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Empfängerschattung zur Demodulation frequenzmodulierter Schwingungen
EMI1.1
Gegentakt geschalteter Röhren zugeführt, anderseits werden sie im gemeinsamen Kathodenkreis dieser Röhren wirksam gemacht. Wenn der Reihenschwingungskreis mit der Frequenz der gleichzurichtenden Schwingungen in Resonanz ist, führen somit die beiden Gitter die gleiche Spannung. Weicht die Resonanzfrequenz des Kreises von dem Augenblickswert der Frequenz der gleichzurichtenden Schwingungen ab, so wird die Gitterspannung der einen Röhre um die Spannung am Kreis erhöht, die der anderen Röhre um diese Spannung verringert. Dies hat zur Folge, dass, wenn der Schwingungskreis nicht mit der Frequenz der zu demodulierenden Schwingungen in Resonanz ist, der Ausgangskreis der beiden Röhren von einem Strom durch- hossen wird.
Dieser Strom beeinflusst eine in den Schwingungskreis aufgenommene, veränderliche Reaktanz in der Weise, dass die Resonanzfrequenz des Kreises dem Augenblickswert der Frequenz der zu demodulierenden Schwingungen nahezu gleich wird. In der bekannten Schaltung werden die zu demodulierenden Schwingungen diesem
Strom entnommen, so dass wiederum derselbe Nachteil wie bei der erstgenannten Schaltung auftritt.
Die Erfindung schafft eine einfache Schaltung, bei der eine sehr befriedigende Linearität zwischen dem Frequenzhub des zu demodulierenden
Signales und dem demodulierten Signal besteht.
Gemäss der Erfindung werden die im Kreise der veränderlichen Impedanz erzeugten, am- plitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen einem AmplitudengleichricLter zugeführt, dessen
Ausgangskreis die Schwingungen entnommen werden.
Die Erfindung wird an Hand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In den Fig. l und 2 der Zeichnung wird die zu demodulierende frequenzmodulierte Eingangs- spannung über die Leitung 1, zusammen mit der
Ausgangsspannung eines örtlichen Oszillators 2, der Schwingungen erzeugt, deren Augenblicks- frequenz der Frequenz des frequenzmodulierten
Signales nahezu gleich ist, einem Demodulator 3 zugeführt, dessen Ausgangsspannung vom Phasen- unterschied zwischen den beiden Spannungen abhängig und in erster Annäherung diesem Phasen-
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unterschied proportional ist und der z. B. als Dioden-bzw. Trioden-, Einphasen-bzw. Gegentakt-bzw. Mischdetektor ausgebildet sein kann.
Der dem Demodulator J entnommene Ausgangsstrom wird gegebenenfalls nach Verstärkung durch die Magnetisierungswicklung 4 einer Selbstinduktion 5 geführt, die einen ferromagnetischen Kern besitzt, dessen Permeabilität von dem die Magnetisierungswicklung durchfliessenden Strom abhängig ist. Diese Selbstinduktion 5 bildet einen Teil des frequenzbestimmenden Schwingungskreises 6 des örtlichen Oszillators 2, u. zw. ist sie bei der Schaltung nach Fig. 1 parallel und bei der Schaltung nach Fig. 2 in Reihe mit der Selbstinduktion 7 und der Kapazität 8 geschaltet.
Infolge dieser Schaltungsweise ist die relative Änderung des die veränderliche Selbstinduktion durchfliessenden Stromes bzw. der Spannung an dieser Selbsinduktion gross in bezug auf den relativen Frequenzhub und gross gegenüber etwaigen Amplitudenänderungen der vom Oszillator 2 erzeugten Schwingungen.
Ähnlich wie bei den bekannten Schaltungen steuert diese Ausgangsspannung des Demodulators 3 die Frequenz des örtlichen Oszillators 2 derart, dass diese Frequenz der Frequenz der Eingangsschwingungen nahezu gleich ist, wobei die Amplitudenmodulation der Eingangsschwingungen die Amplitude der vom örtlichen Oszillator 2 erzeugten Schwingungen nicht beeinflusst. Über die Sekundärwicklung eines Transformators 9, der bei der Schaltung nach Fig. l in Reihe mit und bei der Schaltung nach Fig. 2 parallel zu der veränderlichen Selbstinduktion 5 geschaltet ist und dabei eine kleine bzw.
eine grosse Impedanz in bezug auf diese Selbstinduktion 5 hat, wird die Spannung mit einer Amplitudenmodulation erzeugt, die praktisch genau linear mit dem
Frequenzhub verläuft und, wie bereits gesagt, unabhängig von der etwaigen Amplituden- modulation des zu demodulierenden Signales ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Schwingungen im Kreis der veränderlichen
Impedanz eines frequenzmodulierten Generators eine Amplitudenmodulation aufweisen, die dem
Frequenzhub der erzeugten Schwingungen pro- portional ist. Bei der erfindungsgemässen Em- pfangsschaltung wird diesen Schwingungen unter
Zuhilfenahme eines Amplitudengleichrichters, das modulierte Signal entnommen. Da die Frequenz des ortlichen Oszillators der Frequenz der Ein- gangsschwingungen gleich ist, steht das modulierte
Signal in rein linearem Verhältnis zum Frequenz- hub der zu demodulierenden Schwingungen.
