DE1954068B2 - OsziUatorschaltung mit einem Parallelresonanzquarz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung mit einem Parallelresonanzquarz und mit einem das aktive Element des Oszillators darstellenden ersten Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode, mit einem in Reihe mit dem Feldeffekttransistor geschalteten Widerstand, einem zwischen der Steuerelektrode dieses Transistors und dem von ihm abgewandten Ende des Widerstands angeordneten Schwingquarz sowie mit einem kapazitiven Spannungsteiler, der parallel zu dem Schwingquarz geschaltet ist und dessen Ausgang mit dem Verbindungspunkt des Transistors mit dem Widerstand verbunden ist.

Bezweckt wird durch die Erfindung die Verwirklichune eines Quarz-Oszillatorkreises, der sich in miniaturisierter Form ausführen läßt, insbesondere mindestens teilweise als integrierte (gedruckte) Schaltung, und der befähigt ist, bei sehr verringertem Leistungsaufwand ein periodisches Signal von besonders stabiler Frequenz zu erzeugen.

Diese beiden Bedingungen gewinnen namentlich dann ihre ganze ßedeutung. wenn ein solcher Quarz-Oszillatorkreis die Zeitbasis eines elektronischen Zeiimeßgeräts. besonders einer Armbanduhr, darstellt,

ίο das bekannflich eine Reihe von Frequenzteilerstufen für das von dem Gazilki torkreis erzeugte Signal umfaßt sowie einen elektromechanischen Wandler, der von dem durch diese Freqiienzteilerslufen in der Frequenz verminderten Signal gespeist wird und zum Antrieb des Räderwerks der Uhr dient.

Bekannt ist ein Oszillator (Electronics vom 3. !0.66, S. .07, J. Pa η i co »FET stabilizes amplitude of Wien bridge oscillator«), bei dem mit Hilfe der gleichgerichteten Ausgangsspannung ein Feldeffekttransistor gesteuert svird. der in einer Oszillatorschaltung die Amplitude der erzeugten Schwingungen beeinflußt. Das Signal dieses Oszillators ist hinsich.-lich seiner Form stabil, soweit seine Frequenz nicht höher als O.i MHz ist. Dieser Oszillator, der kein Quarz-Oszillator ist und dessen Frequenzkonstanz also viel geringer als die eines solchen ist, enthält eine verhältnismäßig große Zahl von hochohmigen Widerständen und hat des'.alb einen verhältnismäßig hohen Energieverbrauch. Diese auf seinem Aufbau beruhende Eigenschaft macht den Oszillator wenig geeignet für eine miniaturisierte, insbesondere integrierte Bauweise. Ferner ist er wegen des Vorhandenseins vieler hochohmiger Widerstände sehr temperaturempfindlich, auch sind die für seine Speisung benötigten Spannungen viel zu hcch. um von einer Batterie geringer Abmessungen geliefert werden zu können. Die vorerwähnten Eigenschaften dieser bekannten Oszillatoren machen sie ungeeignet für die Verwendung als Zeitbasis Tür ein elektronisches Präzisionsuhrwerk, insbesondere für das einer Armbanduhr.

Bekanntlich gibt es unter den Quarzoszillatoren solche, die mit Quarz-Scherungsschwingern arbeiten. Diese weisen geringe Alterungserscheinungen auf. sind wenig stoßempfindlich and lassen sich so bearbeiten, daß ihr Temperaturkoeffizient über einen ausreichend großen Temperaturbereich konstant bleibt und den Temperaturkoeffizienten, der von dem eigentlichen Oszillatorkreis herrührt, kompensiert.

