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Anordnung zur Verminderung der bei der Modulation von Hochfrequenzschwillgungen auftretenden linearen und nichtlinearen Verzerrungen.
Es sind bereits Gegenkopplungsschaltungen vorgeschlagen worden zum Zwecke der Verminderung der bei der Modulation von Hochfrequenzschwingungen auftretenden linearen und nichtlinearen Vererrungen. Bei der Durchführung der hochfrequenten Gegenkopplung ist es häufig schwierig, ungewollte Rückkopplungen und damit Störschwingungen zu vermeiden. Für eine von der Betriebsfrequenz meist erheblich abweichende Frequenz liefert nämlich die hochfrequente Gegenkopplung fast stets durch Umkehr der Phase eine Rückkopplung, so dass Schwingungen in dieser ungewollten Frequenz auftreten, die schwer zu beseitigen sind.
Ein weiterer Nachteil der Anordnung besteht darin, dass die von der vorhergehenden Senderstufe gelieferte Gitterweehselspannung in Anbetracht der Gegenkopplungsspannung gross gehalten werden muss, so dass bei Vorhandensein von Gittergleichstrom die zur Aussteuerung der 8'wingröhre erforderliche Steuerleistung erheblich ist.
Diese Schwierigkeiten lassen sieh gemäss vorliegender Erfindung dadurch beseitigen, dass die zu entzerrende Hochfrequenz durch einen linearen Gleichrichter gleichgerichtet wird. Der Gleichrichter liefert eine Gleichspannung, welche der hochfrequenten Trägerwelle proportional ist, und eine ihr überlagerte tonfrequente Wechselspannung. Diese vom Gleichrichter gelieferte Spannung kann man unmittelbar oder unter Beseitigung des Gleichspannungsanteiles unter Zwischenschaltung von Blockkondensator oder eines Transformators der zur Modulation dienenden Spannung entgegenschalten. Bei Modu- lationsarten, bei welchen sich durch Verändern der negativen Gittervorspannung die Modulationskurve statisch aufnehmen lässt, z.
B. bei der Gittergleichstrom- oder der Gitterspannungsmodulation, ist es meist empfehlenswert, den Gleichspannungsanteil nicht zu unterdrücken ; man erreicht hiedurch, dass insbesondere Netzspannungsschwankungen geringere Änderungen des Antennenstromes zur Folge haben.
Lässt man aber die Gegenkopplung auf das Gitter eines der Verstärkung der Modulation dienenden Rohres wirken, so sollen Schwankungen des hochfrequenten Schwingkreisstromes keine statische Verschiebung des Arbeitspunktes des Verstärkerrohres nach sich ziehen, und man zieht in diesem Falle lediglich die Wechselstromkomponente der Gleichrichterspannung zur Gegenkopplung heran.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens für eine Modulationsstufe mit
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hochfrequente Gitterspannung von konstanter Grösse zugeführt wird. 2 ist das Gleiehrichterrohr, jf der Modulationstransformator, dem die tonfrequente Wechselspannung zugeführt wird, 4 die Gleichstromquelle, welche die erforderliche Gittervorspannung liefert.
Fig. 2 zeigt die Anordnung unter Zwischenschaltung eines Transformators für einen Sender mit Anodenspannungsmodulation nach dem bekannten Heising-Verfahren. Hierin bedeutet 1 das Hochfrequenzschwingrohr, dem durch die Koppelspule 12 eine Hochfrequenzgitterspannung konstanter Grösse zugeführt wird, 3 stellt das Modulatorrohr dar. Das Gitter dieses Rohres wird durch die Stromquelle 4 negativ vorgespannt, und es wird ihm durch den Transformator 13 die zur Modulation dienende tonfrequente Wechselspannung zugeführt. 6 bedeutet die Anodenstromquelle für Schwingrohr und Modulatorrohr. 2 ist das Gleichrichterrohr für die Gegenkopplung, das an den Ausgangskreis des Hochfrequenzschwingrohres angekoppelt ist.
Die bei der Modulation des Senders am Kondensator 8 des
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Gleichrichters entstehende tonfrequente Wechselspannung wird mit Hilfe des Transformators 9 dem Gitterkreis des Modulatorrohres zugeführt, so dass eine Gegenkopplung entsteht. Von der Primärwicklung des Transformators 9 wird durch den Blockkondensator. M die Gleichspannung abgehalten.
Zwischen die modulierte Stufe und den Antennenkreis können in bekannter Weise eine oder mehrere Hochfrequenzverstärkerstufen geschaltet werden, und es kann die Gegenkopplung von einer beliebigen Verstärkerstufe auf die modulierte Stufe erfolgen.
