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Regelbarer AM/FM Überlagerungsempfänger mit additiver Mischung für alle Modu- lationsarten
Die Erfindung betrifft einen AM/FM Überlagerungsempfänger mit einer einen Fremdoszillator aufweisenden additiven Mischschaltungsanordnung, vorzugsweise unter Verwendung einer beim FM-Empfang als Mischoszillator und beim AM-Empfang als Oszillator benutzten Triode (bzw. Triodensystems) sowie einer beim FM-Empfang als ZF-Verstärker geschalteten und beim AM-Empfang als Mischröhre verwendeten Penthode.
Bei AM/FM Rundfunkgeräten der unteren und mittleren Preisklasse bietet die Anwendung der additiven Mischung für alle Modulationsarten bzw. auf allen Wellenbereichen gegenüber der multiplikativen den Vorteil der besseren Ausnutzbarkeit der vorhandenen Röhrensysteme. In diesen Geräten lässt sich eine Penthode wahlweise als AM-Mischstufe und als FM-ZF-Verstärkerröhre verwenden. Wegen des geringen äquivalenten Rauschwiderstandes und der höheren Mischsteilheit einer Penthode kann ohne Einbusse an Empfindlichkeit und Verstärkung auf eine HF-Vorstufe verzichtet werden, wenn eine Anordnung gemäss der Erfindung gewählt wird.
Es ist bereits eine Schaltung bekannt, in der eine Penthode wahlweise als Mischröhre für AM-Empfang oder als ZF-Verstärkerröhre für den UKW-Empfang dient. Die Mischung erfolgt jedoch multiplikativ, indem die Oszillatorspannung dem Fanggitter der als Mischröhre arbeitenden Penthode zugeführt wird. Ferner sind bei dieser Anordnung ausser dem Bereichumschalter zusätzliche Schalter notwendig, um die Penthode den Betriebsbedingungen als Misch- oder ZF-Verstärkerröhre jeweils anzupassen.
Bei einem Einbereichsuperhet für Mittel- und Langwellen wurde ferner eine Schaltung verwendet, in der eine Achtpolröhre gleichzeitig als selbstschwingende Mischstufe und als ZF-Verstärker arbeitete. In einer andern Ausführung desselben Empfängers diente eine Triode als selbstschwingende Mischstufe und eine Penthode als ZF-Verstärker.
Weiterhin ist eine selbstschwingende Mischstufe mit einer Penthode bekannt, in der die negative Gittervorspannung des Steuergitters durch Gleichrichtung der Oszillatorschwingungen gewonnen wird und so bemessen ist, dass keine Übersteuerung der Mischröhre eintreten kann. Die Regelspannung wird dabei mit Hilfe einer in dem Penthodensystem eingebauten Diodenstrecke, die mit einer Koppelspule an den Oszillatorschwingkreis angekoppelt ist, gewonnen.
Der Überlagerungsempfänger gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass beim FM-Empfang als ZF-Verstärker bzw. beim AM-Empfang als additive Mischröhre eine (steile) Penthode mit Regelcharakteristik verwendet wird, deren Kathoden- und Schirmgitterwiderstände für beide Betriebsarten jeweils den gleichen optimalen Wert aufweisen, und im Gitterkreis der regelbaren Penthode der Arbeitswiderstand der ZF-Regeldiode und der des Gleichrichters für die Oszillatorspannung in Serie geschaltet sind, so dass beim Arbeiten als AM-Mischstufe eine mit der Oszillatoramplitude gleitende Verzögerungsspannung für die automatische Verstärkungsregelung entsteht.
Die Wirkungsweise des Empfängers sei an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. - Die Regelpenthode 1 arbeitet beim FM-Empfang als ZF-Verstärker. Hiezu ist die Röhrenstufe 2 durch-in der Zeichnung nicht gezeichnete-Kontakte des Wellenschalters 3 als selbstschwingende Mischstufe geschaltet. Bei der Röhre 1 ist der zum Kondensator 4 parallel geschaltete Kathodenwiderstand 5 durch den Kontakt 6 des Wellenschalters 3 an Masse gelegt und der Gitterkondensator 7 durch den Wellenschalterkontakt 8 an den ZF-Ausgang der als selbstschwingende UKW-Mischstufe arbeitenden Stufe 2 angeschlossen. Der Kathodenwiderstand 5 und der Schirmgitterwiderstand 9 sind für die gewählte Type der regelbaren Röhre 1 optimal bemessen.
