DE933517C - Transistor-Mischschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischschaltung unter Verwendung eines Transistors, der mittels eines mit ihm gekoppelten Resonanzkreises zum Selbstschwingen gebracht wird. Es sind be-S reits Schaltungen mit einem zum Selbstschwingen gebrachten Transistor bekannt, in dessen Basiskreis ein Parallelresonanzkreis liegt. Es ergibt sich dabei, daß man durch Änderung der Spannung zwischen der Emissions- und der Basiselektrode im Rhythmus einer Signalschwingung die Oszillatoramplitude entsprechend dem Signal modulieren kann. Wird daher ein auf das gewünschte Mischprodukt abgestimmter Parallelresonanzkreis in den Kreis zwischen der Basis- und der Auffangelektrode eingeschaltet, so kann diesem die gewünschte Schwingung entnommen werden. Es zeigt sich aber, daß dieser Kreis die Schwingung nachteilig beeinflussen kann.

Die Erfindung bezweckt, eine besondere Ausführungsform dieser und ähnlicher Schaltungen zu schaffen, die diesen Nachteil vermeidet und dennoch gute Mischeigenschaften aufweist.

Gemäß der Erfindung ist die Basiselektrodenvorspannung auf einen Wert eingestellt, der zwischen den beiden Krümmungen in der der Basisstrom als Funktion der Basisspannung darstellenden Kurve liegt, und der Impedanzwert einer im Basiskreis liegenden Impedanz ist bei der Oszillatorfrequenz so hoch gewählt, daß der Augenblickswert der Oszillatorschwingung diese beiden Krümmungen wesentlich überschreitet. Ferner wird die durch Mischung mit der doppelten Oszillator-

frequenz erhaltene Schwingung einem im Kreis zwischen der Basis- und der Kollektorelektrode liegenden, auf die betreffende Schwingung abgestimmten Parallelresonanzkreis entnommen. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. ι stellt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dar;

Fig. 2 zeigt eine Basisstrom-Basisspannungs-Kurve eines Transistors in der Schaltung nach Fig. ι;

Fig. 3 zeigt den Kollektorstrom dieses Transistors als Funktion der Zeit.

Die Schaltung nach Fig. ι besitzt einen Transistor ι mit einer Emissionselektrode e, einer Kollektorelektrode c und einer Basiselektrode b. Die Elektroden sind miteinander über in einem Sternpunkt s zusammengeschaltete Impedanzen verbunden. Der Kreis zwischen der Emissionselektrode e und dem Sternpunkt s wird als Emissionskreis, der Kreis zwischen der Kollektorelektrode c und dem Sternpunkt s als Kollektorkreis und der Kreis zwischen der Basiselektrode b und dem Sternpunkt ί als Basiskreis des Transistors bezeichnet. In diesem Basiskreis liegt ein Parallelresonanzkreis 2, der eine so hohe Impedanz hat, daß der Transistor in bekannter Weise zum Selbstschwingen kommt. Die so erzeugte Schwingung mit der Frequenz f₀ wird mit einer dem Emissionskreis zugeführten, von einer Quelle 3 herrührenden Signalschwingung Vi mit der Frequenz /_; gemischt und entsprechend amplitudenmoduliert. Das gewünschte Mischprodukt wird einem im Kollektorkreis liegenden Parallelresonanzkreis 4 entnommen, der eine hohe Impedanz für wenigstens eine der Mischfrequenzen von f₀ und /,- aufweist. Würde der Kreis 4 auch eine bedeutende Impedanz bei der Oszillatorfrequenz f₀ haben, so würde die Schwingung nachteilig beeinflußt werden, da jede Impedanz im Kollektorkreis eine negative Rückkopplung (Gegenkopplung) des Transistors herbeiführt. Nach der Erfindung ist der Kreis 4 auf die Frequenz f_u eines Mischproduktes abgestimmt, das durch Mischung mit der doppelten Oszillatorfrequenz f₀ erhalten ist, also f_u — ²fo bzw. fu — ²fo i tu ^un(i die Resonanzimpedanz des Kreises 2 ist so hoch gewählt, daß der Augenblickswert der Oszillatorschwingung die beiden Krümmungen in der den Basisstrom i_b als Funktion der Basisspannung V₀ darstellenden Kurve wesentlich überschreitet.

