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Anordnung zur Geräuschunterdrückung in Empfangsgeräten für die drahtlose Nachrichtentechnik.
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die drahtlose Nachrichtentechnik mit Hochfrequenz-und Niederfrequenzverstärker und besteht darin, dass an Elektroden sowohl von Hochfrequenz- als auch von Niederfrequenzröhren verstärkungsmindernde Potentiale liegen und bei Auftreffcn von Signale) !, deren Amplitude einen vorbestimmten Mindestwert übersteigt, die normalen Arbeitsspannungen zuerst an der Hoehfrequenzröhre und erst später, durch ein Verzögerungssystem, an der Niederfrequenzröhre hergestellt werden, so dass der Empfänger nur bei andauernden Signalen von bestimmter Mindestamplitude anspricht, jedoch nicht auf kurzzeitige Impulse.
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Schalungen zur Erzielung eines störungsfreien Empfanges. Demgemäss werden Mittel vorgesehen, die einen nennenswerten Empfang von einfallenden Wellen behindern, deren Amplitude nicht eine bestimmte Grösse besitzt.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe werden auch erfindungsgemäss Mittel angegeben, die die Ausgangsleistung des Empfängers im wesentlichen konstant halten, auch wenn die Amplitude der einfallenden Welle, soweit sie eine bestimmte Grösse überschreitet, über einen weiten Bereich variiert.
Es wird daher erfindungsgemäss ein bestimmter, aber in weiten Grenzen einstellbarer Schwellenwert für die einfallende Welle des Empfängers geschaffen ; unterhalb dessen der Empfang unterdrückt ist und oberhalb dessen der Empfang im wesentlichen gleichmässig auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
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dass der Verstärkungsgrad mit der Stärke der einfallenden Wellen abnimmt, haben den Nachteil, dass die Verstärkung selbsttätig auf ein Maximum ansteigt, wenn der Empfänger nicht auf eine Welle von mindestens mässiger Stärke abgestimmt ist.
Diese Zunahme an Verstärkung oder Empfindlichkeit erzeugt eine beträchtliche Zunahme des Empfanges von Wellen, die trotzdem für einen guten Empfang zu schwach bleiben, sowie an fremden
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Weise den Empfang der zu wählenden Stationen unter die Hörbarkeit herabsetzt.
Verschiedene Arten von Störungsschutz und Empfindlichkeitsregelung wurden in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen, um diesen den Empfängern mit selbsttätiger Steuerung anhaftenden Nachteil auf ein Minimum herabzusetzen. Jene Anordnungen waren sämtlich von der Grösse der Amplitude der einfallenden Empfangswelle abhängig, so dass nur verhältnismässig starke Wellen durch den Schutz hindurchkommen konnten und zu empfangen waren. In gleicher Weise konnten indessen fremde Störungen, wie statische und andere unerwünschte atmosphärische Geräusche, durch den Schutz hindurchkommen und im Lautsprecher hörbar werden, sofern sie hinreichend stark waren.
Der bisherige Störungsschutz hat ausserdem den Nachteil einer erheblichen Verzerrung der einfallenden Welle, sofern diese eine Amplitude besitzt, die dem Schwellenwert benachbart ist, auf welchen der Störungsschutz von vornherein eingestellt ist. Aus diesen Gründen ist der bisherige Störungsschutz keine befriedigende Lösung dieser Aufgabe bei Empfängern mit selbsttätiger Steuerung der Verstärkung.
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Die Lösung dieses Problems wurde ferner dadurch in Angriff genommen, dass man Mittel zur
Begrenzung der maximalen Empfindlichkeit des Empfängers zur Anwendung gelangen liess. Auf diese Weise wurde die Einwirkung des Empfängers auf relativ starke einfallende Wellen nicht wesentlich beeinflusst, der Empfang von relativ schwachen unerwünschten Störungen jedoch wesentlich herab- gesetzt. Obwohl die maximale Empfindlichkeit des Empfängers teilweise dazu ausreicht, zu schwache und fremde Geräusche an einer schädlichen Einwirkung auf den Empfang zu hindern, so hatte dieses
Verfahren doch den ausgesprochenen Nachteil, dass der Empfänger seine Eignung zur Bekämpfung eines Schwundes der Empfangswellen weitgehend einbüsste.
In gleichem Masse wie die zu empfangende
Station sehwand, fiel auch die Amplitude der Welle unter den für die Empfindliehkeitsüberwaehung eingestellten Schwellenwert, so dass kein brauchbarer Empfang erreicht wird. Um den Empfang von Störgeräuschen zwischen den Empfangswellen auf einem Minimum zu halten, musste der Schwellenwert hoch liegen, so dass sogar starke Empfangswellen häufig bis unter den Schwellenwert fielen. Sieht man daher eine Regulierung der maximalen Empfindlichkeit des Empfängers vor, so kann man jeden nennenswerten Empfang nur unterdrücken, wenn die einfallende Welle von vornherein einen bestimmten
Mindestwert überschreitet und nicht unter diesen Wert fällt.
Es ist ferner eine Einrichtung bekannt, bei welcher die selbsttätige Empfindlichkeitsregulierung nicht mehr in Übereinstimmung mit der Intensität der empfangenen Signale ist, sondern bei verhältnismässig schwachen und starken Signalen beträchtlich mehr wirkt als bei Signalen mittlerer Intensität. Ein solches Verhalten steht in keiner Weise im Gegensatz zur Anordnung eines einzigen Schwellenwertes ; Massnahmen zur Erzielung eines doppelten Sehwellenwertes sind jedoch bei dieser Einrichtung nicht getroffen.
Bei einer andern bekannten Einrichtung zur Geräusehunterdrüekung bei Empfängern mit automatischer Verstärkungsregelung wird höchstens ein Rohr kontrolliert, so dass sich nur ein fester Schwellenwert ergeben kann. Sie besitzt daher auch alle Nachteile der gebräuchlichen Einrichtungen zur Geräusehunterdrüekung.
Im Gegensatz hiezu wird erfindungsgemäss ein neues System der Störbefreiung auf der Grundlage geschaffen, dass zwischen einfallenden Störgeräuschen und einfallenden Empfangswellen unterschieden wird. Dieses System öffnet sich selbsttätig nur für eine solche einfallende Empfangswelle. die von vornherein eine bestimmte Mindestamplitude besitzt. Ferner erniedrigt eine solche einfallende Welle selbsttätig den Schwellenwert derart, dass die Amplitude der empfangenen Station über einen weiten Bereich variieren kann, um so dem Sehwund oder andern Schwankungen auf der Senderseite Rechnung zu tragen, ohne unter den neuen Sehwellenwert des Empfängers zu sinken.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass der einstellbare Schwellenwert endgültig und genau ist und keine Verzerrung der Empfangswelle eintritt, die eine den Schwellenwert nur wenig übersteigende Amplitude besitzt. Obwohl die erfindungsgemässe Anordnung zusammen mit jedem Rundfunkgerät Anwendung finden kann, so eignet sie sieh doch besonders für solche Empfänger, die mit Mitteln zur selbsttätigen Verstärkungsregelung ausgerüstet sind ; besonders empfiehlt sich ihre Verwendung in Empfängern, welche eine selbsttätige Resonanzeinstellung besitzen. Auf diese Weise erhält man erfindungsgemäss einen Rundfunkempfänger, der einen merklichen Empfang nur solcher Wellen anzeigt, die von vornherein eine bestimmte Mindestamplitude haben, auf welche der Empfänger selbsttätig genau abgestimmt ist.
