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Verfahren und Einrichtung zum Empfang modulierter Trägerfrequenzschwingungen.
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dass das Kriterium der Symmetrieeinstellung wegfällt. Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, das Verfahren des Einseitenbandempfanges, wobei aus den die Trägerwelle und zwei Seitenbänder enthaltenden Empfangsschwingungen ein im wesentlichen der Breite eines einzigen Seitenbandes entsprechendes Frequenzband ausgesiebt wird, zu kombinieren mit einem Verfahren, durch welches im Empfänger eine Anzeige auftritt, wenn die Abstimmung so eingestellt ist, dass die Mitte des ausgewählten Frequenzbandes einen Abstand von der Trägerwelle besitzt, welcher der Halbbreite des ausgewählten Bandes entspricht.
In diesem Fall der richtigen Abstimmung auf den Empfang nur eines Seitenbandes liegt also dite Trägerwelle des mit zwei Seitenbändern versehenen Frequenzspektrums auf der einen Kante des vom Empfänger durchgelassenen Frequenzbandes. Die Erfindung betrifft auch eine Empfangseinrichtung zur Ausübung des eben erwähnten Verfahrens, bei welcher im Empfänger eine Siebkreisanordnung vorgesehen ist, die einen praktisch gleichmässigen Empfang über ein bestimmtes schmales Frequenzband liefert, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Frequenz-
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der Empfangseinrichtung nach der Erfindung soll die bereits erwähnte Anzeige für die richtige Abstimmung durch Mittel bewirkt werden, welche eine Selektionsanordnung enthalten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden sämtliche Einzelmerkmale später im Zusammenhang an dem Konstruktionsbeispiel eines Superheterodyneempfängers beschrieben. Wenn auch Einseitenbandempfang bei Empfangseinrichtungen beliebiger Art angewendet werden kann, so bietet er doch besondere Vorteile bei Superheterodyneempfängern. Daher beziehen sich die Einzelheiten der Beschreibung und der Zeichnungen in erster Linie auf Superheterodyne-Einseitenbandempfänger.
Ein besonderer Vorteil des Einseitenbandempfanges ist es, dass nach Belieben das eine oder das andere der in üblicher Weise von der Sendestation übertragenen Seitenbänder ausgewählt werden kann. Falls aber zufällig störende Signale in dem einen Seitenband auftreten, genügt eine geringe Veränderung der Abstimmung, um das andere Seitenband auszuwählen, welches dann gewöhnlich frei von Störschwingungen ist. Es ist sehr ungewöhnlich, dass beide Seitenbänder einer Sendestation durch Schwingungen einer andern Station gestört werden.
Erfindungsgemäss werden die Selektionskreise mit Hilfe der Anzeigevorrichtung so eingestellt, dass die empfangene Trägerfrequenz auf dem einen oder dem andern Ende des Modulationsbandes liegt, welches durchgelassen werden soll. Dies bedeutet, dass die Selektionskreise anstatt symmetrisch zur Trägerfrequenz, wie dies bisher gewöhnlich der Fall war, auf die mittlere Frequenz des benutzten Seitenbandes abgestimmt sind.
Eine wichtige Ergänzung des Empfängers nach der Erfindung ist ein System der sogenannten selektiven Admission, durch welche die Hörwiedergabe des Empfängers scharf auf ein Maximum erhöht wird, wenn der Empfänger richtig, d. h. unsymmetrisch abgestimmt ist, so dass nur die Trägerwelle und das eine Seitenband empfangen werden. Dies wird durch das Zusammenwirken einer elektrischen Siebkette mit einer Einrichtung zur automatischen Verstärkungsregelung erreicht.
Ein weiteres wichtiges Merkmal des Empfängers nach der Erfindung besteht in der Art der automatischen Verstärkungsregelung, welche nur dann einsetzt, wenn eine bestimmte Signalstärke überschritten wird, wobei die Wirksamkeit der Regelung vom Modulationsgrad unabhängig ist.
Ein weiteres Merkmal des nachfolgend beschriebenen Empfängers ist die Benutzung einer sogenannten Schweigeeinrichtung, mit deren Hilfe der Empfänger so lange unwirksam gehalten wird, bis die empfangene Signalstärke einen bestimmten Minimalwert überschreitet, insbesondere solange
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Verstärkungsregelung.
Mit der automatischen Verstärkungsregelung kann noch eine weitere, zusätzliche Regeleinrichtung zusammenarbeiten, die entsprechend ihrer Wirkungsweise als Einrichtung zur umgekehrten automatischen Verstärkungsregelung" bezeichnet sei. Mit ihrer Hilfe wird der Pegel der Ausgangsleistung unabhängig von Schwunderscheinungen u. ähnl. Effekten besonders gut konstant gehalten,
Fig. 1 ist ein allgemeines Schema, welches die Anordnung eines Superheterodynegerätes gemäss der vorliegenden Erfindung für Einseitenbandempfang zeigt. Der Übertragungsweg der Signale von der Antenne zu dem Lautsprecher ist weitgehend in üblicher Weise ausgebildet. Von der bei 31 geerdeten Antenne 30 werden die Signale einem Hochfrequenzverstärker 32 zugeführt.