Diese Art Quarz eignet sich also besonders gut zur Verwendung in einer Armbanduhr. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der Energieverbrauch eines eir.en solchen Quarz enthaltenden Oszillators nur unter der Bedingung gering ist. daß man den Qaarz in dem Kreis in Parallelresonanz arbeiten läßt. Außerdem muß, wenn der Verbrauch des Oszillators bei der Lieferung einer Wechselspannung in c'er Größenordnung eines Volt einige μW nicht überschreiten soll, die Kapazität, die der Oszillatorkreis für den Quarz darstellt, sehr klein sein, d. h. von der Großenordnung der statischen Kapazität des Quarzes selbst sein.

Bei den wohlbekannten, sogenannten Drei-Punkt-Oszillatorkreisen, zu denen sowohl die Colpitts-Oszillatoren als auch der durch die USA.-Patentschrift 3 213 390 bekanntgewordene eingangs erwähnte Oszillator gehören, benötigt man nur einen einzigen Transistor, der das aktive Element des Kreises bildet, um das Aufrechterhalten der Schwingung zu gewähr-

leisten. Nun muß der Transistor in diesen Schaltungen über wenigstens 7\vei Pole an Punkte des Stromkreises angeschlossen werden, die eine hohe impedanz für die Schwingungsfrequenz aufweisen. Dieser Sachverhalt wirkt sich dann besonders störend ;<us. wenn der Oszillator sehr wenig Energie verbrauchen soll. da mindestens eine der erwähnten Impedanzen von dem Strom durchflossen werden muß, der für den Transistor zur Erfüllung der Schwingungsbedingungen benötigt wird. Diese einen hohen Wert aufweisende Impedanz kann diejenige einer Spule, eines angeschlossenen Stromkreises oder eines Widerslands von hohem ohmschem Wert sein.

Angesichts des geringen in einer Armbanduhr verfügbaren Raumes ist die Verwendung einer Spule oder eines angeschlossenen Stromkreises nicht sehr empfehlenswert, und sie ^;-i außerdem wenig wirtschaftlich.

Die Verwendung eines Widerstands von höherem ohmschem Wert würde den Gebrauch einer höheren Speisespannung zur Erzielung des Tür den Transistor unentbehrlichen Gleichstroms erforderlich machen, der natürlich dazu führen würde, daß ein verhältnismäßig betrachtlicher Leistungsverlust in diesem Widerstand auftritt

Verwendet man dagegen einen W iderstand von niedrigem ohmschem Wert, so wird die infolge der Wechselspannung des Oszillatorausgangs verlorer. gehende Leistung verhältnismäßig hoch.

Die heute üblichen, in das Gehäuse einer Armbanduhr einsetzbaren Batterien von verhältnismäßig kleinen Abmessungen können nur eine sehr schwache und eine niedrige Spannung aufweisende Energie liefern, was natürlich die Möglichkeit der Verwendung eines Widerstands von hohem ohmscheyi Wert ausschließt. Die Verwendung eines Widerstands von geringem ohmschem Wert würde zum Verbrauch eines sehr großen Anteils der in der Batterie zur Verfügung stehenden Energie in dem Oszillator führen, da diese Energie fast vollständig für die Speisung des Frequenzteilers und der Zeitanzeigevorrichtung der Armbanduhr bestimmt werden müßte.

Es ist noch auf die Notwendigkeit hinzuweisen, daß die Amplitude des von einem Oszillatorkreis der beschriebenen Art abgegebenen Signals, deren Wert durch die von diesem Oszillator zu steuernden elektronischen Stromkreise, z. B. Frequenztcilerkreise. festgelegt ist, durch ein sehr einfaches Mitte! einstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oszillatorschaltung mit einem Paralleiresonanzquarz der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ein besonders geringer Energieverbrauch, auch bei Speisung durch eine Stromquelle von niedriger Spannung, sehr geringe Temperatur- und Stoßempfindlichkeit sowie gute Herstellbarkeit in miniaturisierter, integrierter Bauweise ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Oszillatorschaltung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der Widerstand von einem zweiten Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode gebildet wird, der in Reihe mit dem ersten Feldeffekttransistor angeordnet ist, und daß sie einen mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors verbundenen Spannungsgenerator enthält, der eine für den Betrieb dieses TransL'ors im Sättigungsbereich ausreichende Spannung liefert.