Wie bekannt, ist es für den Benutzer eines Radioempfängers ziemlich schwierig, das Gerät genau auf haarscharfe Resonanz für die Empfangswelle einzustellen. Daher wird der Empfänger häufig nicht genau eingestellt und kann deshalb nicht den bestmöglichen Empfang haben. Überdies ruft diese Verstimmung nicht nur Verzerrungen der ausgesandten Sprach-oder Musikmodulation hervor, vielmehr dringen auch unerwünschte Wellen und Fremdgeräusche in viel höherem Masse ein, als dies bei scharfer Resonanzeinstellung des Empfängers der Fall ist.
Erfindungsgemäss wird zur Überwindung dieser Schwierigkeiten eine selbsttätige Resonanzeinstellung geschaffen, die den Empfänger genau auf die nächste Station abstimmt, u. zw. selbst dann, wenn die Ungenauigkeit bei der Handabstimmung beinahe ausreicht, den Empfänger in den Bereich einer benachbarten Station zu bringen.
Grundlegend für die erfindungsgemässe Resonanzeinstellung ist, dass sie aus zwei Teilen besteht, die im folgenden als der "Director" und der "Corrector" bezeichnet werden.
Der"Direetor"ist so angeordnet, dass er eine Spannung entwickelt, die hinsichtlich Grösse und Polarität von der Grösse und Richtung des Fehlbetrages der Handabstimmung abhängt.
Der Correetor"wird von dieser vom Direetor"gelieferten Spannung betrieben und ändert die Frequenz eines der Kreise derart, dass der Empfänger auf die Frequenz der zu empfangenden Station genau eingestellt wird.
Bei dem untenangegebenen, zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der"Direetor" aus zwei empfindlichen Abstimmkreisen, zwei Gleichrichtern und einem Netzwiderstand. Der Empfänger ist ein Superheterodyneempfänger. Die beiden empfindlichen Abstimmkreise sind zur Bildung der Zwisehenfrequenz des Zwisehenfrequenzverstärkers des Empfängers auf Frequenzen abgestimmt, die etwas oberhalb bzw. unterhalb der eigentlichen Senderfrequenz liegen.
Die dem Zwischenfrequenzverstärker tatsächlich zugeleitete Spannung liegt im allgemeinen, als Ergebnis der Schwebung zwischen
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Oszillator und der Frequenz der einfallenden Welle, oberhalb oder unterhalb der genauen Frequenz des Zwischenfrequenzverstärkers. Demgemäss liefert der eine oder andere der scharf abgestimmten Resonanzkreise seinem zugeordneten Gleichrichter mehr Strom, was zur Folge hat, dass der von den
Gleichrichtern her durch den Netzwiderstand fliessende gleichgerichtete Strom seiner Grösse nach dem
Grade der Verstimmung proportional ist und seine Polarität von der Richtung der Verstimmung abhängt.
Dieser gleichgerichtete Strom entwickelt am Netzwiderstand eine Spannung, die dem Gitter der "Corrector"-Röhre zur Regelung ihrer Eingangskapazität zugeführt wird. Die,, Corrector"-Röhre ist ihrerseits in bezug auf den Abstimmkreis des Oszillators so geschaltet, dass ihre Eingangskapazität einen Teil der Kapazität des Abstimmkreises bildet. Auf diese Weise wird die Frequenz des Oszillators derart geregelt, dass der Fehler in der Schwebungsfrequenz zwischen Oszillator und zu empfangender Welle so weit korrigiert wird, bis diese Schwebungsfrequenz mit derjenigen Frequenz, auf die die Zwischenfrequenz eingestellt ist, identisch ist.
Dabei ist es wesentlich, dass der Grad der von "Corrector" und "Director" bewirkten Korrektur unabhängig von der Frequenz der Welle ist, d. h. die Korrektur muss auf dem ganzen Abstimmbereich des Empfängers gleichermassen in Erscheinung treten.
Die erfindungsgemässe selbsttätige Resonanzeinstellung unterscheidet sieh grundsätzlich von den bisher vorgeschlagenen Anordnungen zur Erzielung einer selbsttätigen Frequenzabstimmung, die nur Schwankungen in der Oszillatorfrequenz korrigieren sollten, nachdem der Empfänger von Hand auf die Senderfrequenz genau abgestimmt war, die jedoch nicht in befriedigender Weise selbsttätig Fehler bei der Handabstimmung zu berichtigen vermochte.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin darauf, ein System zur Störbefreiung zu schaffen, das besonders geeignet ist und besondere Vorteile zeigt bei gemeinsamer Verwendung mit Schaltungen, die eine selbsttätige Resonanzabstimmung besitzen. Bei gleichzeitiger Verwendung solcher Schaltungen gewährleistet die erfindungsgemässe Anordnung die Einstellung der Mindestlautstärke, auf welche die selbsttätige Resonanzeinstellung anspricht, und beseitigt so die unangenehmen Geräusche, die sonst durch die hohe Verstärkung entstehen würden, wenn der Empfänger auf verhältnismässig schwache Stationen eingestellt ist.
Zusätzlich wird die selbsttätige Resonanzeinstellung veranlasst, ihre Steuerung einer bestimmten
Welle aufzugeben, wenn die Abstimmittel um einen bestimmten Betrag über diesen Punkt hinaus weiterbewegt werden, der der Resonanz mit jener Welle entspricht. Der gleichzeitigen Verwendung solcher Systeme, die eine selbsttätige Resonanzeinstellung besitzen, kommt eine um so grössere Be- deutung zu, wenn die verschiedenen Bestandteile der oben beschriebenen Anordnungen so gewählt wurden, dass sie geeignete Werte besitzen. Bei der selbsttätigen Resonanzeinstellung hat sich ergeben, dass es nicht schwierig ist, die Schaltungen so auszubilden, dass sie jede neue Welle ergreifen, die in der Nähe derjenigen Welle liegt, auf welche der Empfänger abgestimmt ist.
Bei solchen Anordnungen ist aber ein schweres, wenn nicht ungelöstes Problem das, die Ausbildung so zu treffen, dass sie die
Steuerung aufgibt, wenn die Abstimmittel um einen nennenswerten Betrag über die Welle weiter hinausbewegt wurden. Wenn der Empfänger von einer verhältnismässig starken Welle weg und auf eine andere verhältnismässig starke Welle abgestimmt wird, so treten hiebei noch keine besonderen
Schwierigkeiten auf. Wenn aber die Abstimmung in einen Bereich gelangt, in dem keine oder nur sehr schwache Wellen vorhanden sind, so gibt die selbsttätige Resonanzeinstellung ihre Steuerung nicht frei, wie sie eigentlich sollte, sondern hält weiterhin den Empfänger auf der vorher eingestellten Welle fest.
Hieraus erhellt, dass erfindungsgemäss mehrere bedeutsame Anordnungen geschaffen werden, die auf die selbsttätige Resonanzeinstellung Anwendung finden, indessen auch grosse Bedeutung für Empfänger haben, die ohne selbsttätige Resonanzeinstellung arbeiten.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen erläutert : Fig. l zeigt schematisch an einem Ausführungsbeispiel die Schaltung, die in einen Teil des Rundfunkempfängers eingebaut ist. Fig. 2 zeigt schematisch die Schaltung eines Superheterodyneempfängers, in den gleichzeitig die erfindungsgemässe Störbefreiung und die erfindungsgemässe Resonanzeinstellung eingebaut sind. Fig. 3 zeigt graphisch die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Eingangsspannung des Rundfunkempfängers, dessen Schaltung teilweise in Fig. 1 wiedergegeben ist.
Fig. 4 zeigt die Kennlinie des Empfängers, dessen Schaltung Fig. 2 wiedergibt.
