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Anordnung zur Amplitudenmodulation.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Amplitudenmodulation, bei welcher der Differenzwert zweier Wechselströme gleicher Frequenz gebildet und einer oder beide Teilströme durch Beeinflussung des Verstärkungsgrades eines gesteuerten Entladungsgefässes von einer oder mehreren Modulationsspannungen um einen mittleren Wert herum verändert werden. Derartige Modulationsschaltungen, die man auch als Röhrenbrückenschaltungen bezeichnen kann, haben sich bisher im
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anordnungen beholfen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Ursache der bisher bei Röhrenbrückenschaltungen beobachteten Instabilität in den Verstärkerröhren selbst zu suchen ist und sich vermutlich auf Schwankungen der Emission der Röhrenkathoden zurückführen lässt.
Diese Schwankungen sind zwar an der mittleren Emissionsstromstärke der Kathode gemessen nur gering.
Sie treten aber bei Röhrenbrücken deshalb störend in Erscheinung, weil der Differenzstrom der Brücke, auf den es in der Modulationsanordnung ankommt, prozentual sehr viel stärker durch die erwähnten Emissionsschwankungen beeinflusst wird, da sich nämlich die Anodenwechselströme praktisch zum grossen Teil aufheben. Von dieser Erkenntnis ausgehend wird vorgeschlagen, bei Brückenschaltungen, die für Modulationszwecke verwendet werden, eine oder mehrere von der Grösse der Teilwechselströme abhängige Wechselspannungen zu verstärken, gleichzurichten und von den Modulationsspannungen zu befreien und die erhaltene Gleichspannung bzw. die erhaltenen Gleichspannungen zum Zwecke der Regelung der Teilströme einer Elektrode eines oder beider die Verstärkung der Teilwechselströme bewirkenden Entladungsgefässe zuzuführen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung, die zugleich einige weitere Verbesserungen und Ergänzungen erkennen lassen, werden im folgenden beschrieben.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist in jedem der beiden Brückenzweige ein Entladungsgefäss vorhanden und die erforderliche Regelspannung wird durch Gleichrichtung einer Wechselspannung erhalten, die durch Differenzbildung aus den Teilwechselströmen gewonnen wird.
In der Fig. 1 bedeuten 10 und 11 zwei Schirmgitterröhren, 12 einen Transformator und 13-16 Gleichspannungsquellen. Im gemeinsamen Anodenkreis beider Röhren liegt ein Parallelresonanzkreis, der auf die Trägerfrequenz, die der Primärwicklung des Transformators 12 zugeführt wird, abgestimmt ist.
Mit 17 ist ein Hochfrequenzverstärker bezeichnet, welcher das gesamte Frequenzband verstärkt, und an welchen über einen Transformator 18 ein Gleichrichter 19 angekoppelt ist. In dem Gleichrichterkreis liegt ein Widerstand 20, ein Kondensator 21 sowie eine weitere zur Ausfilterung der Modulationsspannungen dienende Einrichtung, die aus einem Kondensator 22 und einem Widerstand 23 besteht.
Der Punkt P dieser Anordnung ist über eine Kompensationsspannungsquelle 24 an das Steuergitter 1 der Röhre 11 angeschlossen.
Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet in der Weise, dass dem Steuergitter 1 der Röhre 10 die der Bildpunkthelligkeit entsprechenden Modulationsfrequenzen, die beispielsweise ein Kathodenstrahlbildabtaster liefert, zugeführt werden. An den beiden der Anode zunächst gelegenen Gittern 2 liegen
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gegenphasige Weehselspannungen, welche von den beiden Endpunkten der Sekundärwicklung des
Transformators 12 abgenommen werden.
- Die dargestellte Anordnung wirkt, wenn man zunächst von der gemäss der Erfindung vorgeschlagenen Regelwirkung absieht und demgemäss annimmt, dass das Gitter 1 der Röhre 11 auf konstantem Potential gegenüber der Kathode liegen möge, in der Weise, i dass die Anodenwechselströme wegen der Gegenphasigkeit der an den beiden Gittern 2 liegenden
Spannungen sich im gemeinsamen Anodenstromzweig aufheben, sofern an den beiden Gittern 1 gleiche
Spannungen liegen.
