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Schaltung zum Empfang modulierter Trägerwellen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Empfang modulierter Trägerwellen und besonders auf Empfänger mit automatisch geregelter Selektivität zwecks Ausschaltung der Störungen durch unerwünschte Zeichen.
Bei der im Rundfunk durch eine internationale Vereinbarung festgelegten Verteilung der Sender- frequenzen unterscheiden sich die einzelnen Trägerfrequenzen um Vielfache von 10 kHz voneinander ; die Modulationsseitenbänder jedes Trägers bedecken Frequenzbereiche von annähernd 8 kHz oberhalb und unterhalb der zugehörigen Trägerfrequenz. Um die bestmögliche Wiedergabe des gewünschten
Signales zu erreichen, soll der Empfänger die Trägerschwingung und soviel wie möglich von den Seiten- bändern durchlassen, ohne jedoch Störschwingungen oder die dem gewünschten Zeichenträger benach- barten Senderschwingungen aufzunehmen.
Um für die verschiedensten Empfangsbedingungen stets eine möglichst gute Wiedergabe bei Vermeidung von Störungen zu erreichen, muss die Breite des durch- gelassenen Frequenzbandes automatisch verändert werden, u. zw. muss das durchgelassene Band bei geringer Amplitude der Empfangsschwingungen oder bei der Anwesenheit benachbarter Stör- schwingungen schmäler sein als bei grösserer Amplitude der Empfangssehwingungen ohne Störungen.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Beeinflussung der Selektionsmittel des Empfängers in Abhängigkeit von den vorhandenen Störungen, wobei nur das eine Seitenband, u. zw. das auf der Seite der Störschwingung gelegene Seitenband zusammengezogen wird, während die Durchlassbreite für das andere Seitenband bei günstigen Empfangsbedingungen innerhalb des zugehörigen Frequenzgebietes maximal bleiben kann.
Die Einrichtung zur automatischen Selektivitätsregelung soll daher besonders auf benachbarte Störschwingungen ansprechen, und im Idealfalle müsste die Regelwirkung für alle Arbeitsbedingungen des Empfängers während des Abstimmvorganges wie auch während des nachfolgenden Empfangs in gleicher Weise wirksam sein ; während der Abstimmung sind ja bekanntlich die Störungen durch benachbarte Zeiehenträger besonders unangenehm.
Es sind bereits verschiedene Empfangsschaltungen mit automatischer Selektivitätsregelung angegeben worden. Bei einigen davon wird die Regelung in Abhängigkeit von der Amplitude der Empfangsschwingungen und der frequenzbenaehbarten Störungen gleichzeitig bewirkt. Dabei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, die erforderliche Empfindlichkeit im Ansprechen der Regelung auf Störungen zu erhalten.
Ausserdem ist bei derartigen Anordnungen die Regelung in Abhängigkeit von den Störungen nicht wirksam, solange der Empfänger noch nicht einwandfrei abgestimmt ist. da ja die Selektion der Störungen bei den bekannten Anordnungen durch besondere Siebkreise erfolgt, deren Durchlassfrequenzen stets in ganz bestimmter Weise mit der Abstimmung des Empfängers auf den Empfangsträger in Beziehung stehen müssen. so dass bei noch nicht richtiger Abstimmung des Empfängers auch die Selektionskreise für die Störungen noch nicht richtig in bezug auf die in Frage kommenden Störfrequenzen abgestimmt sind.
Da die Einstellung der durchgelassenen Bandbreite sich nach der Bedingung ergibt, dass die Bandbreite zunehmen soll. wenn die Empfangsstärke der gewünschten Schwingungen zunimmt, aber abnehmen soll, wenn die Empfangsstärke einer Störung zunimmt, so ist es erwünscht, dass die Bandbreite in direkter Abhängigkeit von dem Intensitätsverhältnis der Empfangsschwingungen zu den Störungen eingestellt wird. Dabei soll die Regelung im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen auch während des Abstimmvorganges schon wirksam sein, um störende Zwischengeräusehe zu dämpfen.
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Erfindungsgemäss wird eine auch bei noch nicht richtiger Abstimmung wirksame Bandbreiten- regelung in Abhängigkeit von den Empfangsstörungen in der Weise erreicht, dass innerhalb der Schaltung Mittel vorgesehen sind, um aus den Empfangssehwingungen und den Störungen Interferenzschwingungen zu bilden, und dass mit Hilfe eines auf die Interferenzschwingungen ansprechenden Organes die Bandbreite verringert wird, wenn die Amplitude der Interferenzsehwingungen zunimmt : auf diese Weise wird die Bandbreite umgekehrt in bezug auf die Amplitude der Störungen eingestellt.
Dabei kann vorzugsweise ausserdem eine Einstellung der Bandbreite in der Weise erfolgen, dass die Bandbreite verringert wird, wenn die Empfangsstärke des gewünschten Signales abnimmt.
Die zur Regelung der Bandbreite in Abhängigkeit von der Störungsamplitude dienenden Inter-
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ein anderer Hilfsgleichriehter oder Detektor dazu verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung wird die durchgelassene Bandbreite in direkter Abhängigkeit von der Amplitude der gewünschten Signalsehwingungen an einer
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regelung vorgesehen. durch deren Wirkung die Amplitude der gewünschten Signalschwingungen an dieser Stelle in Abhängigkeit von der Empfangsstärke benachbarter Störungen verringert wird ; auf diese Weise wird die Bandbreite in direkter Abhängigkeit von der Amplitude der gewünschten Empfangs- schwingungen und in umgekehrter Abhängigkeit von der Empfangsstärke der Störungen eingestellt.
