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te Entladungsröhre oder durch eine Diode gebildet werden, deren Kapazitätswert sich als Funktion der über ihr auftretenden Spannung ändert.
Soll die Unempfindlichkeit des Detektors 2 gegen Störungen optimal gemacht werden, so muss, un-
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te T des Filters 5 möglichst gross gemacht werden. Die Vergrösserung dieser Zeitkonstante bringt jedoch eine Verkleinerung des sogenannten Fangbereichs des Detektors 2 mit sich, so dass infolgedessen zwar die
Empfindlichkeit gegen Störungen verbessert wird, aber die Möglichkeit einer Wiederherstellung des Syn- chronismus, nachdem dieser aus irgendeinem äusseren Grunde verlorengegangen ist, z. B. durch Einschal- tung des Empfängers oder durch Umschaltung von einem Sender auf den andern, verringert wird.
Damit ein Einfangen dennoch möglich gemacht wird, ist eine an sich bekannte zusätzliche Fangvor- richtung vorgesehen, die aus einem gesonderten Phasendetektor 7, einem zugehörigen Glättungsfilter 8 und einer dadurch gesteuerten Torschaltung 9 besteht. Der Hilfsdetektor 7 kann in Form einer Koinzi- denzschaltung ausgebildet sein, der die Synchrouisierimpulse und die vom örtlichen Sinusoszillator 3 ab- geleiteten Vergleichsimpulse 10 zugeführt weraen. Gewöhnlich wird die Dauer der Impulse 10 gegenüber der der Impulse 1 gross gewählt.
Fig. 2 veranschaulicht verschiedene Spannungen. Dabei ist in Fig. 2a das dem Detektor : 2 zugeführte
Vergleichssignal 4 angedeutet. Aus der Fig. 2a ist ersichtlich, dass das Vergleichssigual während der Ver- gleichsperiode AT, welche ausserdem das Haltegebiet des Detektors 2 bedingt, eine steile Neigung und während der übrigen Periodenzeit T eine. entgegengesetzte und bedeutend weniger steile Neigung hat.
Fig. 2b zeigt die Ausgangsspannung des Detektors 7 nach dem Glättungsfilter 8 als Funktion des Pha- senunterschieds zwischen dem Synchronisiersignal und dem von dem Ortsoszillator erzeugten Signal. Be- kanntlich beträgt die Ausgangsspannung Null Voll für grosse Phasenabweichungeu (also für grosse Frequenz- abweichungen) und nimmt von einem bestimmten Phasenunterschied cf =-'. bis zu einem Maximalwert bei = 00 zu, worauf sie wieder auf einen Wert von Null Volt herabsinkt bei = + < P. Ist die Sperrspan- nung der Torschaltung 9 gleich -El Volt, so wird das Tor 9 durch die mittels des Filters 8 geglättete Ausgangsspannung des Hilfsdetektors 7 gesperrt,
wenn der Phasenunterschied zwischen dem Signal 1 und dem Signal 10 gleich- oder+ < Grad ist. Der Torschaltung 9 wird das Synchronisiersignal l zugeführt, so dass im nicht synchronisierten Zustand, in dem das Tor 9 nicht gesperrt ist, diese Synchronisierimpulse direkt auf den Oszillator 3 übertragen werden, so dass dieser durch direkte Synchronisierung derart synchronisiert wird, dass wenigstens die Frequenzen der beiden Schwingungen einander gleich gemacht werden. Darauf wird in Zusammenwirkung mit dem Phasendetektor 2 der Phasenunterschied zip in das Gebiet - cl, bis + < i ? hineingebracht, wodurch die Torschaltung 9 wieder gesperrt und die direkte Synchronisierung behoben wird. Vorstehendes wird weiter unten näher erläutert.
Der Oszillator 3 ist ein Sinusoszillator, so dass bei direkter Synchronisierung die Möglichkeit vorliegt, dass zwar die Frequenzen der beiden Schwingungen einander gleich gemacht werden, dass jedoch die Phascnabweièhungen bis etwa +900 und-90 bestehen bleiben können.
Dies lässt sich wie folgt erklären : Fig. 4a zeigt eine Periode einer von dem Ortsoszillator 3 erzeugten sinusförmigen Schwingung. Für die 00-Phasenlage ist-die Spannung maximal, und da zwischen Strom und Spannung des Oszillators nahezu kein Phasenunterschic. d vorliegt, wird auch der den Oszillator durchflie- ssende Strom maximal. Trifft ein Synchronisierimpuls während des direkten Synchronisiervorgangs gerade an einem Zeitpunkt ein, der dieser 0 -Phasenlage entspricht, so wird auch der zugehörende Kreis in dem richtigen Augenblick angeregt und der Oszillator ist geneigt, mit einer eigenen Frequenz weiterzuschwingen, die bei diesem nicht synchronisierten Zustand von der Synchronisierfrequenz abweicht.