Tritt jedoch beispielsweise am Gitter 1 der Röhre 10 eine höhere positive Spannung auf als am Gitter 1 der Röhre 11, so überwiegt im gemeinsamen Anodenstromzweig der von der Röhre 10 gelieferte Anodenwechselstrom, und am Parallelresonanzkreis tritt daher eine Spannung von der Träger- frequenz auf, deren Amplitude von dem Spannungsunterschied der beiden Gitter 1 abhängt. Dieselbe
Wirkung kann auch dadurch eintreten, dass durch Veränderung der Emission der Glühkathode der einen der beiden Röhren sich die Charakteristik der einen Röhre verschiebt. Die übrige in Fig. 1 dar- gestellte Schaltung arbeitet nun derart, dass solche Emissionsschwankungen der einen Röhre durch entsprechende Potentialverlagerung des Gitters 1 der Röhre 11 unwirksam gemacht werden.
In dem Hochfrequenzverstärker 17 wird die am Parallelresonanzkreis auftretende Spannung verstärkt, durch die Einrichtung 19-23 gleichgerichtet sowie von den Modulationsfrequenzen befreit. Das im Punkte P auftretende Potential ändert sich also entsprechend der veränderlichen Emission der beiden Röhren.
Dieses Potential liegt über eine Kompensationsstromquelle 24 an dem Gitter 1 der Röhre 11 und beeinflusst somit die Verstärkung dieser Röhre derart, dass die durch Emissionsänderung hervorgerufene
Schwankung der Eingangsspannung des Verstärkers 17 wieder nahezu aufgehoben wird.
Im einzelnen kann man sich die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. l auch an Hand der
Kennlinien in Fig. 2 veranschaulichen. Dort ist in Abhängigkeit von der Spannung l1J. am Gitter 1 der Röhre 11 die Eingangsspannung e2 des Hochfrequenzverstärkers 17 dargestellt. Bei dem Wert e'l am Gitter der Röhre 11 möge die Brücke sich völlig im Gleichgewicht befinden. Die am Parallel- resonanzkreis entstehende Trägerfrequenzspannung ist also Null. Für kleinere und grössere Werte von l1J. ist das Brüekengleichgewicht gestört, so dass also eine Trägerfrequenz von einer Amplitude am
Parallelresonanzkreis entsteht, welche durch die Ordinate des Linienzuges a, b, c gegeben ist.
Bei einem andern Emissionsstrom der einen der beiden Röhren sind andere Werte von ei notwendig, um das Brüekengleichgewicht herzustellen, nämlich die Werte e"i bzw. e1l11, dementsprechend gilt für die Brücke der Linienzug a", b", c" bzw. a''', b''' c'''.
Wenn man annimmt, dass die Spannung am
Gitter 1 der Röhre 11 dauernd den Wert Ei haben würde, so würde bei einer Emissionsschwankung der einen Röhre die Trägerfrequenzamplitude am Eingang des Verstärkers 17, d. h. die Spannung e2 zwischen den Werten e,"und e."'schwanken, wenn jedoch, wie es durch die Erfindung vorgesehlagen wird, dem Gitter 1 der Röhre 11 eine Spannung zugeführt wird, die aus der Differenz der Kompensations- spannung e7c sowie der Spannung e3 im Punkte P besteht, so tritt nur eine ungleich kleinere Schwankung der Spannung e2 auf, nämlich die Schwankung zwischen den Werten d"und d"'.
Man kann dies leicht erkennen, wenn man die Spannung e3 ebenfalls auf der Abszisse der Fig. 2 aufträgt, der etg des Winkels entspricht dann dem Verhältnis zwischen der Spannung e3 und der Spannung e2'
Die Einstellung des Brückengleichgewichtes bzw. die Einstellung des Arbeitspunktes auf der Brückenkennlinie lässt sich auch in einfacher Weise durch Veränderung der Grösse der Kompensation- spannung ek bewerkstelligen. Die Fig. 2 zeigt, dass bei Verkleinerung des Wertes ek der Arbeitspunkt auf dem rechten Ast der Brüekencharakteristik sinkt und bei Vergrösserung von ek steigt.
Ferner lässt sich die bei gegebenem Werte von El erhaltene Grösse e2 auch durch entsprechende
Wahl des Verhältnisses von e3 zu e2 verändern, d. h. durch Änderung der Empfindlichkeit des Gleich- richters. Hieraus wird weiter unten noch einzugehen sein.
Bei der Schaltung nach Fig. l kann nun, wie im folgenden noch zu erklären sein wird, in besonderen
Fällen eine Instabilität auftreten, die den ganzen Modulationsvorgang unmöglich macht.
Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet ja, wie dargelegt, in der Weise, dass bei gleichen Röhren- steilheiten die Anodenwechselströme der beiden Röhren in dem gemeinsamen Anodenstromzweig sich gegenseitig aufheben und dass somit unter diesen Verhältnissen an dem Stromresonanzkreis keine
Spannung auftritt. Wenn jedoch durch Änderung der Spannungen an den beiden Gittern 1 die beiden
Steilheiten ungleich gross gemacht werden, so überwiegt der eine oder der andere der beiden Anoden- wechselströme, und an dem Stromresonanzkreis tritt eine Spannung von der Trägerfrequenz und einer durch den Spannungsunterschied der beiden Steuergitter bestimmten Höhe auf. Wenn also am Steuer- gitter 1 der Röhre 10 eine Wechselspannung liegt, so wird die Trägerfrequenzspannung an dem Stromresonanzkreis mit dieser Wechselspannung moduliert.
Die oben erwähnte Instabilität rührt nun daher, dass an dem Stromresonanzkreis bei Überwiegen des Anodenwechselstromes der Röhre 10 eine Wechsel- spannung auftritt, die sich in Phasenopposition zu derjenigen befindet, die sich beim Überwiegen des
Anodenwechselstromes der Röhre 11 einstellt, dass jedoch der Gleichrichter 19 unabhängig von der
Phasenlage stets eine Gleichrichtung vornimmt. Dieses soll an Hand der Fig. 3, die eine ähnliche
Darstellung enthält wie Fig. 2, noch näher erläutert werden.
In Fig. 3 ist unter der Voraussetzung einer konstanten Spannung am Steuergitter der Röhre 10 die Spannung e2 am Stromresonanzkreis dargestellt, u. zw. in Abhängigkeit von der Spannung el am
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Wenn jedoch eine Spannung e auftritt, die grösser ist als die Ordinate im Punkte Pro, wus daher rührt, dass die Röhre 11 zu wenig oder die Röhre 10 zu viel Strom liefert, steigt die Spannung 63 und infolgedessen auch die Differenz (ea-ek). Der Anodenstrom der Röhre 11 sinkt also noch weiter, so dass die Abweichung vom Punkte P10 sich noch weiter vergrössert.
Bei einer Abweichung des Arbeitspunktes vom Punkte Pji auf der Linie B, iq, Plo tritt also eine Spannung e, auf, welche diese Abweichung rückgängig macht, so dass die Anordnung sich weiter auf den Punkt Pu einstellt. Dagegen tritt, wenn der Arbeitspunkt den Bereich Pro, C erreicht, eine Spannung e, auf, welche die einmal vorhandene Abweichung noch vergrössert, d. h. also, dass der Schnittpunkt Plein stabiler Arbeitspunkt ist und der Schnittpunkt P10 ein labiler.
Wenn man nun, im Gegensatz zu der Einrichtung nach Fig. 1 die Gleichrichtung nicht unabhängig von der Phasenlage der Spannung e vornimmt, sondern eine Gleichrichtung nur stattfinden lässt, wenn die Spannung e eine bestimmte Phasenlage zu der Trägerfrequenzspannung, die der Modulationsanordnung zugeführt wird, besitzt, so wird die Instabilität völlig vermieden. Es gilt dann für die Gleichspannung ein Abhängigkeit von der Spannung e nicht mehr der Linienzug E, D, F, sondern vielmehr der Linienzug E, D, G. An Stelle der V-förmigen Charakteristik der Gleichrichtungsanordnung tritt also die in Fig. 3 punktiert eingezeichnete.
Eine Schaltungsanordnung, mit welcher eine derartige Gleichrichtung in Abhängigkeit von der Phasenlage gegenüber der unmodulierten Trägerfrequenzspannung vorgenommen werden kann, ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser besitzen die Bezugszeichen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1. Als Gleichrichterrohr 19 dient eine Schirmgitterröhre, deren Steuergitter über einen Transformator 38 und gegebenenfalls über einenPhasensehieber39 an dieselbeTrägerfrequenzspannungsquelle angeschlossen ist, die auch die Primärwicklung des Transformators 12 in Fig. 1 speist. Es findet also nur eine Gleichrichtung statt, wenn die an der Röhre 19 liegende Wechselspannung phasengleich ist mit der an ihrem Steuergitter liegenden (Linie E, D in Fig. 3), dagegen keine, wenn diese beiden Spannungen in Phasenopposition sind (Linie D, G in Fig. 3).