Die Gegenkopplung vermindert die vorhandenen Verzerrungen auf einen Bruchteil der ursprünglichen. Eine völlige Geradlinigkeit kann durch die Gegenkopplung nicht erreicht werden. Um eine wesentliche Entzerrung herbeizuführen, muss der Grad der Gegenkopplung, d. h. das Verhältnis der Gegenkopplungsspannung zu der für die Modulation erforderlichen Spannung, gross gewählt werden, doch darf man mit der Vergrösserung'der Gegenkopplung nicht zu weit gehen, um Dimensionierungsschwierigkeiten zu vermeiden. Genügt die hiedurch erreichbare Entzerrung nicht, so lässt sich die Wirkung der Gegenkopplung dadurch erheblich steigern, dass man zwischen die zu entzerrende Hochfrequenzstufe und den linearen Gleichrichter eine Hochfrequenzverstärkerstufe mit nicht linear verlaufender Verstärkerkurve schaltet.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieses Gedankens für eine nach dem Gitterspannungsprinzip modulierte Senderstufe. Hier bedeutet 1 das Hochfrequenzschwingrohr der Senderstufe 1, die moduliert werden soll, 22 das Verstärkerrohr der zwischen die Hochfrequenzstufe 1 und den Gleichrichter geschalteten Hochfrequenzverstärkerstufe 11, 2 das Gleichrichterrohr. Im übrigen entspricht die Anordnung dem durch Fig. 1 gegebenen Beispiel.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung erkennt man am besten an Hand der Kurven der Fig. 4 a-c.
Die voll gezeichnete Kurve in Fig. 4 a zeigt die Modulationskurve der Senderstufe 1, d. h. die Abhängigkeit
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spannung EaI proportional, und es sind die Massstäbe in beiden Kurven so gewählt, dass die Anodenspannung EaI und die ihr entsprechende Gitterspannung EglI durch Strecken gleicher Länge dargestellt sind. Der Massstab für die Kurve in Fig. 4 b ist wieder so gewählt, dass die grössten Werte von EglI und EaIl durch gleich lange Strecken dargestellt werden.
Aus den beiden Kurven der Fig. 4 a und 4 b gewinnt man als Modulationskurve der Hochfrequenz- stufe1 (+Und 11 zusammen die Kurve der Fig. 4 e. In dieser Kurve ist als Abszisse die negative Gitter-
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Die Strecke p2 wird in der Kurve der Fig. 4b als Abszisse aufgetragen. Die erzielte Anodenwechselspannung ist dann der Kurve der Fig. 4 b zu entnehmen und hat die Grösse q. In der Kurve der Fig. 4 c erhält man den Punkt P mit den Koordinaten p und q. So fortfahrend erhält man den ganzen Verlauf der Kurve.
Entzerrt man diese Kurve durch entsprechende Gegenkopplung, z. B. im Verhältnis 1 : 2, so ergibt sieh in Fig. 4 c die punktierte Linie. Geht man von dieser Linie rückwärts, so bekommt man als Modulationskurve der Stufe 1 die nahezu geradlinig verlaufende punktierte Linie in Fig. 4 a.
Bei Anwendung der Gegenkopplung muss die zur Modulation dienende Wechselspannung selbstverständlich um den Betrag der Gegenkopplungsspannung vergrössert werden. Dies wird bei starker Gegenkopplung häufig als Nachteil empfunden. Man kann diese Schwierigkeit vermeiden, indem man der vom Gleichrichter gelieferten, zur Gegenkopplung dienenden Spannung die modulierende Spannung
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laufender Modulationskurve und richtiger Phasenlage die vom Gleichrichter gelieferte und die modulierende Spannung aufheben. Die durch Verzerungen entstehenden Spannungen verbleiben dann und können zur Entzerrung herangezogen werden.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel hiefür. 1 bedeutet wieder die Hochfrequenzschwingröhre der modulierten Senderstufe, 2 das Gleichrichterrohr. Auf zwei Endpunkte der Brücke 33 wird die gegen die Gleichspannung blockierte tonfrequente Wechselspannung des linearen Gleichrichters gegeben, auf die anderen Brückenpunkte die vom Transformator 13 gelieferte Modulationseingangsspannung. Beide Wechselspannungen werden gleich gross gewählt. Von einem Brückenzweig, in welchem die Differenz der angelegten Spannungen auftritt, wird die sich durch die Verzerrungen ergebende Spannung abgegriffen und über den Transformator 9 der modulierten Spannung entgegengeschaltet.
In Fig. 6 ist eine Schaltung dargestellt, in welcher unter Anwendung einer Brückenschaltung, wie in Fig. 5, auch eine statische Gegenkopplung stattfindet. Eine solche ist häufig erwünscht wegen der Steilheitsverminderung der Modulationskurve und der damit verbundenen grösseren Stabilität des Antennenstromes bei Schwankungen der Betriebsmittel und der Antenne. Es findet daher eine Kombi-
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anderseits in Serie mit der Gittervorspannungsquelle 4 der Röhre 1 der vom Strom der Gleiehrichter- röhre 2 durchflossene Widerstand liegt, durch welchen die statische Gegenkopplung bewirkt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anordnung zur Verminderung der bei der Modulation von Hochfrequenzschwingungen auf- tretenden linearen und nichtlinearen Verzerrungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz-
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Gleichspannung bzw. niederfrequente Wechselspannung der zur Modulation dienenden Gleichspannung bzw. niederfrequenten Wechselspannung entgegengeschaltet wird.