Das Organ zur Bandbreiteregelung, welches auf die Stärke der aus den gewünschten Signalsehwingungen und den Störungen gebildeten Interferenzschwingungen anspricht, kann entweder direkt auf einen einstellbaren Selektor einwirken oder es kann indirekt, d. h. in Verbindung mit der erwähnten Hilfs-
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Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung wird der Selektor automatisch so beeinflusst, dass die Durchlassbreite für jedes einzelne Seitenband in Abhängigkeit, on Störschwingungen innerhalb des Frequenzgebietes des betreffenden Seitenbandes unabhängig von der Durehlassbreite für das andere Seitenband eingestellt wird.
Dazu werden vorzugsweise zwei getrennte, einzeln auf die entwickelten Interferenzfrequenzen ansprechende Organe verwendet, die so angeordnet sind, dass jedes einzelne nur für die Interferenzen entsprechend den Störungen innerhalb des ihm zugeordneten Seitenbandes zur Wirkung kommt, so dass eine zur Trägerfrequenz unsymmetrische Veränderung der durchgelassenen Bandbreite in Abhängigkeit von den Störungen erzielt wird.
In Fig. 1 ist das Schaltbild eines Superheterodyneempfängers dargestellt, der mit Mitteln zur automatischen Einstellung der Bandbreite gemäss der Erfindung versehen ist. Der Empfänger enthält einen abstimmbaren Hochfrequenzverstärker. 10, dessen Eingangskreis mit der Antenne 77 und der Erde 11 ! verbunden ist. Auf den Hochfrequenzverstärker folgt der abstimmbare Transponierungsteil 12. dessen Ausgangsspannungen dem Zwischenfrequenzverstärker und Selektor 13 zugeführt werden. Der Verstärker 13 enthält eine Bandfiltereinrichtung, welche zwecks Veränderung der durchgelassenen Bandbreite entsprechend der Erfindung beeinflusst wird : diese Einrichtung wird später genauer beschrieben.
Auf den Ausgangskreis des Verstärkers 13 folgen der Demodulator M, der Niederfrequenzverstärker 7J und der Lautsprecher 16.
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einrichtung verwendet werden : in Fig. 1 ist eine bevorzugte Anordnung innerhalb des Verstärkers 13 dargestellt, welche die beiden Selektor- und Verstärkerstufen 17 und 18 enthält. Die Stufe 17 enthält den abgestimmten Eingangskreis 19, welcher mit dem abgestimmten Ausgangskreis 20 des Frequenzwandlers 12 lose gekoppelt ist. sowie einen abgestimmten Ausgangskreis 21, der mit dem abgestimmten
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kreis 27 sind durch einseitig gerichtet übertragende Kopplungsmittel, nämlich die Röhren 23 und 24. miteinander gekoppelt.
Das Gitter der Rückwärtskopplungsröhre 24 erhält im Ruhezustand eine so hohe Gittervorspannung, dass die Rohre blockiert"wird. d. I). dass keine Übertragung vom Gitterkreis auf den Anodenkreis stattfindet. Die Eingangselektroden der Röhre 23 sind mit dem Kreis 19 und die Ausgangselektroden mit dem Kreis 21 verbunden. Der Ausgangskreis 21 ist über die Spule 26 mit den Eingangselektroden der Röhre 24 gekoppelt, während die Ausgangselektroden der Röhre 24 über die Spule 27 mit dem'Eingangskreis 19 gekoppelt sind.
Die Stufe 18 gleicht in ihrem Aufbau vollkommen der Stufe 17 ; sie enthält ausser dem Eingangskreis 22 den abgestimmten Ausgangskreis 28, der mit dem abgestimmten Eingangskreis 29 des Demodulators 14 gekoppelt ist. Zur Kopplung der Kreise 22 und 28 sind wie in der Stufe 17 einseitig gerichtete Kopplungsmittel vorgesehen, nämlich die Röhren 30 und 31.
Die Kreise 20, 19, 21. 22, 28 und 29 sind auf die normale Zwisehenfrequenz des Empfängers abgestimmt, u. zw. sollen die Kreise 19, 21, 22 und 28 verhältnismässig gering gedämpft sein, so dass sie eine hohe Selektivität besitzen, während die Kreise 20 und 29 etwa einen doppelt so grossen Verlustfaktor besitzen, so dass sie eine verhältnismässig breite Resonanzkurve haben ; auf diese Weise kann
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durch die Wirkung der Kreise mit breiten Resonanzkurven die Sattelbildung innerhalb der Gesamtcharakteristik der Bandfiltereinrichtung vermieden werden. Die drei Zwischenfrequenztransformatoren, welche die Spulen der sechs abgestimmten Kreise enthalten, sollen eine verhältnismässig lose Kopplung aufweisen.