Die in diesem Oszillatorkreis verwendeten Transistoren sind voneilhafterweise solche vom »Trägeranreicherungs-' < oder »enhancemenU'-Typ. deren Durchgangsstrom bekanntlich außerordentlich schwach ist. wenn ihre Steuerspannung Null beträgt. was die Verwirklichung eines Oszillatorkreises von sehr geringem Energieverbrauch ermöglicht.

Im Interesse der Erzielung einer Stabilisierung des von dem Oszillatorkreis abgegebenen periodischen Signals im Hinblick auf die Stabilisierung der Frequenz dieses Signals kann der erwähnte Steuerspannungsgeneraior von einem Verstärker gebildet werden, der von einem von dem Ausgangssignal des Oszillatorkreises abgeleiteten Signal gesteuert wird und über seinen Ausgang mit der Steuerelektrode des

if, zweiten Transistors verbunden ist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Verstärker einen Widerstand und einen dritten Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode umfaßt, die in Reihe mit einer Speiseg'eichspannungsquelle geschaltet sind, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors mit dem Verbindungspunki von zwei einen Spannungsteiler für die ■ on dem Oszillatorkreis gelieferte periodische Spannvig bildenden Kondensatoren und der Verbindungspunkt des Widerstandes mit dem dritten Transistor mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors verbunden ist.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise
Fig. 1 das Schahschema eines Quarz-Oszillatorkreises mit Parallelresonan/ bekannter Art,

Fig. 2 das Schaltschema eines Quarz-Oszillatorkreises mit Parallelreso.ian? gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 und 4 Erläuterungsdiagramme und

F i g. 5 das Schema einer eine Variante des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels bildenden Schaltung.

Der in Fig. 1 dargestellte Oszillatorkreis enthält einen Feldeffekttransistor T₁ mit isolierter Steuerelektrode, einen Widerstand R₁. der in Reihe mit diesem Transistor sowie mit einer Gleichspannungsquclle P angeordnet ist. einen von zwei Kondensatoren C₁ und C₂ gebildeten und zwischen der Steuerelektrode des Transistors T₁ und dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle P angeordneten Spannungsteiler, wobei der Verbindungspunki der Kondensatoren C₁ und C₂ mit dem Verbindungspunki des Widerstands R₁ und des Transistors T, verbunden ist, einen Quarz Q, dessen beide Elektroden mit den beiden Enden des Spannungsteilers C₁ und C₂ verbunden sind. Ein Widerstand R₂ sichert die Polarisation des Transistors T₁. Der Widerstand R₁ trägt dazu bei, die Amplitude des periodischen, an den Klemmen α, und cj₂, die an die eine bzw. die andere Elektrode des Quarzes Q angeschlossen sind, von dem Oszillator gelieferten Signals festzulegen.

Fs wurde bereits gezeigt (vgl. zum Beispiel H eisin g: »Quartz Crystals for electrical circuits«. D. Van Nostrand). daß die in einem Quarz ver-

brauchte Leistung gleich

X¹

2 K_n

ist. wobei V die

Amplitude der an den Quarz gelegten Wechselspannung und R₁, der Paraileläquivalenzwiderstand des Quarzes ist.

Dieser Widerstand R_p ist gegeben durch die Be-Ziehung

(C₀ + Cr)² R,

vobei

«ι = Winkelfrequenz,
C₀ = statische Kapazität des Quarzes,
C₇- = Gesamtkapazität, die der Kreis für den

Quarz darstellt,
R_e = Reihenäquivalenzwiderstand des Quarzes.

