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DE69416644T2 - Integrierte Oszillatorschaltungen - Google Patents

Integrierte Oszillatorschaltungen

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Publication number
DE69416644T2
DE69416644T2 DE69416644T DE69416644T DE69416644T2 DE 69416644 T2 DE69416644 T2 DE 69416644T2 DE 69416644 T DE69416644 T DE 69416644T DE 69416644 T DE69416644 T DE 69416644T DE 69416644 T2 DE69416644 T2 DE 69416644T2
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DE
Germany
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transistors
collector
collector electrodes
oscillator circuit
bipolar transistor
Prior art date
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DE69416644T
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DE69416644D1 (de
Inventor
Rodney James Shaw Swindon Sn5 9Pn Lawton
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Microchip Technology Caldicot Ltd
Original Assignee
Mitel Semiconductor Ltd
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/282—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable
    • H03K3/2821—Emitters connected to one another by using a capacitor
    • H—ELECTRICITY
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    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/24—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator active element in amplifier being semiconductor device
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Oszillatorschaltungen, die für die Aufnahme in integrierte Schaltungen geeignet sind.
  • Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Oszillatorschaltungen zur Erzeugung stabiler sinusförmiger Ausgangssignale.
  • Oszillatorschaltungen sind beispielsweise aus dem US-Patent 3983512 bekannt, bei denen die resonanz- oder frequenzselektiven Kreise mittels Kondensatoren und über Kreuz verbundener Transistor-Paare ausgebildet sind, wobei die Schwingungs- oder Resonanzfrequenz von den Emitter-Resistanzen der Transistoren abhängig ist, die durch Steuerung ihrer Emittergleichströme gesteuert werden können. Bei den in diesem US-Patent offenbarten Anordnungen ist jedoch ein separater Verstärker erforderlich, um die zur Aufrechterhaltung der Schwingungen erforderliche Verstärkung zu erzielen.
  • Eine erfindungsgemäße Oszillatorschaltung zur Erzeugung einer stabilen Sinusschwingung enthält einen ersten bipolaren Transistor, dessen Emitter-Elektrode mit dem einen Anschluß einer Stromquelle und dessen Kollektor-Elektrode mit der Emitter-Elektrode eines zweiten bipolaren Transistors verbunden ist, dessen Kollektor-Elektrode mit einem ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter über ein erstes Verbrauchermittel verbunden ist, einen dritten bipolaren Transistor, dessen Emitter-Elektrode mit dem erwähnten einen Anschluß der erwähnten Stromquelle und dessen Kollektor- Elektrode mit der Emitter-Elektrode eines vierten bipolaren Transistors verbunden ist, dessen Kollektor-Elektrode mit dem erwähnten ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter über ein zweites Verbrauchermittel verbunden ist, wobei der andere Anschluß der erwähnten Stromquelle mit einem zweiten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter verbunden ist, ein erster Kondensator zwischen den Kollektor-Elektroden des zweiten und vierten Transistors und ein zweiter Kondensator zwischen den Kollektor-Elektroden des ersten und dritten Transistors angeschlossen ist, die Basis- und Kollektor- Elektroden des zweiten und vierten Transistors über Kreuz und die Basis- und Kollektor-Elektroden des ersten und dritten Transistors über Kreuz verbunden sind.
  • Das erste und das zweite Verbrauchermittel können jeweils einen ohmschen Widerstand oder eine Diode oder die Emitter- Kollektor-Strecke eines weiteren bipolaren Transistors in Reihe mit jeweils einem ohmschen Verbraucherwiderstand enthalten, wobei die Basis-Elektroden der weiteren Transistoren mit dem ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter verbunden sind.
  • Nachstehend werden erfindungsgemäße Oszillatorschaltungen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von denen die
  • Fig. 1 bis 3 jeweils verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darstellen.
  • Nach Fig. 1 enthält die Grund-Oszillatorschaltung erfindungsgemäß vier bipolare npn-Übergangs-Transistoren 1 bis 4, die zwei in Reihe geschaltete und über Kreuz verbundene Paare bilden. Die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren 1 und 2 sind in Reihe mit einem ohmschen Verbraucherwiderstand 5 zwischen einem Versorgungsleiter 17 und dem einen Anschluß einer Stromquelle 9 verbunden, deren anderer Anschluß mit einem Versorgungsleiter 18 verbunden ist. Die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren 3 und 4 sind mit einem ohmschen Verbraucherwiderstand 6 zwischen dem Versorgungsleiter 17 und dem einen Anschluß der Stromquelle 9 verbunden.
  • Die Kollektor-Elektroden der Transistoren 2 und 4 sind über einen Kondensator 7 und die Basis- und Kollektor-Elektroden dieser Transistoren über Kreuz verbunden. In ähnlicher Weise sind die Kollektor-Elektroden der Transistoren 1 und 3 über einen Kondensator 8 und die Basis- und die Kollektor- Elektroden dieser Transistoren über Kreuz verbunden. An den Kollektor-Elektroden der Transistoren 2 und 4 sowie 1 und 3 werden jeweils Differential-Ausgänge 10 und 11 abgenommen.
  • Aufgrund der während des Betriebs durch die Kondensatoren 7 und 8 fließenden Aufladungs- und Entladungsströme sind die Oszillatorsignale an den Ausgängen 10 und 11 um 90º phasenverschoben. Die Schaltung schwingt mit einer Frequenz, die dem durch die Stromquelle 9 gelieferten Strom proportional und den Kapazitäten der Kondensatoren 7 und 8 umgekehrt proportional ist.
  • Die Verbraucherwiderstände 5 und 6 können durch Dioden 12 und 13 ersetzt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, oder es können durch Dioden verbundene Transistoren 14 und 15 jeweils zwischen die Kollektor-Elektroden der Transistoren 2 und 4 und die Verbraucherwiderstände 5 und 6 geschaltet werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei der zuletzt erwähnten Anordnung kann ein dritter Ausgang 16 zwischen den Kollektorelektroden der Transistoren 14 und 15 abgenommen werden, wobei die Signale an diesem dritten Ausgang mit den Signalen am Ausgang 10 in Phase sind.
  • Die Schaltung kann auf einen sehr großen Frequenzbereich abgestimmt werden, indem der Ausgangsstrom der Stromquelle 9 entsprechend eingestellt wird, und ist besonders als Empfängeroszillator in Superheterodyn-, Homodyn- und Spiegelfrequenzunterdrückungs-Funkempfängern geeignet. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer einzigen Stromquelle, so daß der Stromverbrauch minimal ist.