Da die Stufen 17 und 18 die gleiche Wirkungsweise haben, seien nachfolgend nur die Funktionen der Stufe 17 im einzelnen beschrieben. Wenn in der Vorwärtskopplung durch die Röhre 23 in den zugehörigen induktiven Kopplungen mit den Kreisen 19 und 21 keine Phasenumkehr auftritt, sind die am Kreis 21 auftretenden Weehselspannungen in bezug auf die Spannungen am Eingangskreis 19 bei Frequenzen in der Nähe der Resonanzfrequenz dieser Kreise im wesentlichen in Gegenphase.
Eine zweite Phasenumkehr erfolgt innerhalb der Rüekwärtskopplung durch die Röhre 24 und eine dritte in der Kopplung zwischen der Spule 27 und dem Eingangskreis 19, so dass die über die Rückwärts- kopplung auf den Eingangskreis 19 rückübertragenen, Spannungen bei den Frequenzen in der Nähe der Resonanzfrequenz zu der direkt auf diesen Kreis aufgedrüekten Eingangsspannung phasenumgekehrt liegen ; die Anordnung besitzt also bei der Resonanzfrequenz der Kreise durch die Rückkopplung- wirkung eine grosse Dämpfung.
Bei Frequenzen wesentlich oberhalb der Resonanzfrequenz der Kreise 20 und 21 haben diese Kreise kapazitiven Charakter, so dass die Spannungen am Kreis 21 den Eingangsspannungen um ungefähr 900 nachteilen. Innerhalb der Rückwärtskopplung wird dann gleichfalls eine Verzögerung von etwa 900 bewirkt, so dass die auf den Eingangskreis 19 rüekübertragenen Spannungen bei diesen Frequenzen nahezu mit den Eingangsspannungen in Phase sind, so dass die Einrichtung entdämpft wird. Bei Frequenzen unterhalb der Resonanzfrequenz der Kreise 20 und 21 haben diese Kreise induktiven Charakter, so dass eine ähnliche Phasenverschiebung jedoch in entgegengesetztem Sinne eintritt und die Einrichtung bei diesen Frequenzen gleichfalls entdämpft wird.
Dabei sind jedoch die Impedanzen der Kreise 10 und 11 viel kleiner als bei Resonanz, und die Verstärkung innerhalb der Stufen 17 und 18 und damit die Amplituden der Rückkopplungsspannung sind entsprechend herabgesetzt, so dass die Anordnung trotz der entdämpfenden Wirkung nicht zum Selbstschwingen neigt und absolut stabil arbeitet. Bei Frequenzen, welche zwischen den betrachteten Grenzen liegen, haben die Rückkopplungsspannungen dazwischenliegende Phasenwinkel, und daher geht die Wirkung der Rückkopplung allmählich von Dämpfung zur Entdämpfung über. Wegen der Dämpfung bei der Resonanzfrequenz und benachbarten Frequenzen und wegen der Entdämpfung bei weiter ab liegenden Frequenzen erhält die Anordnung eine Übertragungscharakteristik wie zwei induktiv miteinander gekoppelte abgestimmte Kreise.
Durch Beeinflussung der Wirkungen der Vorwärts-und Rückwärtskopplung zwischen den beiden Endkreisen kann die erzielte Verstärkung und die Form und Breite der Übertragungscharakteristik nach Wunsch geregelt werden. Eine solche Regelung der Kopplung wird nun durch Veränderung der Steuergitterpotentiale bei den in der Vorwärtskopplung und Rückwärtskopplung arbeitenden Röhren bewirkt, u. zw. als eine Funktion der Amplitude der gewünschten Signalschwingungen und der Amplitude der Störungen, welche den gewünschten Signalschwingungen benachbart sind.
Zur Erzeugung der gewünschten Vorspannungen für die Regelung der Verstärkung und Bandbreite im Verstärker 13 ist ein Zwischenfrequenzverstärker 32 vorgesehen, welcher ein sehr breites Frequenzband überträgt und dessen Eingangskreis über einen einstellbaren Kondensator 33 mit dem Eingangskreis 22 der Stufe 18 gekoppelt ist ; mit dem Ausgangskreis des Zwischenfrequenzverstärkers 32 ist ein Gleichrichter 34 verbunden. Der Verstärker 32 und der Gleichrichter 84 können von gebräuch-
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Spannung, welche sieh entsprechend der Intensität der gewünschten Signalschwingungen und der unerwünschten Störungen ändert.
Ein Abgriffpunkt des Widerstandes 34 a ist geerdet, und ein Teil der an dem Widerstand entwickelten gleichgerichteten Spannung wird über die Leitung 35 den Eingangselektroden der Rückwärtskopplungsröhren 24 und-M in positiver Polung zugeführt, so dass bei anwachsender Regelspannung die negative Ruhespannung der Eingangselektroden verringert wird. In den Zuleitungen der Regelspannung zu den Röhren liegen die Sperrwiderstände 36 mit dem Über- brückungskondensator 37 zur Ausfilterung der restlichen Schwingungskomponenten. Ein Teil der
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röhre 30 in negativer Polung zugeführt ; diese Leitung enthält gleichfalls einen Filter, welcher aus dem Widerstand 39 und dem Überbrückungskondensator 40 besteht.
Die von dem Gleichrichter 34 erzeugten Regelspannungen sollen der Amplitude der gesamten Eingangsspannung zum Gleichrichter proportional sein.