Weiterhin ist vorgesehen ein örtlicher Schwingungserzeuger und Modulator 33, Zwischenfrequenzverstärker 34 und und 36 sowie eine Einrichtung zur Verstärkungsregelung 35, ein Diodengleichrichter 37, ein Niederfrequenzverstärker 38 und ein Lautsprecher 39.
Der Hochfrequenzverstärker 32 kann über einen Frequenzbereich von ungefähr 550-1500 kHz abgestimmt werden. Die Oszillator-und Modulatoreinrichtung 33 wandelt die Empfangsfrequenz in eine Zwischenträgerfrequenz in der allgemein bekannten Weise um. Die Zwischenfrequenz ist eine von zwei Frequenzen, je nachdem welches der beiden Seitenbänder ausgewählt werden soll. Diese
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beiden wahlweisen Zwischenfrequenzen unterscheiden sich daher um die Breite eines Seitenbandes, d. h. um etwa 4 mis. Die Frequenzen mögen in üblicher Weise 110 oder 114 kHz betragen, je nachdem, welches Seitenband benutzt wird.
Das Signal wird ferner in dem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt, wobei die Trägerwelle und ein Seitenband ausgewählt werden und die Bandbreite, die von diesem Verstärker durchgelassen wird, 110-114kHz beträgt. Die Verstärkung wird durch die Reguliervorrichtung 35 geregelt, welche zwischen den beiden Zwischenfrequenzverstärkern 34 und 36 eingeschaltet ist.
Der Diodengleichrichter 37 erzeugt aus der Trägerwelle und dem einen Zwischenfrequenz-
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t verstärkt werden, von wo sie auf den Lautsprecher 39 übertragen werden. Um die Ausgangsleistung des Empfängers möglichst konstant zu halten, auch wenn grosse Änderungen der empfangenen Signal- stärke auftreten, ist eine automatische Verstärkungsregelung vorgesehen, welche folgende Elemente enthält : Einen Zwischenfrequenzfilter 41, einen Zwischenfrequenzverstärker 42, einen Diodengleich- richter 4. 3 und einen Diodengrenzwertregler 44. Die Wirkungsweise des Zwischenfrequenzfilters 41 und des Diodensuspenders 44 wird im folgenden beschrieben.
Durch die automatische Leistungsregelungseinrichtung wird an den Diodensuspender 44 eine
Gleichspannung geliefert, welche mit der empfangenen Signalstärke sich ändert. Diese Gleichspannung wird über Leitung 45 den Regelorganen der Verstärker und und 34 und des Modulators 33 zugeführt.
Ausserdem ist eine Verbindung 46 von dem Zwisehenfrequenzverstärker. 34 des Hanptübertragungs- weges zu einem Regelorgan des Zwischenfrequrnzverstärkers 42 in der automatischen Leistung- regelungseinrichtung vorgesehen, durch welche in einer später näher zu erörternden Weise eine um- gekehrte Verstärkungsregelung für den Verstärker 42 bewirkt wird.
Es ist ausserdem eine Sohweigeeinrichtung vorgesehen, welche ebenfalls über die Verbindungen 40 gesteuert wird. Diese Schweigeeinrichtung enthält hintereinander einen Diodengleichrichter 47 und einen Gleichstromverstärker 48, welcher eine Gleichspannung liefert, die einem Regelorgan des Zwischenfrequenzverstärkers 36 zugeführt wird, um diesen letzteren Verstärker unwirksam zu halten, bis die Signalstärke in den Verbindungen 40 einen vorher bestimmten Wert überschreitet. Diese Un- wirksamkeit des Verstärkers. 36 bei schwachen Signalen kann verwirklicht werden durch die Ver- wendung einer hohen negativen Vorspannung in dem Eontrollelement.
Wenn die Signalstärke grösser wird, wird die Schweigevorspannung des Regelorgans derart herabgesetzt, dass der Verstärker 36 normal funktioniert. Mit der Schweigeeinrichtung ist weiterhin ein Abstimmanzriger 50 vorgesehen,
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dienenden die Möglichkeit, schnell die genaue Stellung der Abstimmeinrichtung festzustellen.
Ausserdem wird eine sogenannte selektive Admission angewendet. Diese wird durch die Wirkung des Zwischenfrequenzfilters 41 erzielt und vervollständigt durch das Zusammenwirken mit der Se, hweigeeinrichtung. Der Filter 41 enthält eine Anzahl von Siebkreisen, welche so bemessen sind, dass die Regelspannung im Leiter 4. 5 abgeschwächt wird, wenn der Empfänger so abgestimmt ist, dass die Zwischenfrequenz genau auf dem einen oder andern Ende des von dem Zwischenfrequenzverstärker übertragenen Frequenzbandes liegt, im vorliegenden Fall 110 oder 114 kliz. Bei richtiger Abstimmung des Empfängers besitzt die Spannung der Zwischenträgerfrequenz in den Leitungen 40 einen viel höheren Wert als bei irgendwelchen andern Abstimmungen.