Die Schwingungen im Kreise der veränder- lichen Impedanz 5 weisen nur dann eine Ampli- tudenmodulation auf, die dem Frequenzhub der vom örtlichen Oszillator 2 erzeugten Schwingungen genau proportional ist, wenn die Reaktanz 5 keine Verluste aufweist. Um den Fehler zu be- heben, der auftritt, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, kann man z. B. in der Weise vorgehen, dass man sich die Verluste durch einen Verlust- parallelwiderstand 13 (Fig. 1) dargestellt denkt und den diesen Widerstand 13 durchfliessenden Strom mit einem Strom durch den Ausgleichswiderstand 14 kompensiert, dessen Wert dem Wert des mittleren Verlustwiderstandes 13 der Selbstinduktion 5 annähernd gleich ist.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 kann eine entsprechende Massnahme getroffen werden. Bei dieser Schaltung ist ferner eine einfache Lösung angegeben, wenn die Schwierigkeit auftritt, dass die mittlere Amplitude der Spannung an der ver- änderlichen Selbstinduktion 5 verhältnismässig gross gegenüber der Modulation dieser Spannung ist, d. h., dass die Modulationstiefe dieser Spannung gering ist. Zu diesem Zweck wird in den Anodenkreis der Oszillatorröhre eine Selbstinduktion 15 eingefügt, über die eine Ausgleichsspannung erzeugt wird, so dass die Modulationstiefe der Spannung an der Selbstinduktion 5 beliebig vergrössert werden kann.
Im vorstehenden wurde stets angenommen, dass die Amplitude der vom örtlichen Oszillator erzeugten Schwingungen konstant war. Da die Frequenz dieser Schwingungen über einen verhältnismässig grossen Bereich veränderlich sein muss, ist dies jedoch nicht immer der Fall. Um unes wünsche Amplitudenmodulation der dem
Gleichrichter 10 zuzuführenden Spannung zu vermeiden, kann in Reihe mit (Fig. 1) oder parallel zu (Fig. 2) der veränderlichen Reaktanz 5 eine
Spannungswelle (nicht dargestellt) geschaltet werden, die eine Wechselspannung mit gleich- bleibender Amplitude und mit einer von dem örtlichen Oszillator erzeugten Frequenzen ab- weichenden Frequenz erzeugt, wobei vor dem
Gleichrichter 10 ein nicht dargestelltes Filter geschaltet wird, das die letztgenannten Frequenzen nicht durchlässt.
Die Fig. 3 und 4 stellen Schaltungen dar, bei denen als veränderliche Reaktanz eine Reaktanz- röhre 5 angewendet wird, deren Gitter über ein 900 phasendrehendes Netzwerk 16 mit der Anode der Oszillatorröhre 2 verbunden ist. Für über- einstimmende Elemente sind die gleichen Bezugs- ziffern benützt wie in den vorhergehenden
Figuren. Die durch den Innenwiderstand 20 und die innere Röhrenkapazität 21 der Reaktanz- röhre fliessenden Ströme können wieder auf ähn- liche Weise wie die den Verlustwiderstand 13 bei der in den vorangehenden Figuren beschriebenen, veränderlichen Selbstinduktion durchfliessenden
Ströme ausgeglichen werden.
Zu diesem Zwecke wird gemäss Fig. 3 die node der Reaktanzröhre J über die Primärwicklung des Transformators 9, eine zweite Sekundärwicklung 18 dieses Trans- formators und ein aus einer Neutrodynkapazität 31 und einem Widerstand. ?. ? bestehendes frequenz- abhängiges Netzwerk 17 mit einem Punkt gleichbleibenden Potentials verbunden.
Bei der Schaltung nach Fig. 4 wird der Einfluss des Innenwiderstandes und der Innenkapazität der Röhre durch Anwendung einer Trennröhre behoben, so dass die im Schwingungskreis 6 erzeugte Spannung nicht unmittelbar im Anodenkreis der Reaktanzröhre 5 wirksam ist.
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Wird die Anodenspannung der Reaktanzröhre 5 im Steuergitterkreis bzw. in einem zweiten Steuergitterkreis der Oszillatorröhre 2 wirksam gemacht, so erübrigt sich die Trennröhre 19.
Die Erfindung kann auch an einer Schaltung angewendet werden, bei'der über einen Schwingungskreis mit einer veränderlichen Impedanz 5 eine Spannung erzeugt wird, deren Amplitude die Grösse dieser veränderlichen Impedanz derart steuert, dass die Eigenfrequenz des Kreises in linearer Beziehung zu der Augenblicksfrequenz der gleichzurichtenden Schwingungen steht, insbesondere dieser Frequenz nahezu gleich ist.
In den Fig. 5 und 6 sind Schaltbilder dargestellt, die sich auf solche Schaltungen beziehen.
Die Bezugsziffern für übereinstimmende Elemente sind wieder die gleichen, wie in den vorhergehenden Figuren.
Im allgemeinen muss bei einer solchen Schaltung die Amplitudenmodulation der Eingangsschwingungen mit Hilfe eines Begrenzers behoben sein.
Bei den dargestellten Schaltungen ist stets als
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Impedanz enthält dessen Resonanzfrequenz durch selbsttätige Änderung der veränderlichen Impedanz sich in jedem Augenblick linear mit der Augenblicksfrequenz der zu demodulierenden Schwingungen ändert, insbesondere dieser Frequenz nahezu gleich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungskreis parallel oder in Reihe mit der veränderlichen Impedanz (5) eine Selbstinduktion (7) und eine Kapazität (8) enthält, und dass die in ihm erzeugten amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen einem Amplitudengleichrichter (10) zugeführt werden, dessen Ausgangskreis die demodulierten Schwingungen entnommen werden.