Eine andere Schaltung, welche dasselbe leistet wie die in Fig. 4 dargestellte, ist in Fig. 5 veranschaulicht. Auch in dieser Abbildung haben die Bezugszeichen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1.
Als Gleichrichterrohr 19 dient eine am unteren Knick ihrer Charakteristik arbeitende Schirmgitterröhre, deren Anodenkreis wieder den Widerstand 21 und den Kondensator 20 enthält und deren Gitter 1 über den Transformator 38 mit der Trägerfrequenz gespeist wird, während an ihrem Gitter 3 über dem
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Die Anordnung nach Fig. 7 arbeitet in der Weise, dass der Primärwicklung 60 die Trägerfrequenz zugeführt wird und dem Steuergitter der Röhre 57 an den Klemmen 66 die Modulationsspannung.
Der Anodenwechselstrom der Röhre 57 wird also moduliert. In der Sekundärwicklung 61 wird ebenfalls eine Spannung von der Trägerfrequenz erzeugt, und die Wicklungen 68, 64 sind derart geschaltet, dass ihre magnetischen Felder einander entgegenwirken, infolgedessen kann an der Sekundärwicklung 65 eine der Differenz der Trägerwechselströme in den Wicklungen 68 und 64 entsprechende Spannung abgenommen werden. Die Regelanordnung 4J-51, 53 arbeitet auch hier in der Weise, dass bei einer
Vergrösserung der Kathodenemission die Schirmgitterspannung der Röhre 57 in negativer Richtung verlagert wird und umgekehrt.
Bei der Anwendung der besehriebenen Modulationsanordnungen in einem Fernsehsender ist es zweckmässig, dem Gitter 1 der Röhre 10 in Fig. 1 nur eine Modulationsspannung zuzuführen, welche die Wechselkomponenten der Bildhelligkeit enthält, und die Kompensationsspannung ek entsprechend der mittleren Bildhelligkeit zu verändern. Dieses lässt sich dadurch erreichen, dass man an Stelle der
Kompensationsspannungsquelle 24 in Fig. 1 die in Fig. 8 dargestellte Schaltung einfügt. In dieser bedeutet 70 eine Photozelle, auf welche das ganze zu übertragende Bild projiziert wird, 71 eine Gleich- spannungsquelle und 72 einen Widerstand. Die Photozelle 70 integriert somit die Helligkeitswerte des ganzen Bildes, und der Spannungsabfall am Widerstand 72 entspricht daher der mittleren Bildhelligkeit.
Eine entsprechende Schaltung ist natürlich in Fig. 6 oder 7 anwendbar.
Eine andere Möglichkeit, die mittlere Bildhelligkeit zu berücksichtigen, besteht darin, dass man die Empfindlichkeit des Gleichrichters in Abhängigkeit von der mittleren Bildhelligkeit verändert.
Dies sei unter der Voraussetzung von zwei Hexoden in der Brückenanordnung an Hand der
Fig. 9 und 10 erläutert.
In dieser bedeuten 40 und 41 zwei Hexoden, deren Anoden an die beiden Klemmen der Primär- wicklung 73 eines Transformators 74 angeschlossen sind, wobei die Mitte der Primärwicklung am positiven
Pol der Anodenspannungsquelle liegt. Die Gitter J der beiden Hexoden sind untereinander verbunden und liegen über die Sekundärwicklung eines Transformators 75 sowie eine negative Vorspannung- quelle 76 an Erde. Die Sekundärwicklung 77 des Transformators 74 ist über einen Wechselstrom- verstärker 78 sowie einen weiteren Transformator 79 an den Anodenkreis einer Gleichrichterröhre 80 angeschlossen. Im Steuergitterkreis der Röhre 80 liegt ebenfalls ein Transformator 81 sowie ein Widerstand 82, welcher von einer Photozelle 83 gespeist wird.