Die Kapazität C₀ ist für einen mit einer Frequenz von einigen MHz schwingenden Quarz, z. B. von der Größenordnung 1 bis 2 pF, während die Kapazität C₇- eines klassischen Oszillatorkreises 10 bis 30 pF beträgt. Der Wert dieser Kapazität ist vergleichsweise wichtig; es folgt daraus, daß der Paralleläquivalentwiderstand des Quarzes klein ist, was zu einer erheblichen, in dem Quarz verbrauchten Leistung führt.

V¹
Diese Leistung ist in Wirklichkeil größer als y_R- ,

denn zu dem Paralleläquivalentwiderstand R_n kommt einerseits ein von dem Widerstand R₁ herrührender Äquivalentwiderstand R', so daß

ist, und andererseits der Widerstand R₂. so daß die gesamte verbrauchte Leistung gleich ist:

P =

V² 2 R_n

Yl

'2R₂

Der Widerstand R₂ kann einen sehr hohen ohmschen Wert haben, was eine Vernachlässigung des

V¹
Ausdrucks -, „ erlaubt.

Damit diese Leistung P besonders klein ist, müßte der Oszillalorkreis gleichzeitig eine sehr kleine Kapazität C_T und einen sehr großen ohr.ischen Widerstand R' aufweisen.

Das wäre nur möglich bei Anwendung einer hohen Speisespannung, und zwar wegen des für den Transistor T₁ für das korrekte Funktionieren des Oszillatorkreises benötigten Stromes, was von vornherein die Verwendung eines solchen Oszillatorkreises in allen den Fällen ausschließen würde, in denen die Speisung durch eine kleine Batterietablette erfolgt, wie z. B. wenn ein Oszillatorkreis der dargestellten Art dazu bestimmt wird, die Zeitbasis eines elektronischen Uhrwerks geringer Abmessungen, z. B. einer elektronischen Armbanduhr, zu bilden.

Der in F i g. 2 dargestellte, hinsichtlich seines Aufbaus sehr einfache Oszillatorkreis erlaubt es. diesen Mangel zu beheben und ist mit Ausnahme des Quarzes, des Trimmers Tr und eventuell der Widerstände R₃ und R₄ leicht in integrierter Form so zu verwirklichen, daß die Kapazität des Kreises auf einem besonders geringen Wert gehalten werden kann.

In diesem Kreis wird der aus F i g. 1 ersichtliche Widerstand R, durch einen zweiten Feldeffekttransistor T₂ mit isolierter Steuerelektrode ersetzt, an die eine Polarisationsspannung angelegt wird, die einen ausreichenden Wert hat, um diesen Transistor in den Sättigungsbereich für den ihn durchfließenden Strom zu bringen. Diese Spannung wird am Verbindungspunkt der beiden Widerstände R₃ und R₄ ab genommen, die in Reihe mit der Stromquelle angeordnet sind und einen Spannungsteiler darstellen. Die Einstellung der Frequenz dieses Oszillatorkreises erfolgt durch den Trimmer Tr.

F i g. 3 zeigt die Veränderung eines einen Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode durchfließenden Stromes in Abhängigkeit von der Speisespannung und für einen bestimmten Wert der an diese Elektrode gelegten Polarisationsspannung.

ίο Im Sättigungsbereich ist der Ausgangswiderstand,

d r

der sogenannte Sättigungswiderstand, gleich ^-: er

wird für kleine Ströme sehr groß.
Wenn die elektronischen Bauteile des dargestellten Oszillatorkreises in integrierter Form ausgeführt werden und wenn infolgedessen die Kapazität des Kreises gering ist. ist der den Transistor T₂ durchfließende Strom sehr klein und also der Sättigungswiderstand sehr groß. Dies ist besonders vorteilhaft, denn aus diesem Grunde ist der Wert des obenerwähnten Widerstands R' selbst sehr groß, so daß die durch den Oszillatorkreis nach F i g. 2 verbrauchte Leistung sehr gering ist.
Beispielsweise ist der Speisestrom eines Oszillatorkreises gemäß Fig. 2, der als Zeitbasis einer elektronischen Uhr dient, von der Größenordnung von 1 μΑ. Für einen so geringen Strom kann der Sättigungswiderstand eines Feldeffekttransistors einen Wert von 100 MU und mehr annehmen, was das Vernachlässigen des Einflusses der von dem Quarz Q verbrauchten Leistung in der Leistungsbilanz erlaubt. Es kann ferner gezeigt werden, daß in einem Oszülatorkreis dieser Art die Amplitude der Wechselspannung an dem Quarz direkt proportional dem die Transistoren T₁ und T₂ durchfließenden Strom ist. so daß es möglich ist, die Wechselspannung an dem Quarz durch in geeigneter Weise erfolgendes Steuern des den Transistor T₂ durchfließenden Stromes einzustellen.

