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Schaltung zum Empfang frequenzmodulierter Schwingungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Empfang frequenzmodulierter Schwingungen und hat den Zweck, die ungewünschte Amplitudenmodulation dieser Schwingungen unwirksam zu machen.
In den üblichen Schaltungen zum Empfang frequenzmodulierter Schwingungen werden diese Schwingungen nach Mischung mit einer Oszillatorschwingung und gegebenenfalls nach Zwischenfrequenzverstärkung einem Begrenzer zugeführt, in dem die ungewünschte Amplitudenmodulation unterdrückt wird. Ein Nachteil derartiger Schaltungen besteht darin, dass nicht nur eine besondere Begrenzerröhre, sondern häufig auch eine zusätzliche Verstärkerröhre erforderlich ist, da das Verhältnis zwischen Ausgangs-und Eingangsspannung einer Begrenzerröhre sehr ungünstig ist.
Diese Nachteile werden bei der erfindungsgemässen Schaltung vermieden. Zu diesem Zwecke wird eine Schaltung mit zwei elektrischen Entladungsröhren benützt, bei der dem Eingangskreis der ersten Röhre die zu empfangenden frequenzmodulierten Schwingungen zugeführt werden und der Ausgangskreis dieser Röhre mit dem Eingangskreis der zweiten Röhre gekoppelt ist. Die im Ausgangskreis der zweiten Röhre erzeugten frequenzmodulierten Schwingungen werden nach der Erfindung einem Amplitudengleichrichter zugeführt, dessen niederfrequente Ausgangsspannung dem Eingangskreis einer der beiden Röhren zugeführt wird, so dass die dem Ausgangskreis dieser Röhre entnommene
Niederfrequenzspannung die Verstärkung, ins- besondere die Steilheit, der anderen Röhre regelt.
Es ist an sich z. B. nach der Schweizer Patent- schrift Nr. 206044 sowie der britischen Patent- schrift Nr. 487397 bekannt, eine der un- erwünschten Amplitudenmodulation ent- sprechende Regelspannung zu erzeugen, die zur
Unterdrückung dieser Amplitudenmodulation einer dem Demodulator vorangehenden Stufe zugeführt wird ; es ist jedoch in den angegebenen
Patentschriften nicht erwähnt, diese Regel- spannung zuerst zu verstärken und dann mit der verstärkten Regelspannung eine der Röhren zu regeln.
Diesem Stande der Technik gegenüber ist das
Wesen und auch der entscheidende Fortschritt der Erfindung sowohl in der Verwendung einer verstärkten Regelspannung als auch darin zu sehen, dass diese mittels einer der in der Empfängerschaltung schon vorhandenen Röhren erzielt wird.
Gerade in dem der angeführten Schaltung entsprechenden Fall, nämlich dass eine der erwähnten Empfängerröhre zusätzlich zugeführte Niederfrequenz die gleiche Periode und die gleiche oder entgegengesetzte Phase wie die Amplitudenmodulation der empfangenen Schwingungen aufweist, treten die einer solchen Massnahme sonst anhaftenden Nachteile nicht mehr auf, wie Zwischenmodulation der Schwingungen und Übersteuerung der Röhre.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die beiden elektrischen Entladungsröhren bezeichnet, die z B. die Aufgaben zweier in Kaskade geschalteter Zwischenfrequenzverstärker eines Empfängers für frequenzmodulierte Schwingungen erfüllen. Die frequenzmodulierten Zwischenfrequenzschwingungen werden über den Eingangstransformator 3 dem Eingangskreis der Röhre 1 zugeführt, während ihr Ausgangskreis mit dem Eingangskreis der Röhre 2 gekoppelt ist. Mit dem Ausgangskreis dieser zweiten Röhre ist ein Demodulator 4 üblicher Art für frequenz- modulierte Schwingungen gekoppelt.
Die den Eingangstranstormator 3 zugeführten Schwingungen zeigen eine ungewünschte Amplitudenmodulation ; die Amplitudenmodulation der dem Demodulator 4 zuzuführenden Schwingungen kann durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahme so stark unterdrückt werden, dass sie nicht störend wirkt.
