DE2539368C3

DE2539368C3 - Hochfrequenzgenerator

Info

Publication number: DE2539368C3
Application number: DE2539368A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 1000 Berlin Schwanitz
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2539368A1; DE2539368B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzgenerator mit einem Feldeffekttransistor in Drainschaltung als Oszillatortransistor, einem frequenzabhängigen Rückkopplungsvierpol und einem nachgeschalteten Trennverstärker.

Aus der DE-AS 17 66 840 ist ein derartiger Hochfrequenzgenerator bekannt. Bei diesem Hochfrequenzgenerator wird die Betriebsspannung über zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden stabilisiert.

Aus der DE-PS 8 88 419 ist ein Generator bekannt, dessen Stromversorgung aus einem Leistungsverstärker erfolgt, der eingangsseitig durch die Generatorfrequenz gesteuert wird, um die Beeinflussung der Generatorfrequenz durch die Frequenz der Speisespannung zu unterdrücken.

Aus der DE-AS 23 38 613 ist ein Signalgenerator bekannt, bei dem zur Erhaltung einer konstanten Signalamplitude bei schwankender Betriebsspannung 6s zwischen der Last und dem Ausgang des Signalgenerators ein Transistor als Längsregler vorgesehen ist.

Bei spannungsgesteuerten freischwingenden Hochfrequenzgeneratoren in Senderregelschaltungen wird die Phasenregelschleife sehr langsam gemacht, um die Phasenvergleichsfrequenz zu unterdrücken. Dadurch können aber hohe Störfrequenzen durch die Phasenregelschaltung nicht verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebsspannung des Oszillatortransistors eines Hochfrequenzgenerators gegen Schwankungen und Störungen zu schützen.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 genannten Mitteln gelöst.

Weiterbildungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Mit wenig zusätzlichem Aufwand wird ein vollständiger Gleichstromregelkreis geschaffen und dadurch werden vom Oszillatortr-nsistor Störungen ferngehalten. Durch den gewählten Aufbau erhält man gleichzeitig zwei gegeneinander rückwirkungsfreie Ausgänge für das Oszillatorsignal.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt das Schaltbild eines Hochfrequenzgenerators.

Dieser Hochfrequenzgenerator besteht aus einem Feldeffekttransistor 4 in Drainschaltung als Oszillatortransistor, einem frequenzabhängigen Rückkopplungsvierpol 1, einem Koppelkondensator 2 und den Widerständen 3 und 5. Der Widerstand 3 ist von der Gate-Elektrode G des Feldeffekttransistors 4 zum Bezugspotential (Masse) geschaltet und der Widerstand 5 ist der Arbeitswiderstand des Oszillatortransistors und liegt deshalb zwischen der Source-Elektrode 5 des Feldeffekttransistors 4 und dem Bezugspotential.

Eine Betriebsspannung U_B ist über einen als Längsregler geschalteten Transistor 6 an die Drain-Elektrode D des Feldeffekttransistors 4 geführt. Zwischen der Basis des Transistors 6 und die Betriebsspannung L/eist ein Widerstand 7 geschaltet.

Der zum Hochfrequenzgenerator gehörende Trennverstärker besteht aus einem Differenzverstärker, dem das Oszillatorsignal zugeführt wird. Der Differenzverstärker ist aus zwei Transistoren 9 und 11, deren Emitter am gemeinsamen Widerstand 10 angeschlossen sind, aufgebaut. Die Transistoren 9 und 11 weisen eine sehr hohe Grenzfrequenz auf, d. h., sie sind Hochfrequenztransistoren. Die Basis des Transistors 9 ist, wie schon erwähnt, mit der Source-Elektrode S des Feldeffekttransistors 4 verbunden, während die Basis des Transistors 11 an einem Abgriff eines Spannungsteilers liegt. Der Spannungsteiler besteht aus zwei Widerständen 17 und 16, der zwischen der Drain-Elektrode D des Feldeffekttransistors 4 und dem Bezugspotential geschaltet sind. In die Kollektorleitungen der Transistoren 9 und 11 ist je ein Übertrager 8 bzw. 12 eingefügt, an deren Sekundärseite zwei um 180° verschobene Phasen des Oszillatorsignals gegeneinander rückwirkungsfrei abgenommen werden können. Die Verwendung von Übertragern gestattet eine einfache Widerstandsanpassung zwischen dem Differenzverstärker und den weiteren, nicht gezeigten Schaltungsteilen. Nach dem Übertrager 8 ist die Kollektorleitung des Transistors 9 mit der Basis des Transistors 6 verbunden, während die Kollektorleitung des Transistors 11 entsprechend an die Drain-Elektrode D des Feldeffekttransistors 4 angeschlossen ist.