Bei der dargestellten Schaltung nach Fig. 1 wird nun die Eingangsamplitude zum Verstärker 13 in Abhängigkeit von der Empfangsstärke der Störungen geregelt, so dass die von den Stufen 17 und 18 durchgelassene Bandbreite indirekt auch in Abhängigkeit von den Störungen reguliert wird. Zu diesem Zweck ist ein Hilfszwischenfrequenzverstärker 44 vorgesehen, welcher ein sehr breites Band überträgt und dessen Eingangskreis mit dem Ausgangskreis der Transponierungsstufe 12 gekoppelt ist. Der
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verstärker 10 soll ein Frequenzband durehlassen, welches wenigstens so breit ist wie das voll ausgedehnte Band des Zwisehenfrequenzselektors 13 ; dies ist wesentlich, um die Ausdehnung des Bandes im Zwischenfrequenzteil voll ausnutzen zu können.
Der Zwisehenfrequenzverstärker 44 soll jedoch ein
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sondern auch alle Störungen umfasst, die von dem Hoehfrequenzverstärker durchgelassen werden und deren Amplitude ausreicht, um die Transponierungsstufe zu überlasten oder überhaupt merkliche Störungen zu veranlassen ; dabei sollen Störungen, welche der gewünsehten Empfangsschwingung benachbart liegen, durch die Übertragungskurve des Zwisehenfrequenzverstärkers 44 bevorzugt werden. Der Gleiehriehter 45 erzeugt in bekannter Weise eine Regelspannung, welche der Amplitude der zugeführten
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verstärkers und der Transponierungsstufe 12 in negativer Polung zugeführt, so dass die Verstärkung abnimmt, wenn die Eingangsspannung am Gleichriehter 45 zunimmt.
Auf diese Weise wird beim Auftreten von Störungen die Eingangsamplitude der gewünschten Signalsehwingungen am Verstärker 13 und am Verstärker 32 vermindert, so dass sieh eine Verkleinerung der durchgelassenen Bandbreite
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Regelwir1.'1mg beeinflussen zu können und die beste Arbeitseharakteristik zu erzeugen, ist am Widerstand 34 a eine einstellbare Anzapfung vorgesehen, die mit dem Widerstand 45 a des Gleichrichters 45 über einen Filter mit dem Widerstand 34 b und dem Überbriiekungskondensator 34 c verbunden ist.
Ein Teil der an dem Widerstand 34 a entwickelten Spannung liegt daher zu der von dem Gleichrichter 45 entwickelten Spannung in Reihe ; die Hintereinanderschaltung erfolgt dabei in solchem Sinne, dass die Wirkung der Verstärkungsregelung durch den Gleichrichter 45 vergrössert wird.
Um eine bessere Empfindlichkeit der Regelschaltung für Störungen zu erhalten, ist mit dem
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abgestimmt, und die Induktivität ist an ihrem unteren Ende geerdet. Im Anodenkreis der Röhre liegt der Kopplungswiderstand 52. Der Ausgangskreis der Röhre 48 ist über einen Selektionskreis mit dem Kondensator 54 und der Induktivität 55 mit dem Diodengleichrichter 53 verbunden. Im Ausgangs-
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Kondensator 54, die Induktivität 55 und der Kondensator 56 sind zusammen auf 10 kHz abgestimmt, während die Induktivität 55 und der Kondensator 56 zusammen einen auf Ï kHz abgestimmten Kreis bilden.
Ein einstellbarer Teil der an dem Widerstand 57 erzeugten gleichgerichteten Spannung wird über die Leitung 41 und einen geeigneten Filter mit dem Sperrwiderstand 42 und dem Überbrüekungskondensator 43 in negativer Polung dem Steuergitter der Röhre 23 zugeführt.
Der Gleichrichter 34 soll möglichst eine lineare Arbeitseharakteristik haben, so dass die Aus-
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gangsspannung der Schwebungsfrequenzen zwischen Empfangsschwingungen und Störungen im wesentlichen gleich der Amplitude der kleineren der beiden Eingangskomponenten, d. li. in diesem Fall gleich der Amplitude der Störeingangsspannung. Die von dem Gleichrichter 34 am Widerstand 34 a erzeugte Regelspannung ist jedoch nahezu ebenso gross wie die Spitzenspannung des dem Gleichrichter zugeführten gewünschten Empfangsträgers ;
die normale Eingangspannung des Empfangsträgers für
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hinter dem Gleichrichter 34 im Verstärker 48 bis auf ungefähr 10 Volt verstärkt und schliesslich im Gleichrichter 53 gleichgerichtet, um eine Regelspannung aus den Sehwebungsfrequenzen von ausreichender Grösse zu erhalten. Bei der Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, dass zunächst die Steuerelektroden der Rückwärtskopplungsrohren 24 und 3/so hohe negative Vorspannungen besitzen, dass die Röhren praktisch blockiert sind und dass die Vorspannungen der Vorwärtskopplungsröhren 23 und 30 auf die maximale Verstärkung eingestellt sind, wenn kein gewünschter Signalträger vorhanden ist.