In Fig. 2 sind V₁. V₂ und V die Wechselspannungsamplituden, die zwischen den Punkten a₃ und Ci₁. a₂ und a₃. a₂ und a_x des Kreises auftreten: V₃ ist die Steuergleichspannung des Transistors T₂. i der die Transistoren T₁ und T₂ durchfließende Gleichstrom.

Wie ersichtlich sind der Sättigungsstrom i₅ und die Steuerspannung V_c eines Feldeffekitransistors mit isolierter Steuerelektrode durch die Beziehung verbunden :

i_s = K(V_r-V^².

wobei K die Steilheit des Transistors in AV² und V,. seine Schwellenspannung ist.

Diese Beziehung wird üblicherweise wie in F i g. 4 veranschaulicht dargestellt, die die Veränderung von yX in Abhängigkeit von V_e zeigt.

Wenn die Steuerspannung V_e einen sinusförmigen Verlauf hat, wie das z. B. fiir den Transistor T, der

Fall ist, ist der diesen durchfließende Strom offenbar ein periodischer Strom, dessen Spitzenwert i_p dem Maximalwert dieser Spannung V_e (F i g. 4) entspricht. Die Kurve des periodischen Stroms kann in eine Fourier-Reihe zerlegt werden, so daß man für den Transistor T₁ schreiben kann:

= L

954068

die Amplitude der Grundkomponente des Stromes,

der Spitzenstrom,

der Wert des Winkels zwischen dem Augenblicken dem der Sättigungsstrom sein Maximum erreicht, und dem, in dem dieser Strom Null geworden ist.

b) ί =

wobei i = Gleichstromkomponente des Stromes, und die Werte /((9) und ψ(θ) sich von einer Fourierzcrlegung der Stromkurve, wie beschrieben, herleiten. Man kann ferner schreiben:

c) V₂ = U-R.,

wobei R_n der Scheinwiderstand zwischen den Punkten a₃ und Q₁ ist

d. h. nach Kombination der Beziehungen a) und c):

nid durch Kombination von b) und d): f[H)

e) V₁ = ι- K₀

J)
ψ{θ) '

Wenn die Kapazität der Kondensatoren C₁ und C₂ z. B. so ist, daß C] = C₂, woraus sich V₁ = V₂ ableitet. ist die Amplitude der Spannung 1' gleich

d.h.:
g) V= i-

40

2 ' ψ(θ) ' (R '+ R₂") ·

Grundsätzlich kann (■) zwischen 0 und 180" liegen.

fifi\
was für -~üji einen Wert zwischen 2 und 1,33 ergibt.

Unter normalen Arbeitsbedingungen für den beschriebenen Oszillalorkreis ist (-) gleich 90^c und

vW) ~ ''^' ^so ^^ ^^e Amplitude der Wechselspannung an dem Quarz wird:

K₂

55

Diese Amplitude ist also effektiv proportional dem die Transistoren T₁ und T₂ durchfließenden Strom, dessen Größe durch Einwirken auf die Steuerspannung V₃ des Transistors T₂ bestimmt werden kann. da man bekanntlich diesen Strom durch die oben bereits angegebene Beziehung

i= K₂(V₃-V,/

definiert, in der V = Schwellenspannung des Transistors T₂, K₂ = Steilheit des Transistors T₂ ist.

