965

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Frequenzmodulation der von einer Transistor-Schwingungsschaltung erzeugten hochfrequenten Schwingungen. Es sind Transistorschaltungen zur Erzeugung von Niederfrequenzschwingungen bekannt, bei denen die Kollektorelektrode über eine Induktivität und einen kapazitiv überbrückten Widerstand an die eine Klemme einer Spannungsquelle angeschaltet ist und die Basiselektrode über eine weitere Induktivität und einen ebenfalls kapazitiv überbrückten Widerstand an die andere Klemme der Spannungsquelle angeschlossen ist, während der Abstimmkondensator parallel zu der Basiselektroden-Kollektorelektroden-Strecke des Transistors liegt. Die Emitterelektrode ist ebenfalls über einen kapazitiv überbrückten Widerstand an die letztgenannte Klemme der Spannungsquelle angeschlossen.

Die Erfindung betrifft eine Frequenzmodulationsschaltung, bei der in einem überraschend hohen Maß eine lineare Frequenzmodulationscharakteristik bei hohen Frequenzen erreicht werden kann und dieses Verhalten auch bei hohen Trägerfrequenzen in der Größenordnung von 100 MHz behält.

Eine erfindungsgemäße Schaltung zur Frequenzmodulation der von einer Transistor-Schwingungsschaltung erzeugten hochfrequenten Schwingungen, bei der die Kollektorelektrode über eine Induktivität mit der einen Klemme der Spannungsquelle verbunden ist und über eine Kapazität mit der Basiselektrode verbunden ist und die Basiselektrode über eine weitere Induktivität mit der anderen Klemme der Spannungsquelle verbunden ist, kennzeichnet sich dadurch, daß die hochfrequenten Schwingungen eine in der Verbindungsleitung der Emitterelektrode mit der zweitgenannten Klemme der Spannungsquelle vorgesehene, von den Modulationsschwingungen gesteuerte veränderbare Widerstandsvorrichtung durchr fließen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgend zur Erörterung gelangenden Figuren dargestellt. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild, bei dem in an sich bekannter Weise als veränderbarer Modulationswiderstand eine weitere Transistorstufe Anwendung findet,

F i g. 3 ein weiteres Prinzipschaltbild zur Erläuterung der Erfindung.

In Fig. 1 besteht der Oszillator aus einem Transistor 10 mit der Basiselektrode 11, der Emitterelektrode 12 und der Kollektorelektrode 13.

Schaltung zur Frequenzmodulation der von einer Transistor-Schwingungsschaltung erzeugten
hochfrequenten Schwingungen

Anmelder:

Frederick Leslie Coombs, Byfleet, Surrey

(Großbritannien)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

Frederick Leslie Coombs, Byfleet, Surrey

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 19. Februar 1958 (5455) - -

Die Kollektorelektrode 13 ist durch eine Induktivität 14 mit der einen Klemme 15 einer Spannungsquelle und durch den Kondensator 16 mit der Basiselektrode 11 verbunden. Die Emitterelektrode 12 ist durch eine veränderbare Widerstandsvorrichtung 17 mit der anderen Klemme 18 der Spannungsquelle verbunden.

Die Transistoren können beliebiger Art sein, wobei ihrem Transistortyp entsprechend die Polarität der zugeführten Spannungen zu wählen ist.

Zwischen den Klemmen 15 und 18 der Spannungsquelle befindet sich ein Spannungsteiler, bestehend aus dem Widerstand 19, einer weiteren Induktivität 20 und einem weiteren Widerstand 21. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 19 mit der Induktivität 20 ist mit der Basiselektrode 11 verbunden. Die andere Klemme des Widerstandes 19 ist ebenfalls mit der Klemme 15 der Spannungsquelle verbunden.

Der Widerstand 21 kann durch einen Kondensator überbrückt sein; er kann auch in Fortfall kommen und durch den Ohmschen Widerstand der Induktivität 20 gebildet werden.

Die Maximalfrequenz der erzeugten Schwingungen ist näherungsweise gegeben durch die nachfolgende Gleichung:

2π·

509 660/176

In der vorstehenden Gleichung bedeuten L₁ und L₂ die Induktivitäten 14 und 20 und C die Kapazität 16.