Das bedeutet, dass, wenn der Empfänger auf den einen oder andern der genauen Abstimmpunkte eingestellt ist, die Ausgangsleistung des Empfängers 34 plötzlich ansteigt und dadurch bewirkt, dass die Signalspannungen an den Leitungen 40 den Grenzwert überschreiten, oberhalb dessen die Schweigewirkung aufhört. Bei diesen Abstimmpunkten zeigt der optische Indikator daher plötzlich eine maximale Anzeige.
Fig. 2 ist eine genauere Darstellung eines Einseitenbandempfängers entsprechend dem allgemeinen Schema nach Fig. 1. Die in Fig. 1 dargestellten Rechtecke sind in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet und in entsprechender Weise numeriert.
In Fig. 2 enthält der Hochfrequenzverstärker. 32 eine Pentodenröhre 51, die in geeigneter Weise mit der Antenne. 30 gekoppelt ist. Mit dieser Röhre sind drei gleichzeitig abstimmbare Siebkreise verbunden, von denen zwei, mit 64 und 6. 5 bezeichnet, vor dem Verstärker und der andere 66 im Eingangskreis der Modulatorröhre 52 angeordnet und mit dem Ausgangskreis der Röhre 51 gekoppelt ist.
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Die Einrichtung zur Verstärkungsregelung. 35 enthält eine bewegliche Spule 80, welche dem Eingangskreis der folgenden Zwischenfrequenzverstärkerstufe 36 angehört. Die Spule 80 ist mit der Spule M des Kopplungssystems 162 veränderlich gekoppelt. Daher kann die der Röhre 56 der Stufe 36 zugeführte Amplitude nach Belieben durch Verändern dieser Kopplung eingestellt werden.
Die Schwingungen werden in dem Diodenteil der Doppel-Dioden-Triode 57'in Stufe 37 gleichgerichtet. Nur eine der Dioden wird für die Signalgleichrichtung benutzt. Diese Diode besteht aus der Kathode 163 und einer der Diodenanoden 164. Die Triodenelemente dieser Röhre werden als erster
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Der gleichgerichtete Strom erzeugt an dem Widerstand 165 einen Spannungsabfall, welcher über den Leiter 166 dem Steuergitter des Niederfrequenzverstärkers 57 aufgedrückt wird. Die Anode der Röhre 57 ist mit der zweiten Niederfrequenzverstärkerröhre 58 über ein aus dem Widerstand 84 und dem Kondensator 85 bestehendes System gekoppelt. Die Funktion der letzteren beiden Elemente besteht darin, eine vollständige Niederfrequenzkompensation zu erzielen, wie dies in der Folge noch näher beschrieben wird. Die Niederfrequenzsignale werden dann in dem Gegentaktverstärker verstärkt, welcher die Röhren 59 und 1. 59 enthält, von wo sie dann dem Lautsprecher. 39 zugeführt werden.
Es ist von besonderer Wichtigkeit, dass der Empfänger auf ein Frequenzband anspricht, welches eine Breite ungefähr gleich der höchsten verlangten Modulationsfrequenz hat. Diese Selektion wird durch die fest abgestimmten Zwischenfrequenzkreise erzielt. Die Kopplungselemente 160, 161, 162 bestehen jedes aus einem doppelt abgestimmten Transformator, welcher gleich abgestimmte Primärund Sekundärkreise hat, die beide auf die Zwischenfrequenz eingestellt sind. Die Kopplung ist vorzugsweise fester, als es dem optimalen Wert entspricht, um eine gleichmässige Transformationscharakteristik innerhalb eines Frequenzbandes von der Breite eines Seitenbandes zu erhalten.
Bei dem in Rede stehenden Empfänger ist das durch den Frequenzfiltpr ausgesiebte Band 110-114 Die resultierende Siebcharakteristik ist durch die Kurve in- in Fig. 3 dargestellt, welche über eine Bandbreite von 4 kHz innerhalb von zwei Deeibel flach verläuft und symmetrisch zu der mittleren Frequenz des durchgelassenen Bandes lio = 112 i-e liegt. Die Filterkreise des Hochfrequenzverstärkers. 32 können nicht so scharf abgestimmt werden wie die Zwischenfrequenzkreise. Daher wird die Siebwirkung in der Hauptsache im Zwischenfrequenzverstärker entsprechend der Kurve von Fig. 3 erzielt.
Die Übertragungscharakteristik des Hochfrequenzverstärkers kann und soll gleichmässig innerhalb eines Decibel über die Breite des entsprechenden Hochfrequenzseitenbandes sein und ist daher so bemessen, dass sie insgesamt ein doppelt so breites Band durchlässt.
