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Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige, bei der eine bei richtiger Abstimmung einen Extremwert aufweisende Anzeigegleichspannung einer Anzeigeeinrichtung zugeführt wird. Der Extremwert ergibt sich dabei im allgemeinen dadurch, dass die empfangenen Signale, vorzugsweise die Zwischenfrequenz-Schwingungen, einem Resonanzkreis zugefuhrt werden, an dem bei richtiger Abstimmung ein Extremwert der Spannung auftritt. Eine entsprechende Wirkung ergibt sich natürlich auch, wenn der Stromwert zur Anzeige verwendet wird.
Eine derartige von der Abstimmung abhängige Charakteristik erhält man auch ohne einen besonderen Resonanzkreis durch die Durchlasscharakteristik des Empfängers, insbesondere durch die Zwischenfrequenz-Durehlasskurve. Allerdings ist der Extremwert dann nicht mehr sehr deutlich ausgeprägt. Die Einstellung der Abstimmung erfolgt in üblicher Weise derart, dass man, vorzugsweise nach dem Gehör oder nach der Skala, annähernd auf den gewünschten Sender einstellt. Um den genauen Abstimmpunkt zu finden, wird dann die Abstimmung mit einer gewissen Geschwindigkeit, z. B. ein- bis zweimal je Sekunde, hin-und hergedreht.
Infolgedessen durchläuft die Trägerfrequenz des Senders die Resonanzkurve des Abstimmkreises bzw. die Durchlasscharakteristik des Verstärkers periodisch derart, dass sich eine sich im wesentlichen annähernd sinusförmig ändernde Anzeigespannung ergibt. Gebräuchliche Abstimmanzeigeeinrichtungen weisen unter anderem eine logarithmische Kennlinie auf. Dabei ergibt sich eine "Sättigungserscheinung" der Anzeige, wodurch bei grossen Anzeigespannungen die Kuppen noch mehr abgeflacht und verbreitert werden, so dass die genaue Einstellung erschwert wird. Dies wirkt sich insbesondere bei starken Eingangssignalen, z.
B. beim Empfang des Ortssenders, aus, wo an sich eine besonders genaue Einstellung erwünscht ist, weil durch das starke Signal normale Störungen praktisch unhörbar werden, so dass etwaige Verzerrungen durch Abstimmfehler besonders deutlich in Erscheinung treten.
Eine Übersteuerung kann dadurch vermieden werden, dass die Steuerspannung der Anzeigeeinrichtung über einen Spannungsteiler zugeführt wird, der so dimensioniert ist, dass bei maximaler Anzeigespannung gerade eine günstige Anzeige erfolgt. Dann sind aber auch die geringeren Anzeigespannungen schwacher Sender sehr vermindert und fallen in einen Bereich, in dem Änderungen der Abstimmanzeigespannung kaum noch feststellbar sind. Aber auch bei schwachen Sendern ist eine genaue Abstimmung und daher eine genaue Anzeige wichtig, insbesondere um Verzerrungen und Störungen durch, gegebenenfalls stärkere, Nachbarsender möglichst gering zu halten.
Dieser Nachteil kann vermindert werden, dadurch, dass der in der Steuerspannungszuleitung der Anzeigeeinrichtung liegende Längswiderstand des Spannungsteilers durch einen Kondensator mit einem so grossen Kapazitätswert überbrückt wird, dass seine Entladezeitkonstante gross ist gegenüber der Zeit, in der beim Abstimmvorgang der Extremwert der Anzeigespannung überstrichen wird. Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der deutschen Auslegeschrift 1103995 bekannt. Dabei wird zwar im stationären Zustand die Anzeigegleichspannung herabgesetzt, derart, dass eine Übersteuerung vermieden ist. Die eingangs beschriebenen periodischen Änderungen der Abstimmung werden jedoch praktisch ungeschwächt übertragen und rufen somit starke Änderungen der Anzeige hervor, nach denen die richtige Einstellung auch bei schwachen Eingangssignalen gefunden werden kann.