Zu diesem Zwecke werden die im Ausgangskreis der Röhre 2 erzeugten amplitudenmodulierten Schwingungen mit Hilfe eines Amplitudengleichrichters 5 gleichgerichtet, worauf die über ein Abflachfilter 6 im Ausgangskreis dieses Gleichrichters 5 erzeugte Niederfrequenzregelspannung, die sich entsprechend der Amplitudenmodulation ändert, dem Eingangskreis der Röhre 1 zugeführt und in dieser Röhre verstärkt wird, so dass diese verstärkte Niederfrequenzregelspannung die Verstärkung und ins- besondere die Steilheit der Regelröhre 2 beeinflusst. Jede unerwünschte Amplitudenmodulation
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der dem Gleichrichter 5 zugeführten Schwingungen führt auf diese Weise eine verstärkte Regelspannung herbei, die dieser unerwünschten Amplitudenmodulation entgegenwirkt.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 sind die Röhren 1 und 2 in bezug auf ihre Aufgabe als Regelspannungsverstärker bzw. Regelröhre vertauscht, wodurch der Vorteil erzielt wird, dass die jetzt der Röhre 1 zugeführte, in der Röhre 2 verstärkte Regelspannung auf die Verstärkung der Röhre 1 einen viel grösseren Einfluss ausübt, da die dem Gitter dieser Röhre 1 zugeführten Zwischenfrequenzschwingungen eine viel kleinere Amplitude besitzen, so dass auch eine verhältnismässig kleinere Regelspannung erforderlich ist, um die mittlere Steilheit der Regelröhre um den gleichen Betrag zu ändern.
Bei einer derartigen Schaltung ist es möglich, die unerwünschte Amplitudenmodulation der dem Demodulator 4 zuzuführenden Schwingungen bis zu Frequenzen von z. B. 3000 Hertz um einen Faktor 200 herabzusetzen, was mehr als das Zehnfache von dem mit der besten Begrenzerröhre Erreichbaren ist. Für höhere Audiofrequenzen, wo grundsätzlich ein kleinerer Reduktionsfaktor ausreicht, kann die Schaltung derart ausgeführt werden, dass dieser Reduktionsfaktor annähernd im umgekehrten Verhältnis zur Audiofrequenz abnimmt, in welchem Falle die Schaltung sehr stabil gemacht werden kann.
Da die Amplitudenmodulation in erheblichem Masse herabgesetzt wird, ist es zulässig, den Demodulator nicht als Gegentakt-, sondern als Einphasendemodulator auszubilden, wodurch eine Diode erspart wird.
Es ist jedoch auch möglich, eine Diode zu ersparen, ohne die Vorteile eines Gegentaktdemodulators aufzugeben. Ein Beispiel einer solchen Schaltung gibt Fig. 3. In dieser der
Schaltung nach Fig. 1 entsprechenden Schaltung werden die im Ausgangskreis der Röhre 2 erzeugten Schwingungen über einen ähnlichen Kopplungstransformator 7 wie der in Fig. 1 dargestellte dem Amplitudengleichrichter 5 zugeführt, dessen Ausgangskreis die Regelspannung entnommen wird. Der Kopplungstransformator 7 bildet jedoch zusammen mit dem Abstimmkondensator 8 ausserdem einen der Schwingungskreise eines Diskriminatornetzwer : kes 7-8-9, dessen frequenzabhängige Ausgangsspannung mit Hilfe eines Gleichrichters 10 und eines Abflachfilters 11 gleichgerichtet wird.
Die Kreise 7, 8 und 9 können dabei derart bemessen werden, dass für die mittlere Frequenz die Spannung am Filter 11 derjenigen am Filter 6 gleich ist, so dass die der Niederfrequenzstufe zuzuführende Spannung für diese Frequenz ganz unabhängig von der Amplitudenmodulation der im Ausgangskreis der Röhre 2 erzeugten Schwingungen ist.
Es ist einleuchtend, dass die Eigenschaften des
Gegentaktgleichrichters erhalten bleiben, wenn der Niederirequenzstufe eine Spannung zu- geführt wird, die dem Unterschied zwischen der am Abflachfilter 11 erzeugten Spannung und einer auf andere Weise dem Ausgangskreis 6 des Gleichrichters 5 entnommenen Spannung entspricht, z. B. der Niederfrequenzkomponente der im Ausgangskreis der Röhre 1 erzeugten Spannung.