Der Anodenkreis der Röhre 80 enthält einen Widerstand 84 und parallel dazu einen Kondensator 85 sowie weitere Siebglieder 86, 87. Die linke Belegung des Kondensators 87 ist über eine konstante Kompensationsspannungsquelle 88 mit dem Gitter 1 der Röhre 41 verbunden, während dem Gitter 1 der Röhre 42, an welchem ausserdem eine negative Gittervorspannung 89 liegt, an den Klemmen 90 die Modulationsspannung zugeführt wird.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 9 ist die folgende :
Der Primärwieklung des Transformators 75 wird eine Spannung von der Trägerfrequenz zugeführt, so dass in den beiden Röhren 40 und 41 ein Anodenwechselstrom von der Trägerfrequenz fliesst, wobei der Anodenwechselstrom der Röhre 40 durch die Modulationsspannung 90 moduliert wird, während derjenige der Röhre 41, solange die Spannung el an ihrem Gitter 1 konstant ist, eine unveränderliche Grösse besitzt.
In der Primärwicklung 73 wirken beide Anodenwechselströme, die gleichphasig sind, einander entgegen, so dass an der zugehörigen Sekundärwicklung die Differenz der beiden Anodenwechselspannungen auftritt, d. h. eine Wechselspannung, welche in sehr viel höherem
Grade moduliert ist als der Anodenwechselstrom der Röhre 40. Über den Verstärker 78 und den
Transformator 79 gelangt diese Spannung an die Gleichrichterröhre SO, so dass am Widerstand 84 sich eine der jeweiligen Trägeramplitude entspreehende Gleichspannung bildet. Die Höhe dieser
Gleichspannung hängt jedoch, wenn von dem Transformator 81 zunächst abgesehen wird, von der
Grösse der negativen Gittervorspannung am Widerstand 82 ab.
Infolgedessen ist die Spannung el am Gitter 1 der Röhre 41 ebenfalls von der Spannung am Widerstand 82 abhängig. Die Gleichrichter- röhre 80 liefert also bei einem bestimmten vorgegebenen Wert der über den Transformator 79 über- tragenen Wechselspannung eine um so kleinere Gleichspannung, je grösser der Spannungsabfall am
Widerstand 82 ist, d. h. je grösser die mittlere Helligkeit des Fernsehbildes ist, welche mit der Photo- zelle 83 gemessen wird.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 9 lässt sich auch an Hand der Fig. 10 erklären.
In dieser ist über der Spannung el am Gitter 1 der Röhre 41 die dem Gleichrichter 80 zugeführte Wechselspannung e2 aufgetragen. Es muss ferner vorausgesetzt werden, dass der Anodenwechselstrom der Röhre 41 grösser ist als derjenige der Röhre 10. Für die Werte el, die grösser sind, als es dem Punkte 1 entspricht, überwiegt jedoch der Anodenwechselstrom der Röhre 40, und die Phasenlage der Spannung e2 kehrt sich infolgedessen um.
Dem Überwiegen des Stromes der Röhre 41 entspricht die Linie J.-T ? in Fig. 10 und dem Überwiegen des Stromes der Röhre 40 die Linie-l-C. Die am Kondensator 87 auftretende Gleichspannung ex kans nun in Fig. 10 über der senkrechten Achse als Abszisse ebenfalls aufgetragen werden, was bei einer bestimmten Vorspannung am Widerstand 82 der Linie D-E entspricht. Der Schnittpunkt ? i dieser Linie mit der Geraden A-B ergibt den Arbeitspunkt, wenn man die waagrechte Entfernung der beiden vertikalen Achsen in Fig. 2 gleich der Grösse der Kom-
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pensationsspannung ek macht. Dem Werte er'entspricht also eine Wechselspannungsamplitude e2'.
Diese Amplitude ist jedoch bei der Anordnung nach Fig. 9 von der mittleren Helligkeit des Fernsehbildes abhängig, da nämlich bei einem andern Lichtstrom auf die Photozelle 83, wie er der Geraden D-E entspricht, die Gleichriehterausgangsspannung in Abhängigkeit von seiner Eingangsspannung nach der Geraden D-F bzw. D verläuft. Dabei ist die Gerade D-F einer grosseren mittleren Helligkeitund die Gerade D-G einer kleineren zugeordnet als die Gerade D-D. Die mittlere Trägeramplitude, welche bekanntlich die mittlere Helligkeit eines Fernsehbildes repräsentiert, wird somit durch die Beeinflussung der Empfindlichkeit des Gleichrichters 80 übertragen.
Der Transformator 81, welcher an seiner Primärseite von derselben Spannung gespeist wird wie die Primärseite des Transformators 75, wobei man gegebenenfalls einem oder beiden dieser Transformatoren noch einen Phasenschieber vorschalten kann, hat den Zweck, den Gleiehriehter 80 nur bei derjenigen Phasenlage der Spannung 1'2'welche dem Ast A-B in Fig. 10 entspricht, zu öffnen.