Oben in Fig. 3 ist das Frequenzspektrum des zu empfangenden Signals mit'-'6 bezeichnet. Die Trägerwelle und die beiden Seitenbänder sind durch die Angaben lie, lib und lib" gekennzeichnet.
Ferner sind die Trägerwelle und die beiden Seitenbänder 135 und 136 von zwei andern benachbarten
Rundfunksendern dargestellt. Die Kurve 134 zeigt, dass der Empfänger so abgestimmt ist, dass der
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als sie es sein würden, wenn die Kurve 134 in ihrer Breite verdoppelt würde, wie dies für doppelten Seitenbandempfang notwendig ist. Aus diesen Ausführungen ergibt sich, wie der Empfänger abgestimmt werden muss, wenn seine Frequenz von dem stärkeren der beiden benachbarten Signale mög- lichst weit entfernt liegen soll.
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dazu, die Breite der Kurve 1 : 34 bis auf den verlangten Wert zu erhöhen. Die gewünschte Wirkung kann erzielt werden durch Veränderung der Lage der geschlossenen Windung oder durch Änderung ihrer Ausmasse.
Für jede Art von Draht lässt sich eine Grösse der Windungen finden, welche die günstige
Wirkung hervorbringt.
Zwei der wichtigsten Aufgaben, welche bei der Benutzung des vorliegenden Empfängers auftreten, sind : den Bedienenden zu veranlassen, dass er den Empfänger so abstimmt, dass die Zwischen- trägerfrequenz auf dem einen Ende des ausgesiebten Frequenzbandes liegt, wie dies in Fig. 3 dar- gestellt ist, und die Unterdrückung fast des ganzen einen Seitenbandes zu kompensieren.
Die erste dieser beiden Aufgaben wurde gelöst durch eine Einrichtung der selektiven Admission, welche die Empfangswirkung des Empfängers bei ungenauer Abstimmung sehr stark schwächt oder . ganz unterdrückt. Diese Einrichtung, welche bereits oben erwähnt wurde und welche in der Folge im einzelnen beschrieben wurde, ist notwendig oder zumindest wünschenswert, weil der Ton des Laut- sprechers rauh und unangenehm ist, wenn die Trägerfrequenz zu weit vom Rande des übertragenen
Seitenbandes entfernt liegt.
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teristik der Hörfrequenz liefern, welche gemäss der Kurve 747 verläuft.
Die letztere Kurve gibt zu- sammen mit der Kurve 140 eine resultierende Kurve 142 als eine gleichmässige Gesamihörfrequenz- charakteristik.
Die gute Wirkungsweise der Schweigeeinrichtung erfordert, dass die Ausgangsamplitude am Zwischenfrequenzverstärker : J4 auf einem vorher bestimmten Wert konstant gehalten wird, welcher im besonderen unabhängig sowohl von der Empfangsstärke als auch von dem Modulationsgrad ist.
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niemals beide Forderungen erfüllt waren. Die neuartige Verstärkungsregelung, welche in dem vorliegenden Empfänger benutzt wird, erfüllt die genannten Forderungen. Die Einrichtung und Wirkungsweise dieses neuen Systems wird an Hand der Fig. 1, , 8 und 9 beschrieben. Zur Konstanthaltung
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gangsspannung des Filters 41 wird in den Zwischenfrequenzverstärkerröhren 60 und 61 verstärkt und in der Gleichrichterröhre 6-'3'gleichgerichtet.
Die Kopplungseinrichtungen 98, 99, welche diese letzteren drei Röhren hintereinander koppeln, sind jede auf ein breites Band abgestimmt, welches symmetrisch zu der mittleren Frequenz des Zwisehenfrequenzbandes liegl.
Der Gleichrichter 63'ist als Teil der Doppel-Dioden-Triode gezeichnet, jedoch wird für die Gleichrichtung nur der Diodenteil mit der Kathode 170 und der Anode 171 benutzt. Die andere Diodenanode 172 ist mit der Kathode verbunden, so dass sie unwirksam ist : das Gitter 17' ! und die Anode 174 werden als die Elemente des Triodenverstärkers 63 benutzt, welcher mit dem optischen Abstimmungsanzeiger in dem Schweigesystem verbunden ist, wie dies weiter unten beschrieben wird.
Mit dem Diodengleichrichter 63'ist ein Brückenkreis verbunden, welcher durch die Widerstände 104 und 105 gebildet wird, die miteinander in Reihe und parallel zu den Gleichspannungs- quellen 101, 102, 103 liegen. Der Punkt 757 zwischen diesen Widerständen ist zu dem unteren Ende der Sekundärspule der Kopplungseinriehtung 99 geführt und das untere Ende des Widerstandes 70J liegt an der Diodenanode 175 der andern Diode 62", welche als Grenzwertdiode bezeichnet ist. Der Punkt zwischen den Spannungsquellen 102 und 103 ist mit der Kathode 170 verbunden.
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stärker 62 des Schweigesystems benutzt, das weiter unten beschrieben wird.