Allerdings ergibt sich dann wieder der Nachteil, dass bei grosser Anzeigespannung die kuppenförmig verlaufenden Spannungsänderungen ebenfalls mit praktisch voller Amplitude übertragen werden und dass dann ihre Scheitel zu Übersteuerungen führen und abgeflacht werden. Eine Einstellung ist dann praktisch nur noch
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so dass die Genauigkeit merklich vermindert ist.
Bei einer Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige, bei der eine bei richtiger Abstimmung einen Extremwert aufweisende Anzeigegleichspannung über einen aus wenigstens zwei Widerständen bestehenden Spannungsteiler einer Anzeigeeinrichtung zugeführt wird, wobei wenigstens einem der im Längszweig liegenden Widerstände ein Kondensator parallel liegt, dessen Entladezeitkonstante gross ist gegenüber der Zeit, in der beim Abstimmvorgang der Extremwert der Anzeigespannung überstrichen wird, werden diese Nachteile vermieden und weitgehend unabhängig von der Grösse des Extremwertes der Abstimmanzeigespannung kann man eine deutliche Anzeige in einem günstigen Bereich der Charakteristik der Anzeigeeinrichtung erhalten,
wenn gemäss der Erfindung ein Punkt am Eingang der Anzeigevorrichtung über eine Diode D mit einem Punkt wenigstens annähernd festen Potentials verbunden ist und wenn durch diese Diode ein Teil der im Aufladekreis des Kondensators liegenden Widerstände überbrückt wird derart, dass der Extremwert der Anzeigespannung am Eingang der Anzeigevorrichtung etwa auf den Wert des festen Potentials verschoben wird, dadurch, dass der Kondensator schon beim ersten Überstreichen des Extremwertes der Anzeigespannung wenigstens annähernd auf den Endwert aufgeladen wird.
Vorzugsweise sind die Widerstände so bemessen, dass die Aufladezeitkonstante des Kondensators, wenn während des Aufladevorganges die Diode leitend ist, erheblich kleiner ist als die Entladezeitkonstante. Es hat sich praktisch als günstig erwiesen, wenn diese Aufladezeitkonstante etwa 3-25%, zweckmässig etwa 15 - 200/0, der Entladezeitkonstante beträgt, vorteilhaft ist es, wenn dadurch die Aufladezeit des Kondensators kleiner wird als 100 ms, vorzugsweise kleiner als 20 ms.
Eine Verbesserung kann auch dadurch erreicht werden, dass vor der Anzeigeeinrichtung ein Span- nungsteiler aus der Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes und eines ohm'schen Widerstandes liegt, durch den grosse, dem Maximalwert nahekommende Spannungen wesentlich besser übertragen werden als kleine Spannungen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 das Verhältnis zwischen Anzeigespannung und Anzeigegrösse bei einer gebräuchlichen Anzeigevorrichtung. Die Fig. 2 - 4 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung.
Kurve a in Fig. 1 zeigt die über einer nach unten verlaufenden (ersten) Zeitachse (t) aufgetragene (negative) Anzeigespannung U während eines Abstimmvorganges. Die Anzeigespannung wird durch die Anzeigeeinrichtung sichtbar gemacht, wodurch sich eine Anzeigegrösse A ergibt, die über der in Fig. 1 oben dargestellten waagrecht liegenden (zweiten) Zeitachse (t) einen Verlauf zeigen kann, der der Kurve c entspricht. Man kann in einfacher Weise den richtigen Abstimmpunkt feststellen, insbesondere, wenn man auf den mittleren Punkt zwischen den deutlich erkennbaren seitlichen Flanken der Sinus-Kuppen einstellt. Dabei kann noch die Amplitude der periodischen Frequenz-Variationen verändert werden, und auch die Frequenz der periodischen Abstimmungsänderungen kann vermindert oder erhöht werden, um eine möglichst genaue Anzeige zu erhalten.
- Die Anzeigeeinrichtung, insbesondere eine Elektronenstrahl-Anzeigeröhre mit veränderlichem Schat- tenwinkel ("magisches Auge"), weist jedoch im allgemeinen eine logarithmische Kennlinie (K in Fig. !) der Anzeigegrösse A über der, z. B. negativen Steuerspannung U auf, derart, dass bei grosser Anzeigespannung (Kurve b) ihre Änderungen weniger deutlich sichtbar werden, weil der Verlauf der Anzeige gemäss Kurve d in der Nähe des Scheitels der Kuppe stark abgeflacht ist. Die dadurch auftretende"Sättigungs- erscheinung" der Anzeige kann durch die nachstehend beschriebenen Schaltungen beseitigt werden.