Der veränderbare Widerstand 17 in der Zuleitung zur Emitterelektrode 12 des Transistors dient zur Frequenzmodulation der erzeugten Schwingungen. Dabei zeigte sich in einer praktisch ausgeführten Schaltung, daß die Frequenzvariation von der Maximalfrequenz bis ungefähr zur Hälfte der Maximalfrequenz möglich war. Linearität war innerhalb eines Frequenzvariationsbereiches von 10°/a gegeben.

Die erzeugten Schwingungen können an den verschiedensten Stellen entnommen werden, beispielsweise an der Emitterelektrode 12.

Der zum Zweck der Änderung der Frequenz der erzeugten Schwingungen vorgesehene Widerstand 17 kann zweckmäßigerweise gemäß Fig. 2 aus einer Transistoranordnung 17' bestehen. Die Kollektorelektrode 22 dieses Transistors 17' ist mit der Emitterelektrode 12 des Transistors 10 verbunden und die Emitterelektrode 23 des Transistors 17' mit der Klemme 18 der Spannungsquelle. Ein weiterer Spannungsteiler wird durch die beiden Widerstände 24 und 25 gebildet und liegt parallel zu den Klemmen der Spannungsquelle. Ein Zwischenpunkt 26 des Spannungsteilers ist über den Widerstand 27 mit der Basiselektrode 28 des Transistors 17' verbunden. Auf diese Weise ist das Potential der Basiselektrode 28 bestimmt. Wenn man an den Widerstand 27 eine Modulationsspannung anlegt, wird die Spannung der Basiselektrode und daher der Widerstand des Transistorsl7' verändert, und dadurch ergibt sich eine Modulation der von dem Transistor 10 erzeugten Schwingungen. Die Modulationsspannungen können an den Klemmen 29 und 30 zugeführt werden. Es könnte statt dessen auch der Serienwiderstand 27 durch die Sekundärspule eines Niederfrequenztransformators ersetzt werden.

Es ist auch möglich, an Stelle des den veränderbaren Widerstand 17 bildenden Transistors 17' eine Elektronenröhre oder eine andere Vorrichtung zu verwenden.

Die Wirkungsweise der Schaltung ergibt sich gemäß Fig. 3 dadurch, daß die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zwischen den Klemmen 11 und 18 eine veränderliche Reaktanz bildet. Diese nach Maßgabe der Modulationsspannungen sich bildende Reaktanz ergibt sich im wesentlichen als eine Kapazität gemäß nachfolgender Gleichung:

In der vorstehenden. Gleichung bedeutet C_be die Basis-Emitter-Kapazität des Transistors 10 und g_m die Steilheit des Transistors 10, ferner R₁₇ den Wert des mit 17 bezeichneten Widerstandes bzw. den Widerstand des hierfür gesetzten Transistors 17'. Da C_be sich umgekehrt proportional mit dem Wert von R₁₇ ändert, ist C im wesentlichen umgekehrt proportional dem Quadrat von R₁₇, woraus sich das lineare Verhalten der durch Gleichung 1 bestimmten Schwingungsfrequenz von Widerstand R₁₇ ergibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Frequenzmodulation der von einer Transistor-Schwingungsschaltung erzeugten hochfrequenten Schwingungen, bei der die Kollektorelektrode über eine Induktivität mit der einen Klemme der Spannungsquelle verbunden ist und über eine Kapazität mit der Basiselektrode verbunden ist und die Basiselektrode über eine weitere Induktivität mit der anderen Klemme der Spannungsquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenten Schwingungen eine in der Verbindungsleitung der Emitterelektrode (12) mit der zweitgenannten Klemme (18) der Spannungsquelle vorgesehene, von den Modulationsschwingungen gesteuerte veränderbare Widerstandsvorrichtung (17) durchfließen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsvorrichtung (17) aus einem weiteren Transistor (17') besteht, dessen Emitter-Kollektor-Strecke (23, 22) in Serie mit der Emitter-Kollektor-Strecke (12, 13) des erstgenannten Transistors (10) liegt, und der Basiselektrode (28) des zweiten Transistors (17') eine Modulationsspannung zugeführt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektrode (11) des schwingenden Transistors (10) an die erstgenannte Klemme (15) der Spannungsquelle über einen Widerstand (19) angeschlossen ist.

C= C_6e

I +

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung S 37563 IX/21a⁴ (bekanntgemacht am 14. 4. 1955);
britische Patentschrift Nr. 754156;
»Radiotechnik« (Wien), Heft 12/1955, S. 387;
»Valvo-Berichte«, Oktober 1957, S. 119.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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