Obgleich die Spannungs- quellen 101 und 102 in dem Diodengleichrichtprteil 1. 3 als unmittelbar in Reihe geschaltet dargestellt sind ohne irgendein anderes Element zwischen ihnen. so besteht doch in Wirklichkeit eine Verbin- dung von dem Punkt zwischen diesen beiden Spannungsquellen zur Anode 177 der Triode 62.
Bei positiver Anodenspannung besitzen die Dioden 62"und 6-3'einen inneren Widerstand, welcher wesentlich niedriger ist als der Wert jedes der Widerstände 104 und 105. Daher ist die Dioden- anode 175 bzw. der Abzweigpunkt 107 tatsächlich mit der Kathode 178 bzw. mit Erde so lange ver- bunden, als die Verbindung 157 eine positive Spannung gegenüber Erde besitzt. Bei Abwesenheit eines Signals liegt der Punkt 157 an einer positiven Spannung durch die Spannungsquellen 101, 10wu, 103 ; der resultierende Strom fliesst durch die Widerstände 101, 105 und Diode 62". Diese Widerstände und Spannungsquellen sind so bemessen, dass die Spannung des offenen Kreises an dem Punkt 157 praktisch die gleiche ist wie diejenige der Verbindungsstelle der Spannungsquelle 102 und 103.
In diesem Fall ruft daher eine Verbindung der Kathode 170 mit der Anode 171 der Diode 6. *')' zwischen diesen Punkten der Brücke nur eine geringe oder gar keine Wirkung hervor, da nur ein kleiner oder gar kein Strom durch diese Diode fliesst.
Wenn eine Zwischenfrequenzspannung an die Diode 63' über die Kopplungseinrichtung 99 gelangt, so wird ein gleichgerichteter Strom erzeugt, welcher über die Brücke fliesst und sich auf die Wider- stände 104 und 105 verteilt, wobei er den Strom in dem ersten Widerstand erhöht und in dem letzteren
Widerstand und der Diode 62"vermindert. Es wird also der Eingangsspannung an dem Verbindungs- punkt 157 eine gleichgerichtete Spannung überlagert, welche ungefähr dem quadratischen Mittel- wert der Zwischenfrequenzspannung an der Diode entspricht. Dies bedeutet eine Art lineare Gleich- richtung, und die gleichgerichtete Spannung ist ein praktisch unverzerrtes Abbild der Zwischen- frequenzhüllkurve.
Um dies Ergebnis zu erzielen, ist der Kondensator MO, welcher zwischen der
Kathode 170 und dem Anschlusspunkt 157 liegt, so klein, dass sein Ladestrom für Hörfrequenzen ver- nachlässigbar ist; jedoch ist der Kondensator 106, welcher zwischen dem Anschlusspunkt 107 und
Erde liegt, so gross, dass sein Hörfrequenzwiderstand beträchtlich kleiner ist als derjenige des Wider- standes 105. Deshalb ist die Hörfrequenzspannung am Punkt 107 stets vernachlässigbar, unabhängig von dem Impedanzwert der Diode 6 : 2".
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, in welcher der Wert der gleichgeriehteten Spannung in
Abhängigkeit von der Zwischenfrequenzspannung aufgetragen ist ; sie zeigt ungefähr die Verhältnisse im Gleichrichter und dem Schwellwertreglerkreis. Die gerade Linie 146 stellt den Spannungsmittel- wert am Punkt 157 gegenüber Erde dar. Diese Spannung ändert sich in negativer Richtung im Verhältnis zur aufgedrückten Trägerwellenspannung.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Summe der
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gegen Erde wird durch die Strecke. M. 9 angezeigt. Es ist in dem betrachteten Beispiel so dargestellt, dass sie von Null ins Negative wächst, wenn die Zwisehenfrequenzträgerwellenspannung 30 Volt
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grades der empfangenen Hochfrequenzselhwingungen wird auf folgende Weise vermieden : Die gleichgerichtete Spannung am Punkt 157 ist ein unverzerrtes Abbild der Zwischenfrequenzhüllkurve.
Daher ist die mittlere gleichgerichtete Spannung gleich der gleichgerichteten Zwischenfrequenzträser-
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der Gleichrichtung durch den Kondensator 106 ausgefiltert sind, hängt die Einstellung der automatischen Leistungsregelung und die Wirkung der Diode 62" nur noch von der Zwischenfrequenzträgerwellenspannung ab.
Bei dem betrachteten Empfänger ist es erwünscht, dass die Verstärkung durch die automatische Regelung um 100 Decibel geändert werden kann, so dass sieh für Eingangsspannungen von 10 Mikrovolt bis zu 1 Volt eine praktisch gleichförmige Ausgangsleistung ergibt. Da@u muss sich die Ruhespannung, welche durch die Strecke 149 in Fig. 8 dargestellt und den Steuergitter der Röhre 51, 52, 54 und-M aufgedrückt wird, von Null bis zu-30 Volt gegenüber Erde ändern. Dazu ist es erforderlich, dass sich die Zwischenfrequenzspannung an den Anoden 6'von 30 bis f O Volt ändert. Diese Beziehungen sind in Fig. 8 dargestellt.