Beim Empfang eines verhältnismässig schwachen Signales ohne Störungen durch Nachbarsender ist die vom Gleichrichter. 34 erzeugte und dem Steuergitter der Röhre 30 zugeführte negative Vorspannung gering, während der Sehwebungsgleiehriehter 53 für das Steuergitter der
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Vorspannung dieser Röhren nur gering. Die gleichzeitig den Rüekkopplungsröhren 24 und 31 über die Leitungen 35 zugeführte positive Regelspannung reicht nicht aus, um die feste negative Ruhevorspannung an diesen Röhren zu überwinden, und dementsprechend ist keine Rüekwärtskopplung zwischen den Kreisen der Stufen 17 und 18 vorhanden. Unter diesen Bedingungen ist daher die durchgelassene Bandbreite auf ihren. Minimalwert eingestellt.
Wenn sieh die Amplitude des gewünschten Empfangsträgers vergrössert, so nehmen auch die Eingangsamplitude am Gleiehriehter 34 und damit die entwickelten Regelspannungen zu. Daher
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Ausserdem werden beim, mpfang von Störungen im Gleichrichter 34 Schwebungsfrequenzen aus den gewünschten Empfangstrequenzen und den Störungen erzeugt. Die zur Regelung notwendigen
Schwebungsfrequenzen werden, wie bereits beschrieben, durch die vorgesehenen Selektionskreise ausgefiltert und schliesslich verstärkt und gleichgerichtet ; die auf diese Weise abgeleitete Regelspannung wird der Steuerelektrode der Vorwärtskopplungsröhre 23 in negativer Polung zugeführt, so dass die Verstärkung in dieser Stufe und damit die Eingangsamplituden am Verstärker 13, auf welche die
Selektivitätsregelung direkt anspricht, wesentlich herabgesetzt werden.
In Fig. 6 ist eine Kurve gezeigt, welche die Übertragungscharakteristik der Regeleinrichtung für die Schwebungstöne als Ganzes darstellt. Die Kurve zeigt, dass die Regelanordnung bei dieser Schwebungsfrequenz von 10 kHz am empfindlichsten ist und auch bei höheren Frequenzen noch anspricht. Die Breite des durchgelassenen Frequenzbandes wird daher immer dann zusammengezogen, wenn sich aus den Schwingungen eines Nachbarsenders und den gewünschten Empfangsschwingungen Schwebungstöne von störender Amplitude und störender Frequenz ergeben.
Da diese Sehwebungstöne der Empfangsschwingungen mit benachbarten unerwünschten Schwingungen sowohl während des Abstimmvorganges als auch beim endgültigen Empfang in gleicher Weise vorhanden sind, wird die durchgelassene Bandbreite durch die Schwebungsregelung in jedem Fall in der vorgesehenen Weise zusammengezogen.
Die Fig. 2 und 3 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung. Der allgemeine Aufbau der Schaltungen ist der gleiche wie in Fig. 1, und einander entsprechende Teile sind in diesen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Nur die charakteristischen Unterschiede der beiden genannten Ausführungsformen von Fig. 1 seien beschrieben.
In Fig. 2 ist eine Anordnung zur Regelung in Abhängigkeit von den Schwebungen mit dem Ausgang des Gleichrichters 45 verbunden, während in Fig. 1 diese Einrichtung mit dem Gleichrichter. 34 gekoppelt war. Diese Regeleinrichtung enthält wie in Fig. 1 den Schwebungstonselektor 58, den Schwebungstonverstärker 59 und den Gleichrichter 60 ; diese Elemente können in ihrem Aufbau den entsprechenden Elementen in Fig. 1 gleich sein. Da vom Ausgang des Gleichrichters 34 keine Schwebungstöne entnommen werden, ist die Leitung 38 mit den Steuerelektroden der Vorwärtskopplungsröhren in den Stufen 17 und 18 verbunden.
Die am Widerstand 57 des Gleichrichters 60 aus den Schwebungen erzeugte Regelspannung wird über den Filter mit dem Sperrwiderstand 61 und dem überbrückung-
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kondensator 62 sowie über den Ausgangswiderstand a des Gleichrichters 45 den Steuergittern der Röhren im Hochfrequenzverstärker 10 und in der Transponierungsstufe 12 in negativer Polung angelegt, so dass die durch den Gleichrichter 60 erzeugte Regelspannung eine Ergänzung zu der durch den Gleichrichter 45 entwickelten Regelspannung bildet und dadurch die Wirksamkeit der Verstärkungsregelung im Hochfrequenzverstärker 10 und in der Transponierungsstufe J2 in Abhängigkeit von Störungen erhöht.
Die dadurch bewirkte Selektivitätsregelung spricht in genügendem Masse auf
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stimmung bei gleichbleibendem Empfang.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist den Formen nach Fig. 1 und 2 ähnlich ; der Unterschied besteht in der besonderen Anordnung der Einrichtung für die Regelung entsprechend den Sehwebungstönen. Zwischen dem Demodulator 14 und dem Verstärker 15 ist nämlich ein zusätzlicher Hochfrequenzund Schwebungstonverstärker 15 a eingeschaltet : ausserdem ist zwischen dem Ausgangskreis des Ver-
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bunden. Auf den Sehwebungstonselektor 68 folgt ein Verstärker 59 und schliesslich der Gleichrichter 60, welche in Bauart und Wirkungsweise den entsprechenden Elementen der Fig. 1 gleich sein können. Die vom Gleichrichter 60 aus den Schwebungen erzeugte Regelspannung wird von einer Anzapfung
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gungen als auch der Schwebungen mit den Störfrequenzen.