Im Falle des Oszillatorkreises nach Fig. 2 ist die Amplitude des von diesem erzeugten periodischen Signals ein Tür alle Mal über den Spannungsteiler festgelegt, der die Widerstände K₃ und R₄ enthält und von dem der Wert der Steuerspannung des Transistors T₂ abhängt.

Die Ausführungsvariante nach F i g. 5 erlaubt die Erzielung einer gewissermaßen perfekten Stabilisierung der Amplitude des an den Klemmen des Quarzes erhaltenen periodischen Signals, und zwar unter entsprechender Steuerung der Steuerspannung des Transistors T₂, so wie dies nachstehend beschrieben wird. Eine Stabilisierung der Signalamplitude ist in der Tat höchst wünschenswert, namentlich im Bereich der Ausführung als integrierter Stromkreis, da die Eingangskapazität dieser Art Transistoren ebenso wie die Kapazitäten der Verbindungsstellen der verschiedenen Bauelemente bekanntlich von der angelegten Spannung abhängen.

Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, diese Steuerung mit Hilfe eines Verstärkers zu verwirklichen, der von einem vom Ausgangssignal des Oszillatorkreises abgeleiteten Signal gesteuert wird und in der Weise auf den Transistor T₂ einwirkt, daß bei jeder Vergrößerung der Amplitude dieses Ausgangssignals dieser eine proportionale Verminderung des diesen Transistor durchfließenden Stromes entspricht und umgekehrt. Durch diese Gegenwirkung kann man leicht eine besonders gute Stabilisierung der Amplitude des von dem Oszillatorkreis erzeugten Signals erzielen.

Da die Polarisationsspannung des Transistors T₂ eine Gleichspannung sein muß, ist es notwendig, die am Ausgang des Osziiiatorkreixe;» erhaltene, den Verstärker steuernde Spannung gleichzurichten oder, daß die Ausganusspannung dieses Verstärkers gleichgerichtet wird.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvariante des Kreises wird von der zweiten dieser beiden Möglichkeiten Gebrauch gemacht.

Dieser Verstärker besteht aus einem 'Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode und aus einem Widerstand R₃, die mit der Stromquelle P in Reihe geschaltet und von einem kapazitiven, die in Reihe zwischen die Ausgangsklemmen α, und a₂ des Oszillatorkreises geschalteten Kondensatoren C₃ und C₄ enthaltenden Spannungsteiler gesteuert werden. Eine Klemmdiode D bestimmt die Gleichspannung im t unkt d. Wenn die Spitze-Spilze-Spannung in diesem Punkt eine derjenigen der Schwellenspannung des Transistors T₃ entsprechende Größe erreicht, veranlaßt der daraus in diesem Transistor resultierende Stroi.i einen Abfall der Spannung an dem Widerstand K₃, was zu einem gut bestimmten Wert der Steuerspannung des Transistors T₂ führt. Diese Spannung ist um so niedriger bzw. um so mehr vermindert, als die Steuerspannung des Transistors T₃ erhöht ist, d. h.. die Amplitude des von dem Oszillatorkreis abgegebenen Wechselspannungssignals ist erheblich bzw. gering. Man erhält auf diese Weise die Regelung des die Transistoren T, und T₂ durchfließenden Stromes auf den der gewünschten Spannung an dem Quarz entsprechenden Wert, der durch das Verhältnis der Kapazitäten der Kondensatoren C₃ und C₄ des Spannungsteilers gut bestimmt ist, an welchen die Steuerelektrode des Transistors T₃ angeschlossen ist und durch die Schwellenspannung dieses Transistors

Die Gleichrichtung der für die Steuerung des Transistors T_; benötigten Spannung wird im vorliegender Fall durch den Transistor T₃ verwirklicht, wobei eir

Kondensator C₅ die Wechselkomponenten der Ausgangsspannung des von diesem Transistor und dem Widerstand R₃ gebildeten Verstärkers unterdrückt.