In Fig. 1 bedeutet im einzelnen 1 eine Elektronenröhre, die als Zwischenfrequenzverstärker arbeitet, in deren Gitter-oder Eingangskreis der Abstimmkreis 2 liegt und in deren Anodenausgangskreis der Abstimmkreis. 3 liegt. Die Kathode 4 der Röhre 1 ist geerdet. Die Überbrückungskonden- satoren 5 und 5 a bilden einen niederohmigen Weg für die Hochfrequenzströme im Eingangskreis bzw. in dem Sehirmgitterkreis der Röhre 1.
Der Abstimmkreis 3 ist mit dem Abstimmkreis 6 gekoppelt, welch letzterer im Gitter-oder Eingangskreis der Röhre 7 liegt. Der Eingangskreis der Röhre 7 enthält auch einen Filterwiderstand 8 und das Lautstärkeregelpotentiometer 9. Die Kathode 10 der Röhre 7 ist geerdet. Die Kondensatoren 11 bilden niederohmige Wege für die Hochfrequenzströme im Eingangskreis der Röhre 7. Der Anodenkreis der Röhre 7 enthält einen Belastungswiderstand 12. Das Schirmgitter 13 der Röhre 7 ist über
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Schirmgitter 1. 3 verbunden werden. Das Schirmgitter z der Röhre 1 ist mit der Anode 16 der Röhre 7 verbunden.
Die Röhre 17 enthält zwei Gleichrichterdioden und eine Niederfrequenzverstärkertriode. Das
Gitter 18 der Triode ist über den Kondensator 19 mit dem beweglichen Organ des Lautstärkepotentiometers 9 verbunden. Im Anodenkreis der Triode der Röhre 17 liegt ein Belastungswiderstand 20 und der Filterwiderstand 21. Die Kathode 22 der Röhre 17 liegt an Erde.
Die Widerstände 24, 26 und 26 liegen in Serie zwischen der Anode 15 der Röhre 7 und dem Anschluss der Stromquelle (- 20 Volt). Die Gitterableitung 27 ist einerseits am Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 und anderseits an das Gitter 18 der Röhre 17 angeschlossen. Der Konden- sator 28 überbrüekt die Verbindung ; der Widerstände 24 und 25 zur Erde. Der Verbindungspunkt der Widerstände 25 und 26 ist mit der Anodendiode 29 der Röhre 17 verbunden. Die Widerstände : 30 und 31 liegen in Serie zwischen dem Anschlusspunkt der Stromquelle (-20 Volt) und Erde. Zum Widerstand. 30 bildet das Potentiometer. 32 und der in Serie hiemit liegende Widerstand 3 einen Nebenschluss.
Das Steuergitter :) 4 der Verstärkerröhre. 35 für die selbsttätige Verstärkungsregelung ist mit dem Steuergitter. 36 der Röhre 1 verbunden. Die Kathode. 37 der Röhre. 35 ist geerdet. Der Anodenkreis der Röhre. 35 enthält die Primärwicklung des Transformators 38. Das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators 38 ist mit der Anodendiode. 39 der Röhre 17 verbunden. Das andere Ende dieses Transformators ist über die Widerstände 40 und 41 am beweglichen Organ des Potentiometers 32 angeschlossen. Die Niederspannungsseite des Abstimmkreises 2 ist über den Widerstand 42 am Verbindungspunkt der Widerstände 40 und 41 angeschlossen.
Der Verbindungspunkt der Sekundärwicklung des Transformators. 38 und des Widerstandes 40 ist über dem Kondensator 4 : 3 an Erde gelegt. Ein Filterkreis, der aus dem in Serie liegenden Widerstand 44 und dem Überbrückungs- kondensator 45 besteht, ist an die Hochspannungsseite des Kondensators 4. 3 angeschlossen.
Zur Klärung der Wirkungsweise sei zunächst angenommen, dass keine Spannung am Abstimmkreis 2, hervorgerufen durch eine einfallende Welle, vorhanden ist. Das Steuergitter 46 der Röhre 7 hat dann im wesentlichen dasselbe Potential wie die Kathode 10 der Röhre 7 : diese Röhre erhält daher einen verhältnismässig grossen Anodenstrom. Der hohe Anodenstrom der Röhre 7, der durch den Widerstand 12 fliesst, erzeugt hier einen grossen Spannungsabfall, so dass die Anode 15 der Röhre 17 ein positives Potential von nur etwa 25 Volt erhalten kann. Da das Schirmgitter 2. 3 der Röhre 1 mit der Anode 15 der Röhre 7 verbunden ist, so wird die Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärker- röhre 1 infolge der äusserst niedrigen Sehirmgitterspannung wesentlich herabgesetzt.
Die tatsächliche Verstärkung der Röhre 1 ist durch die Einstellung des Potentiometers. 32 bestimmt, die das Gleichstrompotential zu ändern gestattet, das an das Steuergitter. 36 der Röhre 1 zu liegen kommt.
Die Werte der Widerstände 24, 25 und 26 werden derart gewählt, dass für den Fall, dass keine Empfangswelle vorhanden ist, das Gitter. M der Triode der Röhre 17 eine negative Gittervorspannung erhält, die hinreichend gross ist, um die Röhre zu blockieren. Bei dieser Gittervorspannung ist der Anodenstrom der Triode der Röhre 17 im wesentlichen Null, so dass die Röhre nicht verstärken kann.
Nun sei angenommen, dass eine verhältnismässig starke Empfangswelle mit einer entsprechend hohen Spannung am Abstimmkreis 2 in Erscheinung tritt. Selbst wenn die Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 klein ist, so bildet sich unter dem Einfluss der Empfangswelle an dem Abstimmkreis 6 eine Spannung aus, die hinreichend gross ist, um einen Spannungsabfall am Widerstand 8 und dem in Serie hiezu liegenden Potentiometer 9 entstehen zu lassen, da sonst das nicht vorgespannte Steuergitter 46 der Röhre 7 mit der Kathode 10 als Gleichrichterdiode arbeitet. Dieser Spannungsabfall ladet das Steuergitter 46 der Röhre 7 mit Bezug auf die Kathode negativ auf und veranlasst auf diese Weise eine beträchtliche Abnahme des Anodenstromes der Röhre 7.
Hiedureh wird wiederum der Spannungsabfall am Widerstand 12 verkleinert und die Spannung erhöht, welche an das Schirmgitter 2. 3 der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 gelangt, mit dem Ergebnis, dass die Verstärkung der Röhre 1 zunimmt.
Hiedureh wächst weiterhin die Spannung der Empfangswelle am Abstimmkreis 6, die wiederum eine Verkleinerung des Anodenstromes der Röhre 7 zur Folge hat, woraus sieh eine vermehrte Unstabilität ergibt, die so lange andauert, bis die volle Verstärkung der Röhre 1 erreicht und die Schwelle tatsächlich verschwunden ist. Das Ausmass, bis zu welchem die Verstärkung wieder ansteigt, hängt von der Grösse der Kapazität des Kondensators 5 a ab.
Um diese Schwelle wiederherzustellen, ist es notwendig, dass die Spannung der einfallenden Empfangswelle abnimmt, sei es durch eine neuerliche Abstimmung oder infolge starken Sehwundes, u. zw. bis zu einem Wert, wo die Empfangswelle, trotz der vollen Verstärkung der Röhre 1, zu schwach ist, um das Steuergitter 46 der Röhre 7 auf einer im wesentlichen negativen Vorspannung zu halten.
Unter diesen Umständen nimmt der Anodenstrom der Röhre 7 zu mit der Folge, dass der Spannungsabfall am Widerstand 12 ebenfalls zunimmt, hierauf die Spannung am Steuergitter der Röhre 1 abnimmt, worauf weiter die Amplitude der Empfangswelle und eine andere vermehrte Instabilität in Erscheinung tritt, bis schliesslich die ursprüngliche Schwelle wiederhergestellt ist.