In Fig. 2 ist diese Kurve bei konstantem Wert der Emissionselektrodenvorspannung V_e bzw. der Kollektorelektrodenvorspannung V₀ durch die Kurve f dargestellt. Sie weist zwei Krümmungen m und η auf, die in der Regel als ein Maximum (m) und ein Minimum (ri) des Stromes % auftreten. Die Vorspannung der Basiselektrode b ist mit einem etwa in der Mitte der beiden Krümmungen m und η liegenden Wert V_s gewählt, wobei die Verstärkung des durch die Kurve g in Fig. 2 dargestellten Transistors beträchtlich ist und die Resonanzimpedanz des Kreises 2 der Steigung der Linie h in Fig. 2 entspricht. Die erzeugte Oszillatorschwingung V₀ schwingt daher um die Einstellung V_s herum und erreicht einen Augenblickswert in der Nähe der Schnittpunkte H₁ und h₂ der Kurve h mit der Kurve /, wo die Verstärkung praktisch gleich Null ist. Dabei werden daher die Krümmungen m und η in der Kurve/ wesentlich überschritten.

In Fig. 3 ist der Kollektorstrom i_c als Funktion der Zeit t bei geeignet gewählten Verhältnissen, bei denen die Oszillatorschwingung V₀ die Krümmungen m und η etwa in gleichem Maße überschreitet, durch die vollausgezogene Linie i_{ angedeutet. Nimmt die Emissionsspannung infolge der Signalspannung V₁ zu, so fließt ein Kollektorstrom z. B. gemäß der gestrichelten Linie i₂. Die entsprechende Stromzunahme A i. hat, wie es aus der Figur ersichtlich ist, eine starke Komponente mit der Frequenz2/₀. Bemerkenswert ist, daß der Strom i; selbst praktisch frei von einer Komponente der Frequenz 2 f₀ ist.

Folglich ist die Modulation der zweiten Harmonischen der Oszillatorschwingung f₀, insbesondere bei der angegebenen Einstellung ganz beträchtlich, wodurch sich die Schaltung zum Mischen mit dieser zweiten Harmonischen eignet. Zu diesem Zweck hat· der Kreis 4 im Kollektorkreis eine hohe Impedanz für wenigstens eine der Mischfrequenzen 2 f₀ —/,· bzw. 2 f₀ + /; und eine niedrige Impedanz für die Oszillatorfrequenz f₀ selbst; er ist auf eine Frequenz /„ = 2 f₀ abgestimmt, falls das ganze Mischprodukt gewünscht wird, und auf ²Zo+ /j oder 2f₀ —fi abgestimmt, wenn nur ein Seitenband oder eine Frequenztransponierung der Signalschwingungen /,· gewünscht wird. Da der Kreis 4 daher bei der Oszillatorfrequenz f₀ nur noch eine geringe Impedanz hat, wird der Transistor durch Vermeidung einer Kollektorimpedanz-Gegenkopplung auf beträchtlich einfachere Weise zum Selbstschwingen gebracht.

An Stelle des im vorhergehenden beschriebenen bekannten Verfahrens, den Transistor 1 mittels des Basiskreises 2 zum Selbstschwingen zu bringen, ist die Erfindung auch anwendbar, wenn das Schwingen auf andere Weise herbeigeführt wird. Insbesondere kann z. B. ein auf die Oszillatorfrequenz f₀ abgestimmter Reihenkreis 7 zwischen die Emissionselektrode e und die Kollektorelektrode c geschaltet und dann gewünschtenfalls der Basiskreis 2 ersetzt oder von einem Widerstand 8 von zum Selbstschwingen hinreichendem Wert überbrückt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Mischschaltung unter Verwendung eines Transistors, der von einem mit ihm gekoppelten Resonanzkreis zum Selbstschwingen gebracht "0 wird, dessen zwischen der Basis- und der Emissionselektrode liegenden Kreis eine Signalspannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektrodenvorspannung auf einen Wert eingestellt ist, der zwischen den beiden Krümmungen in der den Basisstrom als Funk-

   tion der Basisspannung darstellenden Kurve liegt, und der Wert der im Basiskreis liegenden Impedanz bei der Oszillatorfrequenz so hoch gewählt ist, daß der Augenblickswert der Oszillatorschwingung diese beiden Krümmungen beträchtlich und vorzugsweise in gleichem Maße überschreitet, und ferner die durch Mischung mit der doppelten Oszillatorfrequenz erhaltene Schwingung einem im Kreis zwischen der Basis- und der Kollektorelektrode liegenden, auf die betreffende Schwingung abgestimmten Parallelresonanzkreis entnommen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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