Claims (6)

1. Oszillatorschaltung zur Erzeugung einer stabilen Sinusschwingung, die enthält: einen ersten bipolaren Transistor (1), dessen Emitter-Elektrode mit dem einen Anschluß einer Stromquelle (9) und dessen Kollektor-Elektrode mit der Emitter-Elektrode eines zweiten bipolaren Transistors (2) verbunden ist, dessen Kollektor-Elektrode mit einem ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter (17) über ein erstes Verbrauchermittel (5, 14, 12) verbunden ist, einen dritten bipolaren Transistor (3), dessen Emitter-Elektrode mit dem erwähnten einen Anschluß der erwähnten Stromquelle (9) und dessen Kollektor-Elektrode mit der Emitter-Elektrode eines vierten bipolaren Transistors (4) verbunden ist, dessen Kollektor-Elektrode mit dem erwähnten ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter (17) über ein zweites Verbrauchermittel (6, 15, 13) verbunden ist, wobei der andere Anschluß der erwähnten Stromquelle (9) mit einem zweiten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter (18) verbunden ist, ein erster Kondensator (7) zwischen den Kollektor-Elektroden des zweiten und vierten Transistors (2, 4) und ein zweiter Kondensator (8) zwischen den Kollektor-Elektroden des ersten und dritten Transistors (1, 3) angeschlossen ist, die Basis- und Kollektor-Elektroden des zweiten und vierten Transistors (2, 4) über Kreuz und die Basis- und Kollektor- Elektroden des ersten und dritten Transistors (1, 3) über Kreuz verbunden sind.
2. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite Verbrauchermittel jeweils einen ohmschen Verbraucherwiderstand (5, 6) aufweisen.
3. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite Verbrauchermittel jeweils eine Diode (12, 13) aufweisen.
4. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite Verbrauchermittel jeweils die Emitter-Kollektor- Strecke jeweils eines weiteren bipolaren Transistors (14, 15) in Reihe mit jeweils einem ohmschen Verbraucherwiderstand (5, 6) aufweisen, wobei die Basis-Elektroden der weiteren Transistoren (14, 15) mit dem ersten Betriebsspannungs-Versorgungsleiter (17) verbunden sind.
5. Oszillatorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Kollektor-Elektroden des zweiten und vierten Transistors (2, 4) mit einem ersten Paar Ausgangsanschlüssen (10) und die Kollektor-Elektroden des ersten und dritten Transistors (1, 3) mit einem zweiten Paar Ausgangsanschlüssen (11) verbunden sind.
6. Oszillator-Schaltung nach Anspruch 4, bei der die Kollektor-Elektroden des zweiten und vierten Transistors (2, 4) mit einem ersten Paar Ausgangsanschlüssen (10), die Kollektor-Elektroden des ersten und dritten Transistors mit einem zweiten Paar Ausgangsanschlüssen (11) und die Kollektor-Elektroden der weiteren Transistoren (14, 15) mit einem dritten Paar Ausgangsanschlüssen (16) verbunden sind.
DE69416644T 1993-11-24 1994-11-14 Integrierte Oszillatorschaltungen Expired - Fee Related DE69416644T2 (de)

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DE69416644D1 DE69416644D1 (de) 1999-04-01
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US (1) US5469118A (de)
EP (1) EP0654894B1 (de)
JP (1) JPH07212128A (de)
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