Es wird also deshalb statt der V-förmigen Charakteristik FDH die Charakteristik FDJ gelten, so dass die Instabilität, welche an Hand der Fig. 3 erläutert wurde, vermieden wird.
Es soll nun noch erläutert werden, wie man die Regelung der Trägeramplitude und gleichzeitig die Fernübertragung der mittleren Helligkeit in anderer Weise bewerkstelligen kann. Zu diesem Zweck wird die vom Bildabtaster herrührende Modulationsspannung zeitweise unterbrochen und auf den einer schwarzen Bildstelle entsprechenden Wert gebracht, und es wird eine Elektrode eines oder beider gesteuerten Entladungsgefässe mittels der vorzugsweise verstärkten und gleichgerichteten Ausgangs- spannung der Modulationsanordnung in den Unterbreehungszeiten auf ein derartiges Potential geregelt,
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In Fig. 11 bedeuten 90 und 91 zwei Pentoden, deren Gitter 3 an die beiden Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 12 angeschlossen sind. Die Primärwicklung dieses Transformators
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Kopplungskondensator 9. 3 die Modulationsspannung zugeführt, während das Gitter 1 der Röhre 91 an einer konstanten Spannung M liegt. Im gemeinsamen Anodenstromzweig der Röhren 90 und 91 liegt ein Stromresonanzkreis 95 und die Anodenspannungsquelle 96. Mit 97 ist ein Weehselstromverstärker bezeichnet, an dessen Ausgang induktiv eine Hexode 98 angeschlossen ist.
Das Gitter 1 dieser Röhre erhält über einen Transformator 99 sowie gegebenenfalls über einen Phasenschieber 100 eine Wechselspannung von der Trägerfrequenz, während dem Gitter. 3 in den Bildpausen sowie gegebenenfalls ausserdem in den Zeilenpausen Öffnungsimpulse zugeführt werden. Während der Dauer einer Bildzeile liegt das Gitter 3 an einer derartigen Spannung, dass in der Röhre 98 kein Anodenstrom fliessen kann. Im Anodenkreis der Röhre 98 befindet sieh ein RC-Glied 101, 102. Es ist ferner eine Röhre 103 vorhanden, deren Steuergitterkreis die Spannung am RC-Glied 101, 102 und eine besondere Vorspannungsquelle 104 enthält. Im Anodenstromkreis der Röhre 103 liegt ausser der Anodenspannungs- quelle 105'ein weiteres RO-Glied 106, 107.
Die Anode der Röhre 103 ist iiber einen Widerstand 108 mit dem Gitter 1 der Röhre 90 verbunden.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 11 soll zunächst für den Betriebszustand während der Dauer einer Bildzeile erläutert werden. An dem Kondensator 107 liegt eine Spannung von der eingezeiehneten Polarität, und die Röhre 98 ist gesperrt. Die Anodenwechselströme der beiden Röhren 90 und 91 verlaufen gegenphasig, und der Anodenwechselstrom der Röhre 90 wird dabei entsprechend der vom Bildabtaster gelieferten Helligkeitsverteilung moduliert. Im gemeinsamen Anodenstromzweig der Röhren 90 und 91 tritt ein Wechselstrom von der Trägerfrequenz auf, dessen Amplitude gleich der Differenz der beiden Anodenweehselströme ist und der in höherem Grade moduliert ist als der Anodenwechselstrom der Röhre 90.
In Abhängigkeit von der Spannung 1'1 am Gitter 1 der Röhre 90 ändert sieh die Weehselstromamplitude im gemeinsamen Anodenstromzweig
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eine geringere negative Vorspannung als dasjenige der Röhre 91, so überwiegt der Anodenweehselstrom der Röhre 90, und es tritt eine endliche Trgerwellenamplitude e2 auf, u. zw. von um so grösserem Betrag, je grösser der Spannungsunterschied der beiden Gitter ist (Ast l, B in Fig. 12). Besitzt jedoch das Gitter 1 der Röhre 90 eine höhere negative Vorspannung als dasjenige der Röhre 91, so ergibt sieh eine
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Helligkeitsverteilung moduliert.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise bezüglich des Regelvorgangs und der Einführung der mittleren Helligkeit soll vorausgesetzt werden, dass das Gitter 3 der Röhre 98 nur während der Bildpausen einen Öffnungsimpuls erhalten möge und dass gleichzeitig die Modulationsspannung am Gitter 1 der Röhre 90 auf den einer schwarzen Bildstelle entsprechenden Wert gebracht wird. Während des Öffnungsimpulses findet in der Röhre 98 eine Gleichrichtung der vom Verstärker 97 gelieferten Wechsel-
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spannung statt, so dass am Kondensator 102 eine entsprechende Gleichspannung erscheint, welche das eingetragene Vorzeichen besitzt.