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Die Zunahme des Potentials an der Anode 15 der Röhre 7 hat zur Folge, dass die Anodendiode 29 mit Bezug auf die Kathode 22 der Röhre 17 positiv wird. Da der innere Widerstand der Gleichrichterdiode klein ist im Verhältnis zu den Werten der Widerstände 24, 25 und 26, so wird der Verbindungspunkt der Widerstände 25 und 26 wirksam geerdet. Die Werte der Widerstände 24 und 25 sind so gewählt, dass auf das Gitter 18 des Triodenteiles der Röhre 17 die für eine normale Wirkungsweise als Niederfrequenzverstärker geeignete Spannung gelangt. Das Ausmass, bei welchem die Röhre 17 wieder normal arbeitet, ist durch den Wert des Kondensators 28 bestimmt.
Die Niederfrequenzkomponente der Empfangswelle tritt am Lautstärkepotentiometer 9 in Erscheinung ; sie wird hier abgezapft und dem Gitter 18 der Röhre 17 über den Kondensator 19 zu- geführt. Das Steuergitter 46 der Röhre 7 arbeitet gleichzeitig als Anode einer Diode und als Steuer- gitter einer Triode, welch letztere dazu dient, die Gleichstromspannungsschwankungen zu verstärken, die sich über den Widerstand 8 und das hiemit in Serie liegende Potentiometer 9 ausbilden.
Vergrössert man die für die Freigabe der Niederfrequenzverstärkerröhre 17 erforderliche Zeit um einen wesentlich höheren Betrag, als die Wiederherstellung der Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 erfordert, so wird die Anordnung unempfindlich gegen Entladungen statischer und anderer atmosphärischer Störungen kurzer Dauer, die unabhängig von ihrer Amplitude sind. Eine kontinuierliche Empfangswelle, die von vornherein eine bestimmte Mindestamplitude besitzt, stellt indessen zuerst die Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 her und gibt hierauf den Niederfrequenzverstärkerteil der Röhre 17 frei.
Diese genau bestimmte Reihenfolge der Wirkungsweise hat den weiteren und wichtigen Vorteil, dass jeder nennenswerte Empfang in Form der über den Widerstand 20 sieh ausbildenden Ausgangsspannung der Empfangswelle verhindert wird, bis die Stärke der Amplitude der einfallenden Welle gut den Schwellenwert erreicht hat ; so wird jede Verzerrung verhindert, die sonst am oder beim Schwellenwert in der Ausgangsleistung des Systems in Erscheinung treten könnte.
Diese Verzerrung an der Schwelle ist von zweierlei Art. Wenn die Empfangswelle langsam von Null aus zunimmt, so tritt sie zuerst am Abstimmkreis 6 bei einer sehr kleinen Intensität auf.
Die Diodengleichrichtung am Steuergitter 46 der Röhre 7 wird nur die Spitzen der Modulation gleichrichten, ohne eine nennenswerte negative Vorspannung zu erzeugen, die zur Änderung des Anodenstromes der Röhre ausreicht. Da die Röhre 17 blockiert ist, bis sich ein bestimmter Betrag in der Änderung des Anodenstromes der Röhre 7 ausbildet, so entsteht im Empfänger so lange kein Ton, als die Empfangswelle diese Schwelle nicht durchbricht.
Die andere Art der Verzerrung an der Schwelle kommt während der Periode vor, in welcher die Gittervorspannung der Röhre 17 vom Bloekierungs-zum Arbeitszustand abnimmt. Indessen wechselt die Gittervorspannung an der Röhre 17 infolge der gesteigerten Unstabilität der Röhre 1 und 7 so schnell, dass diese Verzerrung nur den Bruchteil einer Sekunde anhält und deshalb nicht in Erscheinung tritt.
Da die Verstärkung der Zwisrhenfrequenzverstärkerröhre 1 im wesentlichen zunimmt, wenn eine einfallende Welle vorhanden ist, die eine Amplitude besitzt, die von vornherein einen bestimmten Mindestwert überschreitet, so wird der Schwellenwert herabgesetzt. Auf diese Weise erhält man eine Reserve an Verstärkung, die dem Schwund oder andern Schwankungen in der Stärke der einfallenden Welle entgegenzuwirken bestrebt ist. Diese selbsttätige Erniedrigung des Schwellenwertes ist ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung.
Die am Abstimmkreis 2 sich ausbildende Spannung wird auch dem Steuergitter M der die selbsttätige Verstärkungsregelung bewirkenden Verstärkerröhre 35 zugeführt. Nach der Verstärkung durch die Röhre 35 wird die Empfangswelle der Anodendiode 39 der Verstärkerröhre 17 über den Kopplungstransformator : 38 zugeführt. Die Anodendiode 39 ist anfangs negativ in bezug auf Erde, u. zw. um einen Betrag, der von der Einstellung des Potentiometers 32 abhängt. Ist die Spannung der Empfangswelle hoch genug, um diese anfängliche negative Gittervorspannung zu überwinden, so bildet sich an den in Serie liegenden Diodenbelastungswiderständen 40 und 41 eine Gleichspannung aus.
Diese Spannung wird zur selbsttätigen Verstärkungsregelung der der Röhre 1 vorgeschalteten Röhren des Empfängers ausgenutzt ; während der in Serie mit dem Überbrückungskondensator 45 liegende Widerstand 44 verhindert, dass Schwankungen infolge der Modulation der Spannung der Empfangswelle die gesteuerten Röhren erreichen, deren Steuergitter während des Betriebes mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 44 und des Kondensators 45 bei AVC verbunden ist.
Die am Widerstand 41 sich ausbildende Steuerspannung wird dem Steuergitter der Zwischen- frequenzverstärke, rröhre 1 zugeführt, wobei die auf die Modulation zurückzuführenden Schwankungen durch den in Reihe mit den tberbrückungskondensatoren 5 und 4 : 3 a liegenden Widerstand 42 beseitigt werden. So wird die Röhre 1 auf einen geringeren Betrag einreguliert als derjenige ist, den die vorangehenden Röhren infolge der selbsttätigen Spannungsregulierung erfahren ; gleichzeitig trägt sie zu einer Verbesserung der Gesamtempfindlichkeit dieser Steuerung bei.
Auf keinen Fall kann indessen die Verstärkung dieser Röhre durch die selbsttätige Verstärkungsregelung bis auf einen Betrag ver- ringe, rt werden, der ausreicht, um der Röhre 7 die zur Aufrechterhaltung eines niedrigen Wertes ihres Anodenstromes notwendige Spannung zu nehmen. Die Tatsache, dass die Erfindung ein selbsttätig
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wirkendes System zur Geräuschunterdrückung offenbart, das nicht den Arbeitsbereich der selbsttätigen Verstärkungsregelung beeinträchtigt oder merklich beschränkt, ist ebenfalls sehr wichtig.
Die Einstellung des Potentiometers 32 bestimmt die anfänglich negative Gittervorspannung, die den Steuergittern der vorangehenden Röhren ebensogut zugeführt wird wie diejenige, die an das Steuergitter 36 der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 zu liegen kommt. Dieses Potentiometer arbeitet daher gleichzeitig als Organ zur Einstellung der maximalen Empfindlichkeit des Verstärkers und als Einstellung des anfänglichen Schwellenwertes der einfallenden Welle, auf den der Empfänger anspricht.