Dieser Zustand ist in Fig. 3a angedeutet, wobei der Vektor 11 die Vektordarstellung des von dem Oszillator 3 erzeugten, sinusförmigen Signals und der Vektor 12 die Vektordarstellung des Synchronisersignals in Phase mit dem Vektor 11 ist. Die Addition beider Vektoren liefert den Summenvektor 13, der mit dem Vektor 11 in Phase ist, so dass keine reaktive Komponente zur Nachregelung der Oszillatorfrequenz entsteht. Der nächstfolgende Impuls wird jedoch, dank der Frequenzabweichung, nicht mehr in Phase sein und z. B. eine Abweichung aufweisen, wie diese in Fig. 3b angegeben ist. Der Vektor 12 kann in eine Komponente 14 in Phase mit dem Vektor 11 und eine Komponente 15 senkrecht zum Vektor 11 zerlegt werden.
Die Komponente 14 und der Vektor 11 liefern wieder den Summenvektor 13, die Komponente 15 hingegen ist als eine reaktive Komponente zu betrachten, die somit die Verstimmung des Oszillators in der richtigen Richtung herbeiführen wird.
In Abhängigkeit von der Amplitude der Synchronisierimpulse wird bereits nach einigen Perioden der Sinusoszillator derart nachgeregelt sein, dass zwar die Frequenzen der beiden Schwingungen einander gleich sind, aber dass ein bestimmter Phasenunterschied bestehen bleibt, da sonst keine reaktive Kompo-
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nente zur Verstimmung zur Verfügung bleibt. Je grösser die ursprünglichen Frequenzabweichungen zwischen den beiden Schwingungen und je kleiner die Amplitude der Synchronisierimpulse ist, umso grösser müssen die verbleibenden Phasenabweichungen sein, um die Frequenzabweichungen nachregeln zu können. Aus Fig. 3e ist ersichtlich, dass eine Phasenabweichung bis zu +900 oder-900 möglich ist, da dann die zur Verfügung stehende reaktive Komponente maximal ist.
Bei noch grösseren Phasenabweichungen nimmt diese reaktive Komponente wieder ab, während gerade eine grössere reaktive Komponente zur Verstimmung notwendig wäre. Da mit Rücksicht auf die Verstärkungsmöglichkeiten im Empfänger die Amplitude der Synchronisierimpulse nicht unbegrenzt erhöht werden kann, können bei grossen Frequenzabweichungen grosse Phasenunterschiede verbleiben.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei diesen grossen Phasenabweichungen der Haltemechanismus des Phasendetektors 2, der erst innerhalb des Vergleichsgebietes AT wirksam wird, die Synchronisierung noch nicht übernehmen kann. Damit der Sinusoszillator dennoch nach der passenden Phase hin geregelt werden kann, wird dem Vergleichssignal 4 nach der Erfindung ausserhalb des Gebietes AT ein von Null abweichender Wert erteilt, wie dies in den Fig. 2a und 4b angegeben ist.
Wie in Fig. 4b dargestellt ist, wird angenommen, dass die direkte Synchronisierung bei einer Phasenabweichung von-9, zustandekommt. Die Torschaltung 9 bleibt geöffnet, wodurch die Frequenzen der beiden erwähnten Schwingungen einander gleich bleiben und die dem Detektor 2 zugeführten Impulse 1 auf das Signal 4 überlagert werden, wie dies bei 16 angegeben ist. Fig. 4b gilt wieder für einen symmetrischen Phasendetektor, so dass sowohl negative als auch positive Impulse (die einfachheitshalber in derselben Figur angegeben sind) dem Signal 4 zugefügt werden. Infolgedessen tritt nach Gleichrichtung eine Ausgangsspannung el auf, die dem Filter 5 zugefuhrt wird.
Der Kombination der direkten mit der indirekten Synchronisierung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zwar der von dem Phasendetektor 2 bedingte Teil des Regelkreises unstabil wäre ausserhalb des Vergleichsgebietes AT, aber dass durch die Zusammenwirkung der direkten und der indirekten Synchronsierung eine Nachregelung des Oszillators auch ausserhalb des Vergleichsgebietes möglich ist.
Auch wenn der augenblickliche Phasenunterschied ausserhalb des Vergleichsgebietes liegt, liefert der Phasendetektor 2 eine Spannung mit der richtigen Polarität (wäre eine entgegengesetzte Polarität notwendig, so hätte die direkte Synchronisierung den Synchronismus bei einer Phase + in der Nähe von +90 zustandegebracht), aber mit einem zu geringen Wert. Die Ausgangsspannung des Detektors 2 wird über das Filter 5 dem Regelglied 6 zugeführt, das den Oszillator in die richtige Phasenlage nachregelt.
Dabei bleibt die direkte Synchronisierung einstweilen wirksam, so dass die dem Glied 6 zugeführte Spannung anfangs nur klein zu sein braucht, um den Oszillator dennoch nachregeln zu können. Wird aber zur richtigen Phasenlage hingeregelt, so nimmt die reaktive Komponente der direkten Synchronisierung ab, so dass in dem Masse, wie die Ausgangsspannung des Detektors 2 steigt, die direkte Synchronisierung allmählich geringer wird. Der Oszillator 3 wird somit nachgeregelt, wodurch die Ausgangsspannung des Filters 5 steigt und die Phase zwischen den beiden Schwingungen kontinuierlich geändert wird. Nach
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nung es.
Tatsächlich ist der geschilderte Vorgang kontinuierlich, so dass die Ausgangsspannung des Detektors 2 kontinuierlich zunimmt, bis die Phasenlage - ""7 erreicht ist. Dies bedeutet, dass ein Phasenunterschied zwischen den beiden Schwingungen innerhalb des Haltegebietes des Detektors 2 liegt. Dieser ist dann weiter allein imstande, die vollständige Nachregelung herbeizuführen. Während dieser weiteren Nachregelung bleibt das Tor 9 geöffnet, bis der Phasenunterschied den Wert -11'" erreicht hat (oder +., wenn von der andern Seite her nachgeregelt wird), worauf die Torschaltung 9 gesperrt wird. Diese Schaltung ist dann jedoch unentbehrlich, da der Detektor 2 dann eine hinreichende Spannung liefern kann, um den Oszillator in der richtigen Einstellung halten zu können.
Dabei soll bemerkt werden, dass das Haltegebiet, sofern es sich um die Frequenzabweichungen des Phasendetektors 2 handelt, gleich dem Fangbereich der direkten Synchronisierung oder grösser als dieser sein muss, da sonst der Phasendetektor 2, nachdem das Tor wieder gesperrt ist, an sich nicht imstande sein wird, den synchronisierten Zustand aufrechtzuerhalten.
Der Fangbereich des Detektors 2 ist jedoch erheblich kleiner als der Fangbereich der direkten Synchronisierung.
Figez zeigt eme praktische Ausfuhrungsform des Blockschaltbildes nach Fig. 1, wobei ähnliche Teile möglichst ähnlich bezeichnet sind. Der Oszillator 3 ist in diesem Falle als Oszillator zum Erzeugen der Steuerspannung für die Zeilenendröhre wirksam. Dazu wird die von dem Oszillator 3 gelieferte sinusförmige Schwingung in einer Begrenzungsschaltung in ein mehr oder weniger impulsförmiges Signal
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umgewandelt, worauf diese Spannung, gegebenenfalls nach Integrierung, der Zeilenendröhre zugeftihrt wird, deren Anodenkreis den Zeilenausgangstransformator mit den horizontalen Ablenkspulen enthält.
Die Synchronisierimpulse 1 werden über den Transformator 18 den beiden Gleichrichtern 19 und 20 des
Phasendetektors 2 zugeführt.
An der Mittelanzapfung 21 der Sekundärwicklung des Transformators 18 ist das Signal 4 angelegt. Die Zeitkonstante T dieses Detektors wird durch das Filter 5 in Zusammenwirkung mit den Detektionswiderständen 22 und 23 bestimmt.
Die Röhre 24 ist als Koinzidenzröhre wirksam. Dazu werden die dem Zeilenausgangstransformator entnommenen Ruckschlagimpulse 10 über den Kondensator 25 der Anode der Röhre 24 zugeführt, deren
Steuergitter die Synchronisierimpulse 1 empfängt. Im synchronisierten Zustand zieht die Röhre 24 Strom, wodurch an der Anode eine negative Spannung auftritt. die mittels des Filters 8 geglättet wird und zum
Sperren der Torschaltung 9 dient.
Im nicht synchronisierten Zustand ftihrt die Röhre 24 keinen Strom und die dem Steuergitter der zur
Torschaltung gehörenden Röhre 26 zugeführten Impulse werden verstärkt und über einen Kondensator 27 und das Netzwerk 28 zur direkten Synchronisierung dem Schirmgitter der Oszillatorröhre 29 zugeführt.
Diese Röhre bildet einen Teil des als Hartley-Oszillator geschalteten Sinusoszillators 3. Das Regelglied
6 ist in diesem Falle eine Reaktanzröhre, welche die Abstimmung des Oszillatorkreises ändert.
Es ist nicht notwendig, dass in dem gesonderten Phasendetektor 7 eine Entladungsröhre angewandt wird. Es kann auch ein einfacher Gleichrichter, z. B. eine Germaniumdiode, zu diesem Zweck benutzt werden. Dabei werden der Anode der Germaniumdiode die Synchronisierimpulse und der Kathode die
Vergleichsimpulse 10 zugeführt, während die Anode über das Glättungsnetzwerk 8 mit dem Steuergitter der Torröhre 26 verbunden ist.
Es sei noch bemerkt, dass durch Anbringung der Seitenflanken an dem Vergleichssignal 4 die Emp- findlichkeit gegen Störungen ausserhalb des Vergleichsgebietes AT schlechter wird. Da jedoch der Fangbereich des Detektors 2 klein gemacht ist, ist die Zeitkonstante dieses Detektors mit dem zugehörenden Filter 5 verhältnismässig gross, wodurch die Gesamtempfindlichkeit gegen Störungen der ganzen Schaltungsanordnung verbessert werden kann, was ohne die zusätzliche Fangvorrichtung nicht der Fall wäre.
Naturgemäss kann man mit Rücksicht auf die Stabilität des eigentlichen Regelkreises die erwähnte Zeitkonstante nicht unbegrenzt vergrössern.
Es wird einleuchten, dass auch jeder andere symmetrische Phasendetektor benutzt werden kann. Es ist z. B. ein Phasendetektor anwendbar, bei dem ein Synchronisiersignal dem Verbindungspunkt zweier durch die Anoden oder Kathoden miteinander verbundener Gleichrichter zugeführt wird, während zwei abgeänderte Vergleichssignale 4 gegenphasig den andern Enden der Gleichrichter zugeführt werden.
Dabei braucht nur eines der Vergleichssignale 4 ausserhalb des Vergleichsgebietes A T einen von Null abweichenden Wert zu haben. Ausserdem steigen die Flanken ausserhalb des Vergleichsgebietes AT nicht bis zu demselben Wert an wie innerhalb dieses Gebietes, da der Wert von Spitze zu Spitze innerhalb des Gebietes AT wesentlich vergrössert ist. Infolgedessen werden etwaige Störungen, die ausserhalb des Vergleichsgebietes fallen, weniger stark wiedergegeben, als wenn diese Flanken bis zu demselben Wert ansteigen wtirden. Bedingung ist nur, dass der Phasendetektor 2 ausserhalb des Vergleichsgebietes AT eine Spannung abgibt, die gemeinsam mit der direkten Synchronisierung gerade imstande ist, die Phase in das Gebiet AT zu fUhren.
Da die Spitze-Spitze-Werte der Vergleichssignale innerhalb des Gebietes AT hochgeftihrt sind, ist es ausserdem notwendig, zum Behaupten der Stabilität des normalen Regelkreises, der durch den Phasendetektor 2, das Filter 5, das Regelglied 6 und den Oszillator 3 gebildet wird, das Filter 5 in Form einer Reihenschaltung zweier Widerstände und eines grossen Kondensators von z. B. 20 bis 50 MF auszubilden.
Das von der Reihenschaltung der Widerstände abgewendete Ende des Kondensators ist dann mit Erde verbunden. Die Spannung für das Regelglied 6 wird dabei dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände entnommen. Das Verhältnis zwischen den Widerständen muss dabei derart sein, dass das Ausgangssignal des Detektors 2 für schnelle Phasen und/oder Frequenzänderungen in gleichem Masse geschwächt wird, wie die Spitze-Spitze-Werte des Vergleichssignals 4 vergrössert sind. Durch diese Schwächung werden somit auch Störungen, die als schnelle Änderungen zu betrachten sind, erheblich geschwächt. Für die langsamen Phasen- und/oder Frequenzänderungen wird der grosse Kondensator vollständig aufgeladen, so dass für den stationären Zustand die vollständige Ausgangsspannung des Detektors 2 dem Glied 6 zugeführt werden kann.