Die Zeitkonstante des C-Gliedes 101, 102 soll dabei kleiner als die Bilddauer sein, so dass die Spannung am Kondensator 101 bei jedem Öffnungsimpuls am Gitter 3 der Ausgangsspannung des Verstärkers 97 entspricht. Wenn die Spannung am Kondensator zusammen mit der negativen Gittervorspannung 104 die Röhre 108 zu öffnen vermag, erhält der Kondensator 107 eine neue Ladung, so dass die negative Vorspannung des Gitters 1 der Röhre 90 vergrössert wird. Bleibt dagegen während des Offnungsimpulses die Summe der Kondensatorspannung und der negativen Vorspannung unter dem Offnungswert des Gitters der Röhre 103, so führt diese keinen Anodenstrom.
Die Zeitkonstante des RO-Gliedes 106, 107 soll gross gegenüber der Bilddauer sein, damit während der Dauer eines Bildes die vom RC-Glied gelieferte Vorspannung für das Gitter 1 der Röhre 90 sich nicht wesentlich ändert.
Es ist nun leicht einzusehen, dass die beschriebene Einrichtung in den Unterbrechungszeiten der vom Bildabtaster gelieferten Modulationsspannung die Röhrenanordnung 90, 91 stets auf den Punkt A einregelt. Wenn die Spannung am RC-Glied 106, 107 nämlich etwa nur mehr den Wert eu besitzt, erscheint eine der Trägeramplitude e21 entsprechende Gleichspannung am Kondensator 102 und die Röhre 103 lädt daher während der Bildpause den Kondensator 107 auf eine entsprechend hohe Spannung auf. Ist dagegen die Spannung am Kondensator 107 etwa auf den Wert e12 gestiegen, so gelangt während der Bildpause keine Spannung an den Gleichrichter 98, und der Kondensator 102 erhält infolgedessen keine Ladung.
Somit bleibt auch die Röhre 70. 3 während der Bildpause gesperrt, und die Ladung des Kondensators 107 unverändert. Besitzt dagegen der Kondensator 107 etwa eine Spannung vom Werte e13, dem eine Ausgangsspannung des Verstärkers 97 vom Werte e23 entspricht, so findet ebenfalls keine Gleichrichtung statt, da nämlich, wie weiter oben an Hand der Fig. 3-5 und 9,10 erläutert, die Ausgangsspannung des Verstärkers 97 nunmehr die umgekehrte Phasenlage hat
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der Röhre 98 nunmehr bei jeder positiven Halbwelle der Anodenspannung gesperrt wird.
Der Kon- densator 107 entlädt sich also so weit, bis während der Bildpause der Verstärker 97 wieder die Amplitude
Null liefert. - Eine am Kondensator 102 auftretende Spannung bewirkt also stets die Verlagerung des
Potentials am Gitter 1 der Röhre 90 in negativer Richtung, während die fortlaufend stattfindende
Entladung des Kondensators 107 dieses Gitterpotential in positiver Richtung verlagert. Hiemit wird aber nicht nur die Röhrenanordnung 90, 91 dauernd auf den Punkt. 1 eingeregelt, sondern auch gleich- zeitig dafür gesorgt, dass die Trägeramplitude, welche der Verstärker 97 liefert und welche gegebenenfalls nach entsprechender weiterer Verstärkung unmittelbar fernübertragen werden kann, die mittlere
Helligkeit des Fernsehbildes enthält.
Wie oben bereits erwähnt, kann das Gitter. 3 der Röhre 98 nicht nur während der Bildpausen, sondern auch während der Zeilenpausen Offnungsimpulse erhalten. Die Wirkungsweise wird dadurch nicht geändert, da nämlich die Zeitkonstante des It'C-Gliedes 101, 102 ebenso, wie oben beschrieben, grösser als die Bilddauer sein muss und die Röhren 90, 91 ihre Eigenschaften nur verhältnismässig langsam ändern.