Bewegt man beispielsweise den Arm des Potentiometers-M nach dem mit dem Widerstand-3. 3 verbundenen Ende hin, so nimmt die maximale Empfindlichkeit des Empfängers in dem Masse ab, wie der Schwellenwert sieh erhöht, so dass der Empfänger nunmehr geeignet ist, starke Wellen mit einem Minimum an Fremdgeräusehen zwischen den einzelnen Wellen zu empfangen. Bewegt man dagegen den Arm des Potentiometers M gegen den Verbindungspunkt der Widerstände 30 und 31 hin, so nimmt gleichzeitig die maximale Empfindlichkeit des Empfängers zu und der Schwellenwert ab, so dass der Empfänger nunmehr für den Empfang relativ schwacher Wellen geeignet ist.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass nur eine einzige Steuerung erforderlich ist, um das System auf eine bestimmte Arbeitsweise einzustellen, so dass die konstruktive Durchbildung und die Wirkungsweise des gesamten Empfanges wesentlich vereinfacht wird. Die ganze Anlage zur Geräuschunter- drüekung wird unwirksam, wenn man bloss den Schalter 16 auf die untere Stellung umschaltet ; dieser Sehalter kann leicht so ausgebildet werden, dass er durch eine einfache Bewegung des Armes des Potentiometers 32 auf die hochempfindliche Endstellung gebracht wird. Der Schalter verbindet die Anode 15 der Röhre 7 und das Schirmgitter 23 der Röhre 1 mit dem 100-Volt-Schirmspeisepunkt B, wodurch die volle Verstärkung der Röhre 1 wiederhergestellt und die richtige Vorspannung für die Röhre 17 gewährleistet wird.
Es dürfte einleuchten, dass die erfindungsgemässe Anlage zur Geräuschunterdrückung sieh in wesentlichen Punkten von den verschiedenen bisher vorgeschlagenen ,,Krachtötern" und Empfindlichkeitssteuerungen unterscheidet, insofern als die erfindungsgemässe Anlage eine ganz bestimmte Reihenfolge selbsttätig wirkender Operationen umfasst, die ihrer Natur nach nicht reversibel sind. Es dürfte auch einleuchten, dass das erfindungsgemässe System an und für sich ausserordentliche Vorteile nicht nur bei der Anwendung in Rundfunkempfängern, sondern in gleicher Weise bei jeder Anordnung oder jedem Gerät hat, bei welchem es darauf ankommt, Arbeitsbedingungen entsprechend bestimmten Anfangsbedingungen zu schaffen, unabhängig von nachfolgenden Schwankungen.
Auch bei Rundfunkempfängern ist es möglich, durch geeignete Wahl von Konstanten das erfindungsgemässe System zur Geräuschunterdrückung so auszubilden, dass es auf verhältnismässig kleine Schwankungen in der Grösse der Lautstärke der Empfangswelle am Demodulator reagiert, die dann entstehen können, wenn der Empfänger nur in bezug auf die Empfangswelle ein wenig verstimmt ist. Eine solche Anordnung verhindert jeden Empfang im Lautsprecher unter Bedingungen, die anderweitig eine ernsthafte Ver- zerrung hervorrufen könnten, und arbeitet so wie ein mit selbsttätiger Resonanzeinstellung ausgerüsteter Empfänger.
Fig. 2 ist die schematische Darstellung der Schaltung eines vielfachen Superheterodyneempfängers, der nicht nur mit der erfindungsgemässen Geräuschunterdrückung entsprechend Fig. 1 ausgerüstet ist, sondern eine erfindungsgemässe selbsttätige Resonanzeinstellung besitzt. Dieser Empfänger besitzt 13 Röhren, die wie folgt angeordnet sind :
eine Hochfrequenzverstärkerröhre 46, eine Modulatorröhre 47, eine lokale Oszillatorröhre 48, eine erste Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1, ein kombinierter Demodulator, eine zweite Zwischenfrequenz- und Gleichstromverstärkerröhre 7, eine kombinierte Röhre 17 für die erste Niederfrequenzverstärkerstufe für selbsttätige Spannungsregelung, Gleichrichtung und Bestimmung der Gittervorspannung, eine zweite Niederfrequenzverstärkerröhre 49, eine Niederfrequenzverstärkerausgangsstufe mit den Röhren 50 und 51 in Gegentaktsehaltung, eine Kraftgleichriehterröhre 52, eine Verstärkerröhre. 35 für die selbsttätige Spannungsregelung, eine Direetor"-Röhre 5.
3 und eine Corrector"-Röhre 54.
Da in Fig. 1 und 2 entsprechende Teile mit dem gleichen Bezugszeichen angegeben sind, ist es nicht nötig, bei Beschreibung der Wirkungsweise von Empfänger 2 eine ins einzelne gehende Besehreibung der erfindungsgemässen Geräuschunterdrückungsanlage zu wiederholen, jedoch mit einer Ausnahme, insofern als das erzielte Ergebnis von demjenigen abweicht, das bei Erörterung der Anordnung von Fig. 1 festgestellt wurde.
Zusätzlich zu der Wirkungsweise als Gleichrichter und Gleichstromverstärker dient die Röhre 7 als Zwischenfrequenzverstärker. Der Anodenkreis der Röhre 7 umfasst die in Serie geschaltete Induktivität 55 a, die Spulen 55, die mit den Spulen 56 a und 56 b gekoppelt sind, welch letztere mit der Röhre 53 zusammenarbeiten und so den"Direetor"der selbsttätigen Frequenzeinstellungsanlage bilden.
Die Spulen 56 a und 56 b sind jeweils durch einen einstellbaren Kondensator überbrückt und bilden mit diesen zwei Abstimmkreise, von denen der eine auf eine Frequenz etwas oberhalb und der andere auf eine Frequenz etwas unterhalb der Frequenz des Zwischenfrequenzverstärkers eingestellt ist. Der Betrag der Frequenzdifferenz zwischen jedem dieser Kreise und der Zwischenfrequenz sollte etwas kleiner als die halbe Differenz zwischen den Frequenzen sein, die der Empfänger möglicherweise
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empfangen soll. Die beiden Abstimmkreise sind mit der Doppeldiodegleichrîchterröhre 53 verbunden.
Der kombinierte Gleichrichterstrom fliesst von dieser Röhre durch den Netzwiderstand zwischen den Spulen 56 a und 56 b.
Der Netzwiderstand ist so ausgebildet, dass er eine Gleichspannung an das Steuergitter 57 der Röhre 54 liefert, die so angeordnet ist, dass sie als der Corrector"der selbsttätigen Frequenzeinstellung arbeitet. Da die Spannung am Steuergitter 57 variiert, so variiert auch die Eingangskapazität der Röhre 54. Der Eingangskondensator der Röhre 54 in Serie mit dem Kondensator 58 liegt im Neben- schluss zu dem Anodenbelastungswiderstand der Oszillatorröhre 48. Auf diese Weise kann sieh die in der Oszillatorröhre 48 erzeugte Frequenz innerhalb eines kleinen Bereiches ändern, u. zw. derart, dass Fehler in der Handeinstellung der Frequenz des Oszillators kompensiert werden.
Falls keine einfallende Welle oder eine solche vorhanden ist, deren Amplitude kleiner ist als der vorher bestimmte Schwellenwert, auf welchen der Empfänger mit Hilfe des Potentiometers 32 eingestellt werden kann, so ist die Verstärkung der Zwisehenfrequenzverstärkerröhre 1 sehr klein und die am Abstimmkreis 6 in Erscheinung tretende Spannung der Empfangswelle aus diesem Grunde zu vernachlässigen. Deshalb erreicht die zu vernachlässigende Spannung die"Direetor"-Röhre 53, so dass die Steuergittervorspannung der Röhre 54 allein durch das Potential an der Anzapfung A des Eraftnetzspannungsteilers bestimmt ist. Der Wert der Spannung an der Anzapfung A ist so gewählt, dass die Eingangskapazität der Röhre 54 ungefähr in deren Mittelpunkt liegt.
