158119. lajstromszámú szabadalom • Oszcillátor kapcsolási elrendezés kis torzítású frekvenciamodulált nagyfrekvenciás jel előállítására

158119 3 4 együtt a torzítást — megváltoztatja. Az amplitúdókorrektor-áramkör karakterisztikája így nem kompenzálja a varicap-dióda karakterisztikáját. A nagyfrekvenciás jel amplitúdója megváltozhat hőmérsékletváltozás, tápfeszültségvál- 5 tozás, valamint az oszcillátor elhangolásának következtében. Találmányunk tárgya tehát olyan frekvenciamodulációs oszcillátor, amelynek torzítása kicsi, kapcsolása, felépítése, egyszerű és nem érzékeny a varicap-dióda megjelenő nagyfrekvenciás jel amplitúdóváltozására. A találmány lényege egy oszcillátor kapcsolás — amely rezgőkört tartalmaz — kis torzítású, frekvenciamodulált nagyfrekvenciás jel előállítására, azzal jellemezve, hogy a rezgőkörbe sorosan, vagy a rezgőkör két különböző pontjához leválasztókondenzátoron keresztül varicap-dióda van kapcsolva, a varicap-dióda két pólusához munkaellenállás két vége, valamint csatolókondenzátoron és aluláteresztő szűrőn keresztül moduláló generátor két sarka van kötve. Az 1. ábra a találmány szerinti oszcillátor egy példakénti kapcsolását mutatja, a 2. ábrán pedig egy varicap-dióda kapacitásfeszültség, illetve áram-feszültség karakterisztikája látható. Az 1. ábrán látható oszcillátonkapcsolás frekvenciameghatározó elemei az 1 tekercs és a 2 forgókondenzátor, a 3 leválasztókondenzátor, valamint a 4 varicap-dióda eredő kapacitása. Az oszcillátor visszacsatolási módja a kis torzítás~ú frekvenciamodulált jel előállítása szempontjából közömbös, így bármilyen oszcillátor kapcsolás alkalmazható, amelyben a frekvenciameghatározó elem rezgőkör. Az 1. ábrán látható oszcillátor rezgőkörében a 2 forgókondenzátor segítségével állítható be a kívánt vivőfrekvencia. A 3 leválasztókondenzátor a 4 varicap-dióda egyik elektródáját — az 1. ábrán a katód ját — egyenáramúlag elválasztja az oszcillátor egyéb egyenáramú pontjától. A 3 leválasztókondenzátor befolyásolja a rezgőkör rezonanciafrekvenciáját, valamim t a löketnagyságot is, de ennek nincs hatása a kis torzítási modulációra. . Az oszcillátor működése közben a rezgőkör egyes elemein nagyfrekvenciás feszültség jelenik meg, így a 4 varicap-diódán is. A nagyfrekvenciás jel a 4 varicaprdiódát kinyitja és rajta egyenirányított áram fog folyni. A 4 varicapdióda egyenáramú áramköre az 5 munkaéllenálláson keresztül záródik. Az 5 munikaellenállás olyan nagy mértékű, hogy a 4 varicap-dióda mint csúcsegyenirányító tud működni. így az egyenirányított áram az 5 munkaellenálláson keresztülhaladva, azon a nagyfrekvenciás feszültség csúcsértékével közel azonos egyenfeszültséget állít elő. Az 5 munkaellenállás nélkül is létrejön a csúesegyenirányítás. Ilyenkor,a 4 varicap-dióda záróirányú ellenállása szerepel munkaellenállásként. Ez az egyenfeszültség egyben a 4 varicap-dióda munkaponti egyenf eszültsége és meghatározza annak nyugalmi kapacitását. A 4 varicap-diódán megjelenő feszültségek a 2. ábrán láthatók. .-. A 8 moduláló generátor jele a 7 csatolókondenzátoron és a 6 ellenáláson keresztül jut a 4 varicap-diódára és szuperponálódik a munkaponti egyenfeszültségre. A 9 szűrőkondenzátor a 6 ellenállással aluláteresztő szűrőt képez a 8 moduláló generátor felé. Szinuszos modulálójelet feltételezve, abban a félperiódusban, amelynél a moduláló jel és az egyenfeszültség eredője abszolút értékben csökken, a 4 varicap-diódán az egyenirányított áram a moduláló jelnek megfelelően növekszik. Ennek következtében az 5 munkaellenálláson is nő a feszültség, tehát az eredő modulálófeszültség alaikja a 4 varicap-diódán torzul. A 2. ábráról követhetően a torzulás olyan jellegű, hogy az éppen kompenzálja a kapacitás-feszültség karakterisztika nonlinearitását. A 4 varicap-dióda 10 kapacitás-feszültség-karakterisztikáján a 11 moduláló jel eltorzul. A 12 közepes kapacitás értékét az egyenfeszültség és a nagyfrekvenciás jel együttesen határozzák meg. Ali moduláló jel a 13 áram-feszültség karakterisztikán is torzul, így a 14 eredő kapacitásváltozás lineáris lesz. A 4 varicap-dióda egyenáramú áramkörébe — célszerűen az 5 munkaellenállással sorosan — változtatható egyenfeszültségű generátort iktatva a 4 varicap-dióda 12 közepes kapacitása és ezzel együtt az oszcillátor közepes frekvenciája változtatható. A kapcsolásnak ez a tulajdonsága elsősorban automatikus frekvericiaszabályozásnál használható, amelyre több módszer ismeretes. Az 5 munkaellenállás értékének csökkentésével a közepes frekvencia szabályozási meredeksége növekszik, viszont ezzel együtt a csúcsegyenirányítás hatásfoka csökken. Az optimális működés beállítható, ha az 5 munkaellenállás változtatható. (Pl. pontenciométer) Az 5 munkaellenállás egy rögzített értéke mellett a 8 moduláló generátor forrásellenállásának változtatásával a frekvenciamodulált jel torzítása minimális értékre állítható. Ez legegyszerűbben úgy érhet el, ha a 6 ellenállás értéke változtatható. A találmány szerinti oszcillátor kapcsolással a frekvenciamoduláció torzítását 0,1^-0,2% értékre lehet csökkenteni, amely a jelenlegi maximális igényeket is kielégíti. Előnye a kapcsolásnak egyszerűsége, stabilitása. A csúcsegyenirányítás következtében a nagyfrekvenciás feszültség változására a torzítás gyakorlatilag változatlan marad, így az sem a hőmérsékletváltozásra, sem a tápfeszültségváltozásra, sem Pedig az oszcillátor elhangolására nem érzékeny. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2