Eine Abstimmanzeige-Spannungsquelle U, die einen inneren Widerstand Ri aufweist und die z. B. durch eine Gleichrichterschaltung für die Zwischenfrequenzspannung an einem auf die Sollfrequenz abgestimmten Resonanzkreis in einem Überlagerungsempfänger erhalten werden kann, ist in Fig. 2 an die Klemmen Kl und Kz angeschlossen ; die Klemme Kas zist geerdet. An die Klemmen Kl und K2 ist die Reihenschaltung eines Kondensators C, einer Diode D und einer Vorspannungsbatterie B angeschaltet. Wenn die Anzeigespannung bei Annäherung an die Sollfrequenz negativere Werte als die Vorspannungsbatterie B annimmt, wird die Diode D leitend. Der Verbindungspunkt des Kondensators C und der Diode D ist einerseits über einen Widerstand R, von z.
B. 5 kOhm mit dem Eingang der Anzeigeeinrichtung A, hier dem Steuergitter einer an sich bekannten Abstimmanzeigeröhre A, verbunden und anderseits über einen Querwiderstand Ruz vos z. B. 1, 5 MOhm an die Klemme Kz angeschlossen. Ausserdem ist noch ein Widerstand Rg von z. B. 50 kOhm eingeschaltet zwischen der Klemme Kl und dem Steuergitter der Abstimmanzeigeröhre A, deren Kathode geerdet ist. Die Anode des Verstärkersystems dieser Röhre steht in Verbindung mit Steuerstegen des Elektronenstrahl-Anzeigesystems und ist über einen Arbeitswiderstand W an den po-
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sitiven Pol der Speisequelle angeschlossen ; auch der Schirm des Anzeigesystems liegt an der Speisequelle.
Wenn beim Abstimmvorgang die Anzeigespannung von kleinsten Werten her ansteigt, wird diese über den aus den Widerständen Ri, R2 und Rs bestehenden Spannungsteiler und über den Kondensator C praktisch unvermindert an das Gitter der Röhre A übertragen. Wenn die Anzeigespannung an den Klemmen Kl und K2 den Wert der Vorspannungsquelle B übersteigt, wird die Diode D leitend ; dann wird der Kondensator C schnell aufgeladen-als Ladewiderstand ist praktisch nur der Innenwiderstand Ri wirksam und die Spannung am Eingang der Anzeigevorrichtung A bleibt, wie die Kurve f in Fig. 1 zeigt, in diesem Intervall -t, etwa konstant, u. zw. auf dem Wert der Batterie B. Sobald die Anzeigespannung wieder abzusinken beginnt, wird die Aufladung des Kondensators C beendet und die Diode D sperrt.
Wenn die Anzeigespannung nun wieder auf ihren ursprünglichen Wert, z. B. Null Volt (Zeitpunkt ts), zurückgeht, tritt am Gitter der Röhre A ein etwa um die Spannung am Kondensator C verschobener Wert auf.
Dabei erfolgt unter Umständen eine Übersteuerung der Anzeigeröhre A, jedoch in einer Richtung, die ohnehin für die Anzeige nicht ausgewertet wird. Falls etwa befürchtet werden muss, dass durch Gitterstromeinsatz eine vorzeitige Entladung des Kondensators C erfolgt, kann ein zusätzlicher Begrenzungswiderstand R'von z. B. 500 kOhm vor dem Gitter der Anzeigeröhre A eingeschaltet werden.
Wenn bei der nächsten Abstimmbewegung die Spannung an den Klemmen Kl, Kz wieder grösser (ne-
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- kleine Gleichspannungen,liubig gross zu wählen ; die weiter oben angegebenen prozentualen Werte lassen sich jedoch in der Regel erreichen und fuhren in der Praxis zu einer guten Wirkung.