Übersehreitet die Anfangsamplitude der einfallenden Welle den Schwellenwert, so nimmt die Verstärkung der Röhre 1 unter dem Einfluss der selbsttätigen Geräuschunterdrückung beträchtlich zu mit dem Ergebnis, dass ein starker Strom der Empfangsfrequenz in den Spulen 55 des Anodenkreises der Röhre 7 fliesst. Da die Spulen 56 a und 56 b auf eine Frequenz abgestimmt sind, die etwas kleiner ist als die Zwischenfrequenz des Empfängers, bzw. auf eine Frequenz, die etwas grösser ist als die Zwischenfrequenz, so hängt die Polarität der Gleichspannung, die vom Director"dem Corrector" zugeführt wird, davon ab, ob die Frequenz der zu empfangenden Welle in den Spulen 55 grösser oder kleiner als die normale Zwisehenfrequenz des Empfängers ist.
Ist die Frequenz der Empfangswelle sehr genau eingestellt, so wird dem Correetor"vom Director"keine Spannung zugeführt. Grad und Richtung der durch den Correetor"zu korrigierenden Oszillatorfrequenz hängen von Amplitude und Polarität der vom Direetor"gelieferten Spannung ab.
Die Hochfrequenzverstärkung des Empfängers wird selbsttätig durch ein System geregelt, dem die Röhre 35 und die Anodendiode 39 der Röhre 17 angehören. Eine Gleichstromsteuerspannung entwickelt sieh an den in Serie liegenden Diodenbelastungswiderständen 40 und 41, während die Spannung der Empfangswelle an der Sekundärwicklung des Transformators 38 den durch die Einstellung des Potentiometers 32 bestimmten Mindestwert übersehreitet. Die volle Steuerspannung wird an die Steuergitter der Röhren 46 und 47 gebracht, während ein Teil der Steuerspannung an das Steuergitter der Röhre 1 zu liegen kommt.
Die verzögerte und verstärkte selbsttätige Spannungsregelung arbeitet in der Weise, dass die Spannung der Empfangswelle am Abstimmkreis 6 im wesentlichen konstant bleibt, wenn die Spannung der einfallenden Welle in weiten Grenzen variiert.
Wird der Schalter 16 in die untere Stellung umgelegt, so wird nicht nur die selbsttätige Geräusch- unterdrückung unwirksam, wie dies an Hand der Fig. 1 oben im einzelnen erläutert wurde ; vielmehr wird auch die selbsttätige Resonanzeinstellung ausgeschaltet, da eine negative Spannung an das
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und so die Empfangswelle von der Röhre 53 fernhält. Liegt der Schalter 16 in der unteren Stellung, so arbeitet der Empfänger wie jeder normale Superheterodyneempfänger ; liegt indessen der Schalter in der oberen Stellung, so wird die normale Arbeitsweise des Empfängers durch die selbsttätige Resonanzeinstellung und die hiemit vereinigte selbsttätige Geräuschunterdrückung vervollständigt.
Wie bereits ausgeführt, besteht die grössere Schwierigkeit in einer derartigen Ausbildung der selbsttätigen Resonanzeinstellung, dass diese eine Station freigibt, auf die die Abstimmung einmal erfolgte. Der Zwischenfrequenzverstärker hat naturgemäss die Neigung, bei Weiterdrehen der Skala auf einer Station des Empfängers stehen zu bleiben, bis die Grenze für die Oszillatorfrequenz erreicht ist und die Oszillatorfrequenz wieder von der Bewegung der Skala gesteuert wird. Würde man die Skala weiterdrehen, so würde dadurch der Oszillator so weit aus seiner richtigen Beziehung zur Empfangswelle herausgedreht, dass er sich der selektiven Frequenz, ausgehend vom Zwischenfrequenzverstärker, nähert, hiedurch wird eine Abnahme der dem "Director" zugeführten Spannung herbeigeführt.
Diese verringerte Spannung hat die Neigung, den Oszillator auszulösen und schafft eine Instabilität, die ihrerseits zur Folge hat, dass die Empfangswelle abfällt und der Oszillator auf die Skalaeinstellung ausgerichtet wird. Während dieses Vorganges hat sieh die Empfangswelle weit von der richtigen Resonanz mit dem Zwischenfrequenzverstärker entfernt, was eine schwere Verzerrung zur Folge hat.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind nach der erfindungsgemässen Erkenntnis die folgenden Bedingungen zu erfüllen :
1. Das Mass der auf den Oszillator ausgeübten Steuerung muss begrenzt werden und auf dem ganzen Bereich einheitlich sein. Dies ist notwendig, damit eine wahrnehmbare Bewegung der Skala
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herstellt.
2. Die Spannung des "Directors" muss begrenzt werden und verhältnismässig unabhängig von der Stärke der Empfangswellen sein. Dies wird auf zweierlei Art erreicht, einmal durch die selbsttätige Verstärkungsregelung und dann dadurch, dass man die den "Director" antreibende Röhre als Begrenzerröhre arbeiten lässt.
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teilweise modulierte Ausgleichsvorgänge auf. Wenn der Zwischenfrequenzverstärker auf die aukommende Welle genau eingestellt ist, so steht die Phase dieser Niederfrequenz der der Ausgleichsspannungen gegenüber ; ihre Amplituden sind im wesentlichen gleich und heben sieh daher vollständig auf.
Sobald sieh indessen der Oszillator aus seiner richtigen Beziehung zur Welle entfernt, werden die von der einen Diode gelieferten Xiederfrequenz- und Ausgleichsspannungen wesentlich grösser als die von der andern gelieferten, so dass es dann keinen vollständigen Ausgleich mehr gibt. Aus diesem Grunde wird die sonst gleichmässige ,,Director"-Spannung überlagert von einer Reihe von Ausgleichsvorgängen von beträchtlicher Amplitude. Diese Ausgleichsvorgänge werden nun nicht ausgeschaltet.
Hat die Steuerröhre 5 die Steuergrenze erreicht infolge der gleichmässigen, ihrem Gitter 57 zugeführten Diskriminatorspannung, so wird jede Verminderung der Steuerspannung den Oszillator veranlassen, sieh wieder auf die Skalapinsteilung auszurichten, was beispielsweise bei 15 klI Abweichung nach einer Seite der Empfangsfrequenz hin der Fall sein mag. Ausgleichsvorgänge von Momentanamplituden nehmen mit Verstimmung des Oszillators zu und erreichen schliesslich eine Amplitude, die genügt, die eingeschwangene Gleichstromkomponente der ,,Director"-Ausgangsspanung teilweise aufzuheben.
Gegebenenfalls können diese Ausgleichsvorgänge für sieh verstärkt und wieder eingeführt werden, um sieh so erneut nützlich auszuwirken. Verliert somit die "Corrector"-Röhre 54 ihre Steuerungseigenschaft, so stellt sieh gleichzeitig die Oszillatorfrequenz auf eine Übereinstimmung mit der Skalaeinstellung um und der Empfang ist so freigegeben.
Diese Wirkung der Niederfrequenzausgleichsvorgänge, den Corrector"zur Aufgabe der Steuerung des Oszillators bei Verstimmung des Empfängers zu veranlassen, wird noch weiter ausgeprägt durch den Widerstand 59 a, der mit dem Kondensator 59 überbrückt wird, und durch den Widerstand 59 b, die in Serie vom Direetor"zur Erde eingeschaltet sind. Es ist zu bemerken, dass die Widerstände 59 a und 59 b einen Spannungsteiler bilden, in den der ,,Corrector" als Verbindungsglied eingeschaltet ist. Die Werte dieser beiden Widerstände sind vorzugsweise so gewählt, dass über ein Viertel der vom
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mit der Abstimmung von der Welle wegbewegt, haben die Niederfrequenzausgleichsvorgänge nach und nach zugenommen.