Um die noch übrigbleibende unerwünschte Amplitudenmodulation in einer Schaltung nach Fig. 1 oder 3 vollkommen abzugleichen, werden nachstehend noch verschiedene Massnahmen beschrieben.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung wird die Verstärkung einer nach der Röhre 2 folgenden elektrischen Entladungsröhre durch einen Teil der in der Röhre 1 verstärkten Regelspannung geregelt. Zu diesem Zwecke werden die im
EMI2.1
Zwischenfrequenzspannungen an den beiden Steuergitter dieser Röhre weisen dabei einen Phasenunterschied auf, der in erster Annäherung dem Frequenzhub der gleichzurichtenden Schwingungen proportional und z. B. für die mittlere Frequenz gleich 900 ist. Im Anodenkreis dieser Röhre wird infolgedessen, ausser Hochfrequenzkomponenten, eine Niederfrequenzspannung erzeugt, deren Grösse dem Frequenzhub und der Amplitude der gleichzurichtenden Schwingungen proportional ist und ferner noch von der Vorspannung der beiden Steuergitter abhängt.
Diese Vorspannung wird durch die
EMI2.2
bewirkt eine kleine Zunahme der Amplitude der der Mischgleichrichterröhre 13 zugeführten Schwingungen eine proportionale Zunahme der negativen Vorspannung der Gitter der Röhre 13, so dass bei richtiger Bemessung die Niederfrequenzkomponente der Anodenspannung unabhängig von der genannten Amplitudenzunahme ist. Zwecks Unterdrückung der Zwischenfrequenzschwingungen ist ein Kondensator 14 vorgesehen, der für die Frequenz der Zwischenfrequenzschwingungen eine kleine Impedanz und für die Frequenz der Niederfrequenzrege1spannung eine grosse Impedanz besitzt.
Ein weiteres Ausgleichsverfahren, das an den Schaltungen nach Fig. 1, 2 und 3 anwendbar ist, ist in Fig. 5 veranschaulicht, bei der dem Gleichrichter 5 ausser der sehr wenig in der Amplitude : modulierten, über den Transformator zugeführten Spannung noch ein Teil der z. B. im Ausgangskreise der Röhre 1 erzeugten und eine verhältnismässig grosse Amplitudenmodulation aufweisender Spannung zugeführt wird. In der Schaltung ist die Sekundärseite eines im Anodenkreis der Röhre 1 liegenden Transformators 15 in Reihe mit der Sekundärseite des Transformators 7 in den Eingangskreis des Gleichrichters 5 eingeschaltet.
In einer abgeänderten Ausführungsform dieses Ausgleichsverfahrens wird die auf der Sekundärseite des Transformators 15 erzeugte Spannung
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nach Gleichrichtung in Reihe mit der über das Filter 6 erzeugten Spannung geschaltet. Dieses Verfahren misslingt jedoch gewöhnlich, da die erstgenannte Spannung zu klein ist, um gleichgerichtet zu werden.
Ein drittes Ausgleichsverfahren, das gleichfalls an den Schaltungen nach den Fig. 1 und 3 angewendet werden kann, besteht darin, dass dem Demodulator 4 ausser der im Ausgangskreis der Röhre 2 erzeugten Spannung noch ein Teil der im Ausgangskreis der Röhre 1 erzeugten Spannung zugeführt wird, derart, dass sich die unerwünschten Amplitudenmodulationen dieser beiden Spannungen ausgleichen. Zu diesem Zwecke wird z. B. die Anode der Röhre 1 in Fig. 1 über einen Widerstand 16 und die Anode der Röhre 2 über einen Widerstand 17 mit dem Eingangskreis des Demodulators 4 verbunden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, namentlich können die Röhren 1 bzw. 2 auch die Aufgaben einer ersten Mischstufe bzw. eines Zwischen- frequenzverstärkers erfüllen.
Auch ist es nicht notwendig, dass die Steilheit der Regelröhre durch die Regelspannung geändert wird ; es ist z. B. auch möglich, eine solche
Regelung zu bewerkstelligen, dass z. B. das
Steuergitter der Regelröhre stromführend wird, wodurch sich gleichfalls die Verstärkung dieser
Röhre ändert.
Obwohl die erzeugte Regelspannung die Unter- drückung von Niederfrequenzamplituden- änderungen der im Ausgangskreis der Röhre 2
EMI3.1
Röhren zugeführt wird, wodurch die dem Ausgangskreis dieser Röhre entnommene verstärkte Niederfrequenzspannung die Verstärkung, insbesondere die Steilheit, der anderen Röhre regelt.