In Fig. 4 ist die Anordnung eines vollständigen Superheterodyneempfängers schematisch dargestellt, welcher eine weitere Ausführungsform der Erfindung enthält. Bei dieser Anordnung wird eine unsymmetrische Einstellung des durchgelassenen Frequenzbandes in bezug auf die Empfangsträgerfrequenz erreicht. Diese Ausführungsform enthält hintereinander folgende Elemente : den Hochfrequenzverstärker 10, die Transponierungsstufe 12, den Zwisehenfrequenzverstärker 13, Demodu-
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diese Elemente entsprechen den in den bereits beschriebenen Figuren dargestellten und gleichartig numerierten Teilen und sind mit Ausnahme einiger nachfolgend noch beschriebener Unterschiede in Bauart und Wirkungsweise den entsprechenden Teilen der früheren Figuren gleich.
Es sei daher nur die Wirkungsweise und Bauart derjenigen Teile aus Fig. 4 betrachtet, welche sich von den andern Ausführungsformen unterscheiden :
In Fig. 4 enthält der Verstärker. M drei Stufen, nämlich die Teile 68, 69 und 70, in welchen die Zwisehenfrequenzsehwingungen selektiv verstärkt werden ; die Stufe 68 ist verhältnismässig wenig selektiv. Um die Breite des von dem gesamten Selektor 13 durchgelassenen Frequenzbandes in bezug auf die beiden Seiten getrennt regeln zu können, sind sogenannte ,,Verstimmer" 71 und 72 vorgesehen, welche dazu dienen, die Stufen 69 und 70 in entgegengesetztem Sinne gegenüber der gewünschten Trägerfrequenz zu verstimmen.
Die Verstimmer 71 und 72 können von bekannter Art sein ; beispielsweise können die Stufen 69 und 70 Resonanzkreise enthalten, die normalerweise auf die Zwischenträgerfrequenz abgestimmt sind, und die Verstimmer können Entladungsröhren enthalten, welche mit diesen Resonanzkreisen derartig verbunden sind, dass sie eine frequenzbestimmende Impedanz innerhalb des zugehörigen Resonanzkreises in Abhängigkeit von einer Regelspannung verändern und dadurch den zugehörigen Kreis verstimmen. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Verstimmers ist in der Zeitschrift ,,Proceedings of the Institute of Radio Engineers", Band 23, S. 1125 bis 1141, vom Oktober 1935, besonders in Fig. 8 auf S. 1135 dargestellt und beschrieben.
Die in dieser Figur gezeigte Anordnung ist auf jeden abgestimmten Kreis anwendbar, ob es sich um einen Oszillator handelt wie in der Darstellung oder nicht.
Zur Erzeugung der Regelspannungen für die Verstimmer/J und 72 sind mehrere mit dem Ausgangskreis des Verstärkers J-J gekoppelte Hilfsmittel vorgesehen, die so dimensioniert sind, dass sie auf die Amplitude der Störungen und auch der gewünschten Empfangssehwingungen ansprechen. Diese Mittel sind in zwei getrennten Kanälen angeordnet.
Der eine Kanal enthält hintereinander den
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den Breitbandverstärker dz der die gewünschten Signalschwingungen und Störungen auf benachbarten Frequenzen durchlässt und verstärkt, und den Gleichrichter 76. Der andere Kanal enthält in Reihe den Selektor 76, der auf Frequenzen dicht unterhalb des gewünschten Signalträgers am stärksten anspricht, den Breitbandverstärker 77, welcher die gewünschten Empfangsschwingungen und Störungen auf benachbarten Frequenzen durchlässt und verstärkt, und den Gleichrichter 78. Die Selektoren 73, 76, die Verstärker 74, 77 und die Gleichrichter 75 und 78 können von üblicher Bauart sein.
Durch die Gleichrichter werden in den Ausgangskreisen Regelspannungen und Schwebungstöne erzeugt, u. zw. im
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wesentlichen in derselben Weise wie in der Anordnung nach Fig. l. Durch die Wirkung der Selektoren z und 76 werden jedoch die Störungen je nach ihrer L ? ge oberhalb oder unterhalb der Empfangsträgerfrequenz gesondert behandelt. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 75 wird daher hauptsächlich Schwebungen zwischen den gewünschten Empfangsschwingungen und darüber gelegenen Störungen enthalten, während die Ausgangsspannung des Gleichrichters 78 hauptsächlich Schwebungstöne aus den gewünschten Empfangsschwingungen und darunter gelegenen Störungen aufweist.
Die von den Gleichrichtern 75 und 78 erzeugten Regelspannungen sind im wesentlichen von der Trägeramplitude des gewünschten Signales abhängig, welche grösser ist als die der Störungen. Diese Verhältnisse werden bei Betrachtung der Fig. 7 klarer. Die Kurven dieser Figur zeigen die Übertragungscharakteristiken der Selektoren 73 und 76. Als Abszisse ist der Frequenzunterschied von der normalen Zwischenfrequenz in Kilohertz aufgetragen, während die Ordinaten die relative Verstärkung in Dezibel zeigen. Die glatt ausgezogene Kurve A stellt die Charakteristik des Selektors 73 dar, während die gestrichelte Kurve B die Charakteristik des Selektors 76 zeigt.