Mittels des Kondensators 59, der vorzugsweise einen ziemlich grossen Wert erhält, werden die Niederfrequenzausgleiehsvorgänge am Widerstand 59 a überbrückt und erzeugen lediglich am Widerstand 59 b variierende Spannungen.
Der Sinn der Schaltanordnung der Widerstände 59 a und 59 b sowie des Kondensators 59 gemäss Fig. 3 ist somit, die Wirksamkeit der Ausgleiehsvorgänge zu erhöhen, u. zw. dadurch, dass man die dem Gitter 57 der Correetor"-Röhre 5 zugeführte Spannung derart variiert, dass, sobald die vom ,,Director" ausgehende Gleichstromspannung zu fallen beginnt, ein Zustand vermehrter Instabilität auftritt und die., Corrector"-Röhre 54 ihre Steuerung in bezug auf die Frequenz der Oszillatorröhre 17 aufgibt.
Ausserdem ist die Anordnung der Widerstände 59 a und 59 b sowie des Kondensators 59 so getroffen, dass wenn die vom"Direetor"gelieferte Spannung ausfällt, der Kondensator sieh nicht
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der einen bedeutend niedrigeren Widerstand hat. Dabei fliesst der Strom durch den Widerstand 59 b in entgegengesetzter Richtung wie der Strom durch den eine nennenswerte Spannung liefernden "Direetor".
Während der Entladung des Kondensators 59 erfolgt deshalb eine tatsächliche Umkehr des Potentials gegenüber Erde am Verbindungspunkt der Widerstände 59 a und 59 b. Diese umgekehrte Spannung wird an das Gitter 57 der "Corrector"-Röhre 54 gelegt und erzeugt eine Frequenz- änderung des Oszillators und bewirkt sofort, dass die Station, falls eine solche vorhanden ist, auf der benachbarten Welle in ungefähre Resonanz mit den Zwisehenfrequenzverstärkern gebracht wird.
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im Betrieb ergibt, dass der gleiche Effekt, der die tatsächliche Umkehr des Potentials am Gitter 57 der Röhre 54 bewirkt, wenn die Spannung vom"Direetor"ausbleibt oder auf Null abfällt, auch dafür verantwortlich zu machen ist, dass die Unstabilität im Bereiche zwischen der einen Station und einer andern derart vergrössert wird, dass der Empfang auf der einen Welle sofort ausgelöst und gleichzeitig die nächste festgehalten wird und der Bereich, innerhalb dessen dieser Wechsel stattfindet, verkleinert wird, so dass die selbsttätige Resonanzeinstellung ganz bestimmt wird und jede Tendenz verschwindet, die Resonanz mit der nichtgewünsehten Station aufrechtzuerhalten.
Die eigentliche Wahl der Werte der Widerstände 59 a und 59 b sowie des Kondensators 59 ermöglicht, die oben beschriebenen Effekte so stark auszubilden, dass die Auslösung möglichst nahe der genauen Resonanzeinstellung erfolgt, wie dies anfangs bei der selbsttätigen Resonanzeinstellung der Fall ist, wenn der Empfänger auf die Station abgestimmt wird. Es hat sich indessen als vorteilhaft erwiesen, diese Werte so zu wählen, dass die Auslösung nicht so nahe bei der Resonanzeinstellung erfolgt, als anfangs die Station eingefangen wird.
Wenn der Empfänger auf die Welle von oben her oder auch von unten her auf die Resonanzfrequenz abgestimmt wird und die Frequenzen, bei denen das Einfangen der Stationen stattfindet, notiert werden, so könnte man eine"Fangbandbreite"definieren. In gleicher Weise könnte eine Freigabebandbreite"definiert werden, wenn der Empfänger verstimmt wird, u. zw. zuerst durch Zunahme der Abstimmfrequenz des Empfängers und dann durch Abnahme derselben und wenn die Frequenzen notiert werden, bei denen die Freigabe erfolgt.
Es wurde gefunden, dass das beste Ergebnis erzielt wird, wenn die "Fangbandbreite" etwa 85% der "Freigabebandbreite" beträgt. Es ist indessen darauf hinzuweisen, dass man mit geeigneter Wahl der Konstanten je nach Gutdünken verschiedene Beziehungen zwischen diesen beiden Bandbreiten erhalten kann, einschliesslich der Gleichheit der beiden Bänder.
Bei der folgenden Tabelle, die sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht, sind die Werte der Widerstände 59 a und 59 b und des Kondensators 59 so gewählt, dass man tatsächlich eine Fangbandbreite erhält, die annähernd 85% der Freigabebandbreite beträgt.
Es ist zu beachten, dass unter dem Einfangen einer Station der Vorgang verstanden wird, bei welchem. die selbsttätige Resonanzeinstellung den Oszillator auf einer Frequenz tätig werden lässt, die ungefähr die gewünschte Zwischenfrequenz für diese bestimmte Station ergibt. In gleicher Weise soll unter der Freigabe der Station der Vorgang verstanden werden, bei welchem die selbsttätige Resonanzeinstellung aufhört, die Frequenz des Oszillators festzuhalten, die annähernd die gewünschte Zwischenfrequenz für eine bestimmte Station ergibt.
Durch geeignete Wahl der Konstanten kann die oben an erster Stelle beschriebene Geräuschunterdrückungsanlage so ausgebildet werden, dass sie auf Wellen arbeitet, die näher an der Empfangswelle liegen, als dies mit dem soeben beschriebenen Freiga, besystem der Fall ist. Mit den unten angegebenen Konstanten arbeitet die Freigabe bei einer Welle,. die näher bei der Abstimmung liegt, wobei die Arbeitsweise durch die selbsttätige Resonanzeinstellung erfolgt. Mit andern Konstanten arbeitet die Geräuschunterdrückungsanlage näher am Resonanzpunkt, wobei die Empfindlichkeit des Empfängers vermindert wird und gleichzeitig der Niederfrequenzverstärkerausgangskreis ausser Tätigkeit gesetzt wird.
Wenn die Geräuschunterdrückungsanlage in der soeben beschriebenen Weise arbeitet, so gibt die selbsttätige Resonanzeinstellung unverzüglich ihre Steuerung der Frequenz des Oszillators auf, da ja die Empfangsspannung am Gitter des Demodulators ausfällt.
Der Wert des Kondensators 28 ist von grosser Bedeutung. Wenn dieser Kondensator einen verhältnismässig kleinen Wert besitzt, so ändert sich die Gittervorspannung an der Röhre 17 beinahe so rasch wie die Spannung am Schirmgitter 23 der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1. Unter diesen Bedingungen kann eine schwere Störung statischer Art so lange andauern, bis die Röhre 17 zu arbeiten beginnt und ein Geräusch zu hören ist. Wenn anderseits der Kondensator 28 einen sehr grossen Wert besitzt, so kann sich die Gittervorspannung an der Röhre 17 nur allmählich ändern, so dass, wenn die gewünschte Station zuerst gehört wird, sie verhältnismässig schwach ist und die Lautstärke nur ganz langsam zunimmt, bis sie schliesslich ihren Endwert erreicht.
