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Disposition pour détecter des signaux à onde porteuse modulée en fréquence et pour en dériver une tension.de contrôle:
La présente invention se rapporte à un système perfec- tionné détecteur de fréquence de signaux à onde porteuse et d'alimentation en tension de contrôle et, particulièrement, à un tel système pour détecter un signal 'à onde porteuse modulée en fréquence et pour dériver en même temps du signal à onde porteuse une tension de contrôle qui convient particulièrement pour être employée comme polarisation de contrôle automatique de volume, comme polarisation de contrôle d'indicateur d'accord, ou à un but similaire.
Il est souvent désirable, du point de vue de la simplicité ou d'économie, de fournir un récepteur de signaux à onde porteu- se modulée en fréquence qui ne.nécessite pas de système limi= teur d'amplitude, lequel a comme fonction d'écarter une modula- tion d'amplitude indésirée d'un signal à onde porteuse reçu:
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Le système limiteur d'amplitude d'un tel récepteur a été employé fréquemment jusque maintenant pour fournir supplé- mentairement une polarisation de contrôle automatique d'am- plification par laquelle l'entr'ée du signal dans le détecteur du récepteur est maintenue dans des limites relativement ser- rées pour des limites larges des intensités du signal reçu.
Dans l'éventualité où le système limiteur n'est pas employé dans le récepteur, il devient nécessaire de trouver une autre source de polarisation de contrôle automatique d'amplification.
Le détecteur