Man sieht, dass beide Selektoren auch auf die gewünschte Zwischenträgerfrequenz ansprechen, welche bei der Abszisse null liegt ; der Selektor 78 spricht jedoch am stärksten auf eine Störung 10 kHz oberhalb des gewünschten Signalträgers an, während er für Störungen 10 kHz unterhalb des gewünsehten Signalträgers nur wenig empfindlich ist. Der andere Selektor 76 spricht am stärksten auf eine Störung 10 kHz unterhalb des gewünschten Signalträgers an, während er für Störungen 10 kHz oberhalb des gewünschten Signalträgers unempfindlich ist.
In der dargestellten Schaltung wird die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärkers-M in Form einer Rückwärtsregelung und die Verstärkung des Niederfrequenzverstärkers 15 in Form einer Vorwärtsregelung durch die aus den Gleichrichtern 75 und 78 entnommene Regelspannung geregelt, u. zw. über die Leitung 79, indem die zusammengefassten Regelspannungen den Steuergitter der Röhren dieser Verstärker in negativer Polung zugeführt werden. In der Leitung 79 sind geeignete Filter vorgesehen, welche die Widerstände 80 und einen Überbrückungskondensator 81 enthalten.
Zur Regelung der Selektivität in Abhängigkeit von den Schwebungstönen sind mit den Ausgangskreisen der Gleichrichter 75 und 78 besondere Hilfsregeleinrichtungen verbunden, nämlich mit dem Gleichrichter 75 ein Schwebungstonselektor 82, ein Verstärker 83 und ein Gleichrichter 84, während mit dem Ausgang des Gleichrichters 78 ein Sehwebungstonselektor 85, ein Verstärker 86 und ein Gleichrichter 87 gekoppelt sind. Diese Elemente können von der gleichen Bauart sein wie die entsprechenden Teile in Fig. 1.
Da die vom Gleichrichter 75 stammenden Schwebungen von den Störungen oberhalb der gewünschten Trägerwelle abgeleitet sind, während die aus dem Gleichrichter 78 entnommenen Schwebungen von den Störungen unterhalb der gewünschten Trägerwelle erzeugt werden, so ist der Verlauf der von den Gleichrichtern 84 und 87 erzeugten Vorspannungen getrennt von der Amplitude der oberen bzw. unteren Störungen abhängig. Zum Zwecke der automatischen Verstärkungsregelung wird über die Leitung 79 den Verstärkern 13 und 15 ein von den Gleichrichtern 75 und 78 erzeugter Vorspannungspegel zugeführt. Die dadurch bewirkte Regelung erfolgt im wesentlichen in Abhängigkeit von der Amplitude des gewünschten Empfangsträgers.
Dieser Vorspannungspegel wird ausserdem über die Ausgangswiderstände 57 der Schwebungstongleichriehter und die Serienwiderstände 80 a indirekt den beiden Verstimmern 71 und 72 zugeführt, so dass sich in Abhängigkeit von der Amplitude des gewünschten Empfangsträgers eine symmetrische Einstellung der durchgelassenen Bandbreite ergibt.
Zum Zwecke einer unsymmetrischen Einstellung des durchgelassenen Frequenzbandes in Abhängigkeit von benachbarten Störungen werden die von den Gleichrichtern 84 und 87 gelieferten Regelspannungen den zugehörigen Verstimmern 72 und 71 in positiver Polung getrennt zugeführt im Gegensatz zu der bei den Gleichrichtern 75 und 78 angewendeten negativen Polung.
Wenn von dem Empfänger nach Fig. 4 ein verhältnismässig starkes gewünschtes Signal ohne Störung von wesentlicher Amplitude aufgenommen wird, so ist die Eingangsamplitude des gewünschten Zwischenfrequenzträgers an den Selektoren 73 und 76 entsprechend gross. Da beide Selektoren zu einem gewissen Teil auf den gewünschten Zwischenfrequenzträger ansprechen, ergeben sich in den beiden ihnen zugeordneten Gleichrichtern 75 und 78 Regelspannungen von einer gewissen wesentlichen Grösse.
Diese Regelspannungen dienen, wie oben erwähnt, zur Verstärkungsregelung der Verstärker 3 und 15, um die Ausgangsamplitude des Empfängers für einen weiten Variationsbereich der Eingangsamplitude innerhalb verhältnismässig enger Grenzen zu halten ; die von den Gleichrichtern 75 und 78 gelieferten Regelspannungen werden ausserdem in negativer Polung den beiden Verstimmern 71 und 72 zugeführt, so dass eine symmetrische Verstimmung der Selektoren 69 und 70 gegenüber der gewünschten Zwischenträgerfrequenz und damit eine symmetrische Ausdehnung des durch die Selektoreinrichtung M durchgelassenen Frequenzbandes in Abhängigkeit von der Amplitude der Empfangssehwingungen bewirkt wird.
Verminderungen und Erhöhungen der Amplitude des gewünschten Signales ergeben also offensichtlich eine symmetrische Zusammenziehung und Ausdehnung des von dem Empfänger aufgenommenen Frequenzbandes.