Unter diesen Umständen kann die schnelle Drehung der Abstimmskala zur Folge haben, dass der Empfänger ohne Ansprechen des Lautsprechers an einer Station vorübergeht, die genügend stark gewesen wäre, um sonst gehört zu werden. Diese schnelle Drehung der Abstimmskala ermöglicht eine stumme Abstimmung", bei welcher unerwünschte Stationen ohne Empfang übergangen werden ; sobald man in die Nähe einer gewünschten Station gelangt, wird der Empfang durch eine langsame Drehung der Abstimmskala gewährleistet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zweckmässig die folgenden Komponenten oder Konstanten verwendet. Hierauf ist indessen die Erfindung nicht beschränkt, da andere Typen und andere Werte mit der gleichen Schaltanordnung oder etwas andern Verwendung finden können.
Für die Röhren 1, 17, 35, 46 wurde die Type 6 K 7, für die Röhren 17,'47, 52, 53 bzw. die
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0-023 megaohm, die Widerstände 20, : 3. 3, 40 die Grösse von 0'10 Megohm, der Widerstand 44 und Potentiometer 9 von 0#25 Megohm, Widerstand 25 und Potentiometer 32 von 0'015) Megohm, Widerstand 26 von 0-15 Megohm, Widerstand 27 von 1#0 MNegohm, Widerstand 30 von 116 Ohm, Widerstand 31 von
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+ 250 Volt, + 370 Volt,-20 Volt und-38 Volt.
Fig. 3 zeigt graphisch die Arbeitsweise eines Empfängers, dessen Schaltung teilweise in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Kurve A zeigt die Beziehung zwischen Eingangs-und Ausgangsspannungen, die man erhält, wenn das erfindungsgemässe System zur Geräuschunterdrückung durch die Betätigung des Schalters 16 von Fig. 1 ausgeschaltet wird. In diesem Falle beginnt die Ausgangsspannung nach und nach in dem Masse wie die Eingangsspannung zuzunehmen, mit dem Ziel, sich dem Hoehspannungsende auf der Eingangsseite zu nähern, während die selbsttätige Verstärkungsregelung zunehmend wirksam wird.
Kleine Eingangsspannungen geben einen wahrnehmbaren Empfang. Die Kurve B zeigt die Wirkungsweise des Systems, wenn die selbsttätige Geräuschunterdrückung arbeitet, d. h., wenn der Schalter 16 von Fig. 1 geöffnet ist. In diesem Falle erhält man eine Ausgangsspannung erst, wenn die anfängliche Eingangsspannung einen bestimmten Schwellenwert erreicht : übersteigt indessen die Eingangsspannung nur etwas diesen Wert, so nimmt die Ausgangsspannung bis zu einem Punkte zu, der im wesentlichen feststehend bleibt. Somit geben nur solche Wellen, die von vornherein eine bestimmte Mindestamplitude besitzen, einen merklichen Empfang. Der erste Teil der Kurve B ist vertikal, was bedeutet, dass die erfindungsgemässe selbsttätige Geränschunterdrückungsanlage zuverlässig und positiv arbeitet.
Ändert man den Schwellenwert durch Einstellung des Potentiometers 32 von Fig. l, so ändert sieh die anfängliche Minimalamplitude der Eingangsspannung, wodurch ein merklicher Empfang entsteht. Die Kurve C zeigt die Wirkung einer Senkung des Sehwellenwertes ; die Kurve D zeigt die
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von Fig. 1 kann der Schwellenwert auf einen gerade hinreichend hohen Wert gebracht werden, um auf Wellen von gewünschter Anfangsamplitude anzusprechen, ohne schwächere Wellen durchzulassen und ohne dass Störgeräusche entstehen können.
Die Dreiecke 60-65 von Fig. 4 stellen verschiedene Amplituden einfallender Wellen dar.'Es ist zu beachten, dass die einfallenden Wellen in dieser Figur nur symbolisch dargestellt sind. Die Spannung der Empfangswelle auf der Eingangsseite zum Demodulator wird durch die Rechtecke 66,67 und 68 dargestellt, die den einfallenden Wellen 60, 63 und 65 entsprechen.
Die einfallenden Wellen 61, 62 und 64, die unterhalb des Schwellenwertes liegen, auf den der Empfänger eingestellt ist, erzeugen keinen merklichen Empfang dank der Tätigkeit der Geräuschunterdrückungsanlage.
Obgleich die Amplituden der einfallenden Wellen 60, 63 und 65 beträchtlich voneinander abweichen, so ist die Amplitude der entsprechenden Ausgangswellen 66,67 und 68 doch im wesentlichen konstant dank der Tätigkeit der selbsttätigen Verstärkungsregelung.
Ferner spricht der Empfänger auf jede Welle, die von vornherein eine bestimmte Mindestamplitude besitzt, die über dem Schwellenwert liegt, trotz Ungenauigkeit bei der Abstimmung des Empfängers innerhalb des Bereiches einer einzigen Welle im wesentlichen mit der gleichen Stärke an dank der Tätigkeit der selbsttätigen Frequenzeinstellung.
Aus Fig. 4 wird ersichtlich, dass ein mit der erfindungsgemässen Geräuschunterdrüekungsanlage und mit der erfindungsgemässen selbsttätigen Frequenzeinstellung ausgerüsteter Empfänger einen merklichen Empfang nur bei Wellen gibt, die eine bestimmte Anfangsmindestamplitude überschreiten und nur dann, wenn der Empfänger auf die optimalen Arbeitsbedingungen in geeigneter Weise eingestellt ist. Wird ein derartiger Empfänger über den Bereich der Rundfunkfrequenzen langsam abgestimmt, so spricht er auf eine verhältnismässig starke Station nach einer andern verhältnismässig starken Station ohne nennenswerten Empfang dazwischenliegender Stationen an. Darüber hinaus hört man überhaupt keine Station, solange der Empfänger nicht selbsttätig auf diese genau eingestellt ist.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass nicht beabsichtigt wird, die selbsttätige Verringerung des Schwellenwertes nach dem Empfang einer einfallenden Welle von vorherbestimmter Anfangsmindestamplitude, welches ja eines der wichtigsten Merkmale der vorliegenden Erfindung ist und oben genau als solches beschrieben wurde, in den Fig. 3 und 4 graphisch darzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Gattung von Rundfunkempfängern beschränkt. Vielmehr findet sie vorteilhaft Anwendung sowohl in Empfängern, bei denen die Hochfrequenzverstärkung auf der Frequenz der einfallenden Welle vorgenommen wird, als auch bei Empfängern nach Art des Superheterodyns, wo die Verstärkung grösstenteils vor der Demodulation,
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u. zw. auf einer verhältnismässig niedrigen konstanten Zwischenfrequenz vorgenommen wird. Die erfindungsgemässen Anordnungen sind nicht auf die Verwendung in Rundfunkempfängern beschränkt.
Sie können vielmehr mit gleichem Erfolg bei andern Geräten Anwendung finden, die so arbeiten sollen, dass sie von vornherein nicht auf Wellen ansprechen, deren Eingangsspannung einen gewissen Mindestwert nicht erreicht. Andere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Schaltungen ergeben sich aus dem Erfindungsgedanken, der oben eingehend erläutert wurde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Geräuschunterdrückung in Empfangsgeräten für die drahtlose Nachrichtentechnik mit Hochfrequenz-und Niederfrequenzverstärker, dadurch gekennzeichnet, dass an Elektroden sowohl von Hochfrequenz-als auch von Niederfrequenzröhren verstärkungsmindernde Potentiale liegen und bei Auftreffen von Signalen, deren Amplitude einen vorbestimmten Mindestwert übersteigt, die normalen Arbeitsspannungen zuerst an der Hochfrequenzröhre und erst später, durch ein Verzögerungssystem, an der Niederfrequenzröhre hergestellt werden, so dass der Empfänger nur bei andauernden Signalen von bestimmter Mindestamplitude anspricht und nicht auf kurzzeitige Impulse.