Die hohe Gleichförmigkeit der Ausgangsleistung des Zwischenfrequenzverstärkers 34 wird mit
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von der Kathode der Verstärkerröhre 55 zu der Kathode der Verstärkerröhre 60 entsteht.
Diese gemeinsame Kathodenverbindung 46 ist mit Erde über einen Widerstand 76 verbunden, welcher den Emissionsstrom beider Röhren führt. Infolgedessen steuert der Emissionsstrom der
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Die Vorspannung der Röhre 60 verändert sieh jedoch entgegengesetzt zu derjenigen der gesteuerten Verstärker- und Modulatorröhren des Hauptsigualübertragungsweges. Wenn die Gitter-Kathodenspannung des Verstärkers 55 durch die Wirkung der selbsttätigen Leistungssteuerung grösser wird, nimmt ihre Verstärkung und der Emissionsstrom ab. Daher sinkt auch die Gitter-Kathodenspannung der Röhre 60, welche bewirkt, dass die Verstärkung der letzteren Röhre etwas ansteigt. Somit wird die erhöhte Zwischenfrequenzspannung, welche durch die Röhre 6.) 1 gezwungen wird, die Verstärkung des Verstärkers 34 herabzusetzen, durch die erhöhte Verstärkung der Röhre 60 und ohne irgendeine Erhöhung der Eingangsleistung oder der Ausgangsleistung des Verstärkers 34 hervorgerufen.
Diese Wirkung kann umgekehrte automatische Verstärkungsregelung"genannt werden, weil die Ver- stärkung der Röhre 60 automatisch umgekehrt derjenigen der Röhren 51, 5- ?, 54 und 35 geändert wird.
Quantitativ kann die Verstärkung der Röhre 60 durch die umgekehrte automatische Verstärkungregelung gerade ungefähr verdoppelt werden. Dies genügt, um die Ausgangsleistung des Zwischen- frequenzverstärkers. M nahezu völlig konstant zu halten innerhalb der Grenzen von 1 Deeibel, während die empfangenen Signalstärken Veränderungen bis zu 100 Deeibel aufweisen. Die resultierende selbsttätige Leistungsregelung ist durch die Kurve 1. 50 in Fig. 9 veranschaulicht, welche die relative Hörfrequenzausgangsleistung in Deeibel zeigt, in Abhängigkeit von der Hochfrequenzeingangsspannung in Mikrovolt.
Die Einstellung des Ausgangspegels am Verstärker 34 wird durch den Widerstand 76 bewirkt, welcher die Verstärkung der Röhre 60 beeinflusst und daher den Ausgangspegel des Verstärkers : 31 bestimmt, welcher erforderlich ist, um die selbsttätige Verstärkungsregelung zu betreiben. Der ein-
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Arbeitens des Empfängers nicht geändert. Seine richtige Einstellung wird durch die Wirkung des Sehweigestromkreises festgelegt, welcher im folgenden näher beschrieben werden soll.
Die Empfindlichkeitsregelung des Empfängers wird durch einen Widerstand 7. erzielt, welcher zwischen der Kathode der Verstärkerröhre 54 und Erde eingeschaltet ist. Hiedurch wird eine Regelung der Gitterspannung der Röhre und damit auch ihrer Verstärkung von Hand ermöglicht. Damit ist man in der Lage, den Empfänger für Signale unwirksam zu machen, welche für einen brauchbaren Empfang zu schwach sind. Wenn der Widerstand 7. auf geringste Empfindlichkeit des Verstärkers eingestellt ist, so wird die Charakteristik der selbsttätigen Verstärkungsregelung des Empfängers ge-
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ändert, wie dies durch die Kurve 150'in Fig. 9 dargestellt ist, welche die Änderung der Hörfrequenz- ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Hochfrequenzeingangsleistung zeigt.
Es mag erwünscht sein, die Empfindliehkeitsregelung 75, wie durch die gestrichelte Linie 179 dargestellt ist, mechanisch mit einem Schalter M zu verbinden, der der Verstärkerröhre ? der Schweigeeinrichtung zugeordnet ist, so dass der letztere Schalter automatisch geöffnet wird, wenn die Regelungseinrichtung 7J auf oder über die höchste Empfindlichkeit eingestellt wird. Dadurch wird die Schweigeeinrichtung automatisch unwirksam gemacht, so dass der Empfänger in diesem Falle auch auf die schwächsten Impulse anspricht.
Die selektive Admission, die bereits oben erwähnt wurde, soll die Bedienungsperson dazu zwingen, den Empfänger für den Einseitenbandempfang richtig abzustimmen. Sie bewirkt, dass die Ausgangsleistung einen scharfen Maximalwert annimmt, wenn die Zwischenfrequenzträgerwelle auf das eine Ende des im Zwischenfrequenzverstärker 34 ausgewählten Seitenbandes abgestimmt ist. Dies wird durch die Siebkreise des Filters 41 im Zusammenhang mit den Stufen ?, 4- und der automatischen Verstärkungsregelung erreicht und vervollständigt durch das Zusammenwirken mit der Schweigeinrichtung.