Wenn auf einer Seite des gewünschten Empfangsträgers eine benachbarte Störung von wesentlicher Amplitude auftaucht, so dass sieh eine Zwischenfrequenzschwingung ergibt, welche dem gewünschten Zwischenfrequenzträger benachbart und oberhalb dieses Trägers gelegen ist, so bevorzugt
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der Selektor 73 diese Störung ; sie wird zusammen mit dem gewünschten Signal im Verstärker 74 verstärkt und von dem Gleichrichter 75 gleichgerichtet, wobei sieh eine Interferenzschwingung mit
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Diese Schwebung gelangt durch den Selektor 82 auf den Verstärker 83 3 und wird schliesslich im Gleich- richter 84 gleichgerichtet, wie es bei den entsprechenden Elementen von Fig. 1 beschrieben wurde.
Es wird also von dem Gleichrichter 84 eine Regelspannung erzeugt, welche von Störungen oberhalb
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hin verschoben, und mithin zieht sich das durchgelassene Frequenzband derartig zusammen, dass die Übertragung der Störung vermieden wird, während die Bandbreite auf der andern Seite, wenn die Empfangsbedingungen dies erlauben, unverändert bleibt. Man erkennt ohne weiteres, dass beim Auftauchen einer Störung unterhalb des gewünschten Empfangsträgers der Selektor 76, Verstärker 77, Gleichrichter 78 sowie die Elemente 85, 86 und 87 in ähnlicher Weise wirken, um die Abstimmung des Selektors 69 auf eine höhere Frequenz zu verschieben, so dass die durchgelassene Bandbreite auf der der Störung entsprechenden Seite verringert wird. Wenn zwei Störungen gleichzeitig auf beiden Seiten
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Die Schaltungselemente der Regelanordnung sind so bemessen, dass die von den Sehwebungston- gleichrichtern 84 und 87 erzeugten Regelspannungen niemals die mittlere Vorspannung aus den Gleichrichtern 75 und 80 Übersteigen können, so dass der obere Verstimmer seinen Selektor 70 niemals so weit verstimmen kann, dass er mit seiner Resonanzfrequenz in das niedrigere Seitenband gerät, während der untere Verstimmer seinen Selektor 69 niemals so weit verstimmen kann, dass er in das obere Seiten-
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Abhängigkeit von Störungen anstatt einer Zusammenziehung bewirken.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Verstärker 44 und der Gleichrichter 45 in Verbindung mit dem Verstärker 10 und der Transponierungsstufe 1'2 in der bei Fig. 1 beschriebenen Weise zusammenwirken, so dass beim gleichzeitigen Empfang der erwünschten Schwingungen und Störungen die Amplitude sowohl der gewünschten Schwingungen sis auch der Störungen für die nachfolgenden Stufen des Empfängers besonders für die Selektoren 7 und 76 vermindert werden, so dass sich eine symmetrische Zusammenziehung des durchgelassenen Bandes ergibt, wie es oben bereits erklärt wurde.
In Fig. 5 ist das Sehaltbild eines vollständigen Superheterodyneempfängers dargestellt, welcher in seinem allgemeinen Aufbau der Schaltung nach Fig. 4 entspricht ; gleiche Teile der beiden Aus- führungsformen sind mit denselben Bezugszeichen versehen ; daher werden nur die Teile der Fig. 5 beschrieben, welche von denen der Fig. 4 abweichen.
Der Empfänger nach Fig. 5 enthält den üblichen Hochfrequenzverstärker. 10 sowie die erste
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Um die vom Zwischenfrequenzkanal durchgelassene Bandbreite symmetrisch in Abhängigkeit von der Amplitude der Empfangssehwingungen und Störungen zu verändern, kann der Zwischenfrequenzverstärker und Selektor 13 a ähnlich dem Verstärker 1J der Fig. 1 konstruiert werden und
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besonders angedeutet sind. Es ist jedoch selbstverständlich, dass auch andere geeignete Selektor- einriehtungen verwendet werden können, welche eine symmetrische Bandbreitenänderung gestatten.
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ähnlicher Weise angeordnet wie die entsprechenden Teile der Fig. 4. und es sind dafür die gleichen Bezugszeichen in den beiden Figuren verwendet.
Der zusammengefasste Pegel der von den Gleichrichtern 75 und 78 in Abhängigkeit von den gewünschten Empfangsschwingungen entwickelten Regelspannung wird über die Leitungen 38 a den Steuergittern der Rückwärtskopplungsröhren innerhalb des Elementes 136 in positiver Polung zugeführt wie bei den entsprechenden Elementen der Fig. 1. In den Leitungen l'), a sind geeignete Filter vorgesehen, welche die Sperrwiderstände 39 a und den Uberbrückungskondensator40aenthalten.
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gerichteten Spannungen wird über die Leitungen Ja a und einen Filter mit den Widerständen 36 a und dem Kondensator 37 a den Vorwärtskopplungsröhren des Verstärkers 13 a in negativer Polung zugeführt.
Zum Zwecke der unsymmetrischen Veränderung des durchgelassenen Frequenzbandes zur Ausschaltung von einseitigen Störungen sind in Verbindung mit der zweiten Transponierungsstufe besondere Mittel vorgesehen, welche einen unteren und oberen Verstimmer enthalten, die in der Zeichnung durch die Elemente 92 und 93 angedeutet sind. Die Verstimmer dieser Ausführungsform können von derselben Art sein wie die Verstimmer der Fig. 4. Jedoch sind sie bei dem vorliegenden
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