Die Gesamtheit der mit den Bezugszeichen T₁, T₂, T₂,C_UC₂, C₃, C₄, C₅ und D bezeichneten Bauelemente läßt sich leicht in integrierter Bauweise ausführen.

Selbstverständlich könnte der von dem Transistor T₃ und dem Widerstand R₃ gebildeteVerstärker als Variante von unterschiedlicher Beschaffenheit sein, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Der beschriebene Oszillatorkreis ist für die Speisung durch eine Quecksilberoxid- oder Silber-Batterie P vorgesehen, deren ausgezeichnete Spannungsstabilität bekannt ist. Da andererseits die von diesem Oszillatorkreis erzeugte Signalamplitude auf die beschriebene Weise besonders gut stabilisiert wird, folgt daraus, daß der Quarz-Oszillatorkreis nach der Erfindung eine sehr hohe Stabilität hinsichtlich der Frequenz des erzeugten Signals bei sehr geringem Leistungsverbrauch aufweist.
Die in den beschriebenen Schaltungen verwendeten Transistoren sind vom P-Typ; selbstverständlich könnten dieselben Kreise mit N-Typ-Transistoren ausgeführt werden, wobei einfach die Polaritäten der Speisequel'ic jedes Kreises umgekehrt werden müssen.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung der

ίο Oszillatorkreis in Verbindung mit einer Verwendung auf dem Gebiet der Zeitmeßtechnik erläutert wurde, läßt sich ein solcher Kreis sehr wohl auch auf anderen Gebieten gebrauchen, namentlich in allen den Fällen, in denen die Konstanz der Amplitude und Frequenz des erzeugten Signals eine besonders wichtige Bedingung darstellt wie auch gleichzeitig der Energiebedarf einer der geringstmöglichen sein soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Oszillatorschaltung mit einem Paralleltesonanzquarz und mit einem das aktive Element des Oszillators darstellenden ersten Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode, mit einem in Reihe mit dem Feldeffekttransistor geschalteten Widerstand, einem zwischen der Steuerelektrode dieses Transistors und dem von ihm abgev, andten Ende des Widerstands angeordneten Schwingquarz sowie mit einem kapazitiven Spannungsteiler, der parallel zu dem Schwingquarz geschaltet ist und dessen Ausgang mit dem Verbindungspunkt des Transistors mit dem Widerstand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet. daß der Widerstand von einem zweiten Feldeffekttransistor (T₂) mit isolierter Steuerelektrode gebildet wird, der in Reihe mit dem ersten Feldeffekttransistor (T₁) angeordnet ist. und daß sie einen mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors (T₂) verbundenen Spannungsgenerator (P. R^. R₄; P, R₃, T₃. C₃. C₄) enthält," der eine für den Betrieb dieses Transistors im Sättigungsbereich ausreichende Spannung liefert.

2. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (T₁-T,) vom Trägeranreicherungs- oder »enhancement«- Typ sind.

3. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgenerator von einem /erstärker gebildet wird, der von einem aus dem Ausgan^ssignr¹ des Gszillaurkreises abgeleiteten Signal gesteuert wird und über seinen Ausgang mit der Steuerele¹ trode des zweiten Transistors (T₂) verbunden ist.

4. Oszillatorschaltung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker einen Widerstand (R₃) und einen dritten Feldeffekttrinsistor(T₃) mit isolierter Steuerelektrode umfaßt, die in Reihe mit einer Speisegieichspannurgsquelle (P) geschaltet sind, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors (T₃) mit dem Verbindungspunkt (ä) von zwei einen Spannungsteiler für die von dem Oszillatorkreis gelieferte ρ odische Spannung bildenden Kondensatoren IC,, C₄) und der Verbindungspunkt des Widerstandes (R,) mit dem dritten Transistor (T₃) mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors (7₂) verbunden ist.