Die Kurve 145 in Fig. 7 zeigt das Übertragungsmass der Siebkreise 41 in Relativwerte Die Ordinaten stellen die relative Verstärkung in Decibel und die Abszissen die Frequenzen des ausgewählten Zwischenfrequenzbandes dar. Die Kurve 145 stellt dann die Übertragungscharakteristik zwischen der Ausgangsspule 78, der Verstärkerröhre 55 und dem Gitter der Röhre 60 dar, wobei der Verstärkerausgang mit der Filterkette über die Leitung- ?' und die Spule 79 verbunden ist, welche mit der Spule 78 gekoppelt ist. In den Filterkreisen ist die Spule 9 mit dem Kondensator 94 genau auf das obere Ende des ausgewählten Seitenbandes abgestimmt ; diese Elemente rufen das rechte Minimum der Filtereharakteristik 145 hervor.
Die Spule 93 und der Kondensator 95 sind scharf auf das untere Ende des Seitenbandes abgestimmt und rufen das linke Minimum der Filterkurve hervor. Die vier Elemente ?, 93, 94 und 9. 5 bilden zusammen einen Parallelkreis, der auf die mittlere Frequenz des Bandes abgestimmt ist, und dienen zur Erzielung des mittleren Maximums bei der Frequenz fio.
Die Spulen 79 und 96 und der Kondensator 97 sind in Parallelschaltung ebenfalls auf die Frequenz tio abgestimmt und arbeiten mit den andern vier Elementen des Filterkreises derart zusammen, dass sie die höheren Maxima an beiden Seiten des Bandes erzeugen.
Bei dieser Einrichtung ist die Spule 79 nur mässig mit der Spule 78 gekoppelt, so dass sie die Wirkung der letzteren in dem abgestimmten Zwischenfrequenzkreis nicht wesentlich beeinflusst. Der Spannungsverlust in den Filterkreisen wird mehr als aufgewogen durch die Verstärkung in dem Verstärker 42. Die Filterkreise sind vorzugsweise in einen Schirm eingeschlossen, und die Verbindungen der Elemente 9 und M und der Elemente 9J und 9. 5 sind hierin miteingeschlossen. Diese Elemente sollten auch gegeneinander abgeschirmt sein. Ein besonderer Vorteil dieser Einrichtung liegt darin, dass die Gitter-Kathodenkapazität der Röhre 60 oder irgendwelche andern Verhältnisse der äusseren Kreise in keiner Weise die charakteristischen Frequenzen der Filterkette beeinflussen.
Die Wirkung der selektiven Admission auf die Ausgangsleistung der Zwisehenfrequenzverstärkerröhre 34 wird durch die Kurve 1, 52 der Fig. 10 und der Kurve ? 33 der Fig. 11 veranschaulicht, in denen die negative gleichgerichtete Zwischenfrequenzspannung als Ordinate und die Frequenzen als Abszissen aufgetragen sind. Die Ordinaten der Kurven 15 : 2 und 73. 5 sind umgekehrt proportional denen der Kurven 145 in Fig. 7. Sie stellen die Wirkung des Filterkreises dar, durch welche die selbsttätige Verstärkungsregelung von der Zwischenfrequenzträgerwelle und daher von der Abstimmung des Empfängers abhängig gemacht wird. Kurve 152 von Fig. 10 zeigt den Verlauf der gleichgerichteten Spannung der Diode 6 : 2', welche in der Verbindung 40" des Verstärkers 34 zu dem Schweigekanal auftritt.
Für einen gegebenen Pegel der Verstärkungsregelung zeigt die Kurve 155 in Fig. 11 die Ver- änderung der gleichgerichteten Spannung an dem Diodengleichriehter. 57'. In Fig. 11 sind die Ordinaten proportional der Hörfrequenzlautstärke des Empfängers.
Die automatische Sehweigeeinrichtung enthält zunächst die Verbindung 40", die Röhren zu und 6 und die Schweigeverbindungen und- ?', durch welche der Empfänger unwirksam gemacht wird, ausgenommen dann, wenn er richtig auf eine Empfangssehwingung abgestimmt ist, deren Intensität über dem Geräuschpegel liegt. Diese Einrichtung bringt also unerwünschte Geräusche und Störungen zum Schweigen, wenn der Empfänger nicht richtig auf ein Nutzsignal abgestimmt ist. In dem vorliegenden Empfänger wird die Schweigeeinrichtung im Zusammenwirken mit dem Filterkreis und der selbsttätigen Verstärkungsregelung benutzt, um die selektive Admission zu verwirklichen.