Der Trennverstärker für das Oszillatorsignal arbeitet gleichzeitig als Regelschaltung für den als Längsregler geschalteten Transistor 6. Wird der Feldeffekttransistor

4 im Sattigungsbereich betrieben, so fließt durch ihn ein relativ konstanter Strom, auch wenn die Spannung zwischen der Drain-Elektrode D und der Source-Elektrode S schwankt Dieser Effekt wird ausgenutzt und der entsprechend relativ konstante Spannungsabfall am Widerstand 5 in der Sourceleitung des Feldeffekttransistors 4 als Referenzspannung verwendet Diese Referenzspannung liegt am nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers, während am invertien.nden Eingang die zu regelnde Spannung, das ist die Spannung an der Drain-Elektrode Ddes Feldeffekttransistors 4, anliegt. Die Differenzspannung wird vom Kollektor des Transistors 9 abgenommen und der Basis des Transistors 6 als Regelspannung zugeführt

Da das Oszillatorsignal nur eine differentiell kleine Wechselspannung ist, können die beiden Funktionen, Verstärken des Oszillatorsignales und Bilden einer Regelspannung, gemeinsam vom Differenzverstärker ausgeführt werden.

Da der Feldeffekttransistor 4 aus der geregelten Betriebsspannung versorgt wird, braucht der Hochfrequenzgenerator eine Anschalthilfe. Daai ist eine Zenerdiode 13 von der Betriebsspannung Ub zu der Drain-Elektrode D des Feldeffekttransistors geschaltet. Die Kathode der Zenerdiode 13 liegt dabei an der Betriebsspannung Ln- Durch die Zenerdiode 13 wird nach dem Einschalten ein Anfangsstrom duivh den Feldeffekttransistor 4 ermöglicht. Nach Einstellung des Gleichgewichtszustandes wird die Zenerdiode 13 stromlos und bleibt es, solange die Differenz zwischen der ungeregelten und der geregelten Betriebsspannung kleine- als die Zenerdiodenspannung bleibt Statt der Zenerdiode 13 kann auch ein entsprechender Widerstand verwendet werden.

Zur Sicherung der Stabilität des Hochfrequenzgenerators bei hohen Frequenzen sind Kondensatoren 14

ίο und 15 in Reihe von der Basis des Transistors 6 zum Bezugspotential geschaltet Die Verbindung zwischen diesen Kondensatoren 14 und 15 ist auch mit der Drain-Elektrode D des Feldeffekttransistors 4 verbunden. Dem gleichen Zweck dient ein Kondensator 18 am Mittelabgriff zwischen den Widersländen 16 und 17. Zur Sicherstellung der Stabilität des Gleichstromregelkreises bei tiefen Frequenzen ist ein Elektrolytkondensator 19 zwischen der Drain-Elektrode Dund dem Bezugspotential vorgesehen.

Die Polaritäten im beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenzgenerators entsprechen einer positiven Betriebsspannung Ub- Wird eine negative Betriebsspannung verwendet, so sind entsprechende Transistoren zu verwenden und die Polaritäten der Zenerdiode und des Elektrolytkondensators zu vertauschen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfrequenzgenerator mil einem Feldeffekttransistor in Drainschaltung als Oszillatortransistor, S einem frequenzabhängigen Rückkopplungsvierpol und einem nachgeschalteten Trennverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennverstärker gleichzeitig ein Regelspannungsverstärker mit einem Soll/Ist-Vergleich ist, dem als Referenzspannung der Spannungsabfall an einem Widerstand (5) in der Sourceleitung des Feldeffekttransistors (4) und als Ist-Spannung die Drainspannung des Feldeffekuransistors (4) zugeführt wird und dessen Ausgangssignal einen als Längsregler zwischen der Drain-Elektrode (D) des Feldeffekttransistors (4) und der Betriebsspannung (Ub) geschalteten Transistors (6) steuert.

2. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennverstärker ein Differenzverstärker ist, dessen nicht invertierender Eingang mit der Sourceelektrode (S)des Feldeffekttransistors (4) verbunden ist und dessen invertierender Eingang an einem Abgriff eines zwischen der Drain-Elektrode (D) und dem Bezugspotential (Masse) liegenden Spannungsteilers (16, 17) angeschlossen ist.

3. Hochfrequenzgenerator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Betriebsspannung (Ub) und der Drain-Elektrode (D) des Feldeffekttransistors (4) eine Zenerdiode (13) geschaltet ist.

4. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennverstärker zwei gegeneinander rückwirkungsfreie Ausgänge für das Oszillatorsignal aufweist.

5. Hochfrequenzgenerator nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Ausgang an jedem Kollektor der beider« Transistoren (9, 11) des Differenzverstärkers angeschlossen ist.

6. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge durch Übertrager (8,12) gebildet werden.

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