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R6zugeführten Eingangsspannung zur Anzeigevorrichtung A hin bewirkt, z. B. auf einen Wert kleiner als 50gO,
Um diese Spannungsteilung bei kleinen Signalen zu vermeiden und in diesen Fällen eine deutlichere An- zeige zu erreichen, kann eine vorgespannte Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode Z, z. B. vom Typ
OAZ 200, in Reihe mit dem Widerstand R6 eingeschaltet werden, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.
Die Diode Z ist erst dann geöffnet, wenn die Eingangsspannung einen Grenzwert, z. B. die Zenerspan- nung von 1 - 5 Volt, liberschritten hat.
Durch die vorstehend beschriebenen Anordnungen wird also erreicht, dass die durch den Abstimm- vorgang gebildeten Kuppen der Anzeigespannung nicht, z. B. durch Sättigungs- oder Übersteuerungs-
Erscheinungen, abgeflacht werden. Es kann jedoch anderseits auch erwünscht sein, diese Kuppen noch spitzer zu machen..
Dies lässt sich erreichen, wenn nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vor der Anzeigeeinrichtung, insbesondere vor dem Gitter der Röhre A, ein Spannungsteiler aus der Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes V (Fig. 4) und eines ohm* sehen Widerstandes R eingeschaltet ist, durch den grosse, dem Maximalwert der Anzeigespannung U nahekommende Spannungen erheblich besser übertragen werden als kleine Spannungen. Der Widerstand V kann ein an sich bekannter VD-Widerstand sein, dessen Widerstandswert bei zunehmender Spannung - vorzugsweise unabhängig von der Polarität-sehr stark abnimmt.
Es lässt sich somit erreichen, dass bei kleinen Spannungen am Eingang des Teilers V, Rr eine starke Herabsetzung vom Ausgang auf den Eingang erfolgt, während grössere Spannungen, die dem Höchstwert der Kuppen entsprechen, praktisch unvermindert am Widerstand R und damit am Gitter der Röhre A auftreten. Die etwa sinusförmigen Kuppen erhalten dadurch steilere Flanken und eine ausgeprägtere Spitze, wie es sich z. B. ergibt, wenn man einer Sinus-Grundwelle die dritte oder fünfte Harmonische überlagert. Dadurch rücken die Flanken näher zusammen, so dass der Sollwert viel deutlicher erkannt werden kann und die Einstellung der Abstimmung wesentlich erleichtert ist.
Insbesondere bei der Anordnung nach Fig. 3 ergibt sich eine beschleunigte Entladung des Kondensators C durch Einsetzen von Gitterstrom an der Röhre A, wenn die Abstimmung über einen. Sender hinweg weitergedreht wird in einen Bereich, in dem praktisch keine Anzeigespannung mehr auftritt ; dann liegt der an der Klemme Kl angeschlossene Belag des Kondensators C etwa auf Null Volt und das Gitter der Röhre A wird positiv und entlädt den Kondensator C. Wenn dann auf einen folgenden Sender eingestellt wird, kann der obeabeschriebeneaufladevorgang auf den dann vorliegenden Extremwert wieder beginnen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige, bei der eine bei richtiger Abstimmung einen Extremwert aufweisende Anzeigegleichspannung über einen aus wenigstens zwei Widerständen bestehenden Spannungsteiler einer Anzeigeeinrichtung zugeführt wird, und bei der die in der Steuerspannungszuleitung liegenden Widerstände durch einen Kondensator mit einem so grossen Kapazitätswert überbrückt sind, dass eine Entladezeit entsteht, die gross ist gegenüber der Zeit, in der beim Abstimmvorgang der Extremwert der Anzeigespannung Uberstrichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Anzeigeeinrichtung (A) über eine so gepolte Diode (D) mit einem demErdungspunkt der Schaltung näher liegenden Punkt verbunden ist, dass durch diese Diode ein Teil der imAufladekreis des Kondensators (C)
liegenden Wider- stände (Rz bzw. Ri) überbrückt wird, derart, dass der Extremwert der Anzeigespannung am Eingang der Anzeigeeinrichtung etwa auf den Wert des dem Erdungspunkt der Schaltung näher liegenden Punktes verschoben wird, dadurch, dass der Kondensator (C) schon beim ersten Überstreichen des Extremwertes der Anzeigespannung wenigstens annähernd auf den Endwert aufgeladen wird.