Beim AM-Empfang (Bereiche K, L, M) arbeitet die Regelpenthode 1 als additive Mischstufe. Hiezu ist die Stufe 2 durch die oben erwähnten, in der Zeichnung nicht dargestellten Kontakte als Fremdoszillator geschaltet. Dabei ist der mit dem Kondensator 4 parallel geschaltete Kathodenwiderstand 5 durch den Wellenschalter 3 an die Anzapfung einer der Oszillatorschwingkreise 10 gelegt und der Gitterkondensator an einen der Schwingkreise 11 des AM-Einganges des Empfängers.
Der Anodenstromkreis der Röhre 1 wird in beiden Fällen durch die ZF-Eingangskreise 15 und 16 des FM/AM-ZF-Teiles 14 gebildet. Wenn keine zusätzlichen Massnahmen getroffen werden, tritt wegen der für die Röhre 1 als FM-ZF-Verstärker bereits festgelegten Dimensionierung der Widerstände 5 und 9
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beim AM-Empfang eine unerwünschte Gittergleichrichtung des Eingangssignales und der Oszillatorspannung ein. Hiedurch entstehen Oberwellen bis zu hohen Ordnungszahlen, die Ursache einer Vielzahl von Pfeifstellen sind. Ausserdem tritt eine starke Bedämpfung der Eingangskreise 11 ein. Um dies zu verhindern, bedient sich die Erfindung einer an sich bekannten Massnahme, bei der eine aus der Oszillatorspannung abgeleitete Gleichspannung dem Steuergitter der Mischröhre als Regelspannung zugeführt wird.
Hiezu dient die in dem Penthodensystem enthaltene Diode 12 und der aus der Serienschaltung Widerstände 18 und 19 bestehende Arbeitswiderstand. Die durch Gleichrichtung der zwischen Masse und Kathode der Röhre 1 liegenden Oszillatorwechselspannung gewonnene Vorspannung wird über den hochohmigen Widerstand 13 an das Steuergitter der Röhre 1 geleitet. Weil die Vorspannung dem Scheitelwert der angelegten Oszillatorwechselspannung nahezu gleich ist, sinkt der Steuergitterstrom bis auf einen geringen Restbetrag, der z. B. nur noch eine 20% ige Vergrösserung der Bandbreite der Eingangskreise verursacht, herab. Weil eine Regelpenthode vorgesehen ist, erfolgt die Mischung im oberen, steilsten Bereich der Steilheitskennlinie (s = fUg1) in dem auch die grösste Mischsteilheit erzielt wird.
Vorausgesetzt, dass für die Röhre 1 eine Type mit grosser Steilheitsänderung im Bereich kleiner Steuergittervorspannungen (Regelröhre) vorgesehen ist, wird für die Betriebsbedingungen als FM-ZF-Verstärker und als AM-Mischstufe ohne Veränderung der Widerstände 5 und 9 jeweils die optimale Verstärkung erzielt.
Darüber hinaus ist vorgesehen, den Widerstand 18 auch als Arbeitswiderstand der Regeldiode 17 des ZF-Verstärkers 14 zu verwenden. Durch diese Massnahme wird beim Arbeiten als AM-Mischstufe die für die automatische Verstärkungsregelung notwendige Verzögerungsspannung aus der Oszillatorspannung gewonnen. Für den ZF-Verstärker lässt sich die Höhe derselben durch die Wahl des Teilerverhältnisses der Widerstände 18 und 19 einstellen. Die Regelung der Mischstufe selbst ist um den vollen Betrag der gleichgerichteten Oszillatorspannung verzögert. Die gleitende, von der Oszillatoramplitude abhängige Verzögerungsspannung bewirkt, dass die Mischstufe auch bei grossen Empfangssignalspannungen immer genügend negativ vorgespannt ist.
Dadurch werden Verzerrungen in der Mischstufe selbst dann vermieden, wenn die Signalamplitude einen mit der Oszillatorspannung vergleichbaren Wert annimmt.