Statt, wie an Hand der Fig. 11 und 12 beschrieben, mittels des lW-Gliedes 106, 107 die Spannung des Gitters 1 der Röhre 90 zu beeinflussen, kann der Regeleinfluss auch am Gitter 1 der Röhre 91 in die Röhrenanordnung 90, 91 eingeführt werden. Die entsprechende Schaltung ist, soweit sie sieh von der Einrichtung nach Fig. 11 unterscheidet, in Fig. 13 dargestellt. Das Gitter 1 der Röhre 90 besitzt in diesem Falle eine konstante durch die Gleichspannungsquelle 110 gegebene Vorspannung, und das Gitter 1 der Röhre 91 sowohl eine konstante negative Vorspannung 94 als auch eine durch veränderliche Spannung am Kondensator 107 gegebene positive Vorspannung.
Ferner kann der Regeleinfluss auch gleichzeitig auf die Gitter 1 beider Röhren 90 und 91 ausgeübt werden. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 14 dargestellt, bei welcher die Röhrenkathoden mit dem Mittelpunkt eines Widerstandes 112 verbunden sind, so dass bei einer Zunahme der Ladung des Kondensators 113 sich sowohl die negative Vorspannung der Röhre 90 vergrössert als auch die negative Vorspannung der Röhre 91 kleiner wird. Der in Fig. 14 nicht mit dargestellte Teil der Schaltung ist ebenso wie in Fig. li zu denken.
Brückenanordnungen der in Fig. 4-9 dargestellten Art erlauben es auch, für Fernsehzwecke in besonders einfacher Weise andere Signale als diejenigen, welche den Bildpunkthelligkeiten entsprechen, also beispielsweise Zeilen-und Bildweehselsignale, zu übertragen. Wenn man nämlich die
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braucht zur Aussendung dieser besonders zusätzlichen Signale, also beispielsweise der Synchronisier- impulse, lediglich die Hochfrequenzspeisung von der Brücke abzuschalten.
Dies kann beispielsweise mit der in Fig. 15 dargestellten Schaltung geschehen. In dieser ist die Röhrenbrücke mit 115, ein Trägerwellengenerator 116 und eine Taststufe, die beispielsweise aus einer Hexode, deren Gitter. 3 die Tastspannung zugeführt wird, bestehen kann, mit 117 bezeichnet. Ein Generator für die Synehronisierimpulse ist mit 118 und die Sägezahngeneratoren eines Kathoden-
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für die laufende Einstellung des Bruckenarbeitspunktes ist in Fig. 15 der Einfachheit halber fortgelassen.
Die durch die Erfindung vorgeschlagene Modulationsanordnung kann auch für die Zwecke der sogenannten Sparmodulation angewendet werden. Darunter wird ein Modulationsverfahren verstanden, bei dem zum Zwecke der Ersparung von Senderenergie die Hochfrequenzamplitude stets nur auf einen der Modulationsspannungsamplitude etwa proportionalen Wert eingeregelt wird. Bei einer geringeren Modulationsspannung ist die Trägerfrequenzamplitude also gering und umgekehrt. Zu diesem Zwecke ist die Kompensationsspannung und damit die Trägerfrequenzamplitude von der Amplitude der Modu- lationsspannung abhängig zu machen. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 16 veranschaulicht.
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sowie 19-2. 3 die Gleichrichteranordnung wie in Fig. 1.
Ausserdem ist in Fig. 16 noch ein weiterer Gleichrichter 12.'3 enthalten, welcher die Modulationsspannung gleichrichtet und dessen Ausgangsklemmen an einen Widerstand 124 geführt sind, an welchem die Kompensationsspannung auftritt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Amplitudenmodulation, bei welcher der Differenzwert zweier Wechselströme gleicher Frequenz gebildet und ein oder beide Teilströme durch Beeinflussung der Verstärkung eines gesteuerten Entladungsgefässes von einer oder mehreren Modulationsspannungen um einen mittleren Wert herum verändert werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere von der Grösse der Teilweehselströme abhängige Wechselspannungen verstärkt gleichgerichtet und von den Modulationsspannungen befreit werden und dass die erhaltene Gleichspannung bzw. die erhaltenen Gleichspannungen einer Elektrode eines oder beider die Verstärkung der Teilwechselströme bewirkenden Entladungs- gefässe zugeführt werden.