Die Schweigewirkung wird hervorgerufen durch die Veränderung der Gitteivorspannung für die Zwischenfrequenzverstärkerröhre 56, wobei die Vorspannung so stark negativ gehalten wird, dass sie bei Abwesenheit von Signalen oder zu schwachen Signalen die Röhre unwirksam macht. Wenn die Signalstärke einen vorher bestimmten Schwellwert überschreitet, stellt die Verbindung 49 die Vorspannung auf ihren normalen Arbeitswert ein, und die Röhre 56 wird wirksam gemacht. Diese Vorspannung ist festgelegt durch die Spannung der Quelle 102 und durch die zusätzliche Spannung, welche die normale Vorspannung liefert und welche durch den Widerstand 11. 3 infolge des Anodenstromes der Triode 62 hervorgerufen wird.
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um wirksam zu werden.
Die Zeitverzögeiung der Schweigeeinrichtung ist in der Hauptsache durch den Widerstand 114 und den Kondensator 115 festgelegt und in zweiter Linie durch den Widerstand 110 und den Kon- densator 111. Die Zeitkonstante der ersten beiden Elemente kann die gleiche sein wie die der auto- matischen Leistungsregelung, 1/"Sekunden. Die Zeitkonstante der beiden letzteren Elemente kann
1/100 Sekunde betragen. Die Gesamtzeitkonstante der Schweigeeinrichtung ist bei diesen Verhältnissen daher etwa 0'035 Sekunden, d. h. 40% grösser als die der selbsttätigen Leistungsregelung.
Die Lampe 50 hat eine genügende Zeitverzögerung durch die thermische Anheizdauer, so dass eine (zusätzliche) elektrische Zeitverzögerung unerwünscht ist. Die elektrische Zeitverzögerung wird heruntergesetzt durch Anschluss des Gitters der Triode 6'2 oberhalb der Elemente 114 und 115, so dass die gesamte elektrische Zeitkonstante für die Lampen diejenige der Elemente 110 und 111, also Sekunde, ist.
Es soll nun die Regelung des Leistungspegels beschrieben werden. Die Spulen 78, 79, 80 sind vorzugsweise koaxial innerhalb eines unmagnetischen, metallischen, zylindrischen Schirmes angeordnet.
Eine Winkeldrehung des Regelknopfes verursacht eine axiale Verschiebung der Spule 80. Daher ergibt sich eine exponentielle Veränderung der Gegeninduktivität zwischen den Spulen 78 und 80 mit der Verschiebung. Diese Beziehung, aufgetragen als Änderung in Decibel der Ausgangsleistung in Ab- hängigkeit von der Winkeldrehung, ist durch die gerade Linie 1. 37 in Fig. 4 dargestellt. Dies ist die ideale Beziehung zwischen der Verstellung und der Hörfrequenzausgangsleitung. Kurve 7. zeigt die entsprechende Änderungskurve für ein lineares (an Stelle eines exponentiellen) Potentiometer und Kurve 139 die entsprechende Charakteristik für ein lineares Potentiometer, welches zur Hälfte einen hohen und zur Hälfte einen niedrigen Widerstand besitzt.
Die glattere und bessere Wirkung der exponentiellen Veränderung ist ersichtlich.
Das Potentiometer 86 wird gleichzeitig durch den gleichen Knopf gesteuert, durch welchen die Leistungsregelungseinrichtung. 35 gesteuert wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 181 angedeutet ist. Dies Potentiometer dient dazu, die Hörfrequenzwiedergabe gleichzeitig mit der Leistungsregelung zu verändern. Versuche, haben gezeigt, dass das normale Ohr bei den höheren und tieferen Hörfrequenzen geringere Intensitätsänderungen wünscht als bei den mittleren Hörfrequenzen. Die Wiedergabe- regelung soll diesen Wunsch des Ohres befriedigen. Bei dem grössten Leistungspegel ist der Kontakt des Potentiometers 86 auf das obere Ende eingestellt.
Bei dieser Stellung sind die Elemente so be- messen, dass die Wiedergabe der Kurve-M3 in Fig. 6 entspricht. Bei dem niedrigsten Leistungspegel befindet sich der Kontakt auf dem unteren Ende und bei dieser Stellung verursacht der Kondensator 90, dass die Wiedergabekurve bei tiefen Frequenzen sieh hebt, wie dies durch die Kurve 144 gezeigt ist.
Der Kondensator 88 und der Widerstand 89 bewirken gleichzeitig, dass die Kurve bei den höheren
Frequenzen, wie dargestellt, sich ebenfalls hebt. Bei einem mittleren Leistungspegel erfolgt die Wieder- gabe entsprechend der Kurve 142 vollständig gleichmässig.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Empfang modulierter Trägerfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass aus den die Trägerwelle und zwei Seitenbänder enthaltenden Empfangsschwingungen ein im wesentlichen der Breite eines einzigen Seitenbandes entsprechendes Frequenzband ausgesiebt wird und dass im Empfänger eine Anzeige auftritt, wenn die Abstimmung so eingestellt ist, dass die Mitte des ausgewählten Frequenzbandes einen Abstand von der Trägerwelle besitzt, welcher der halben Breite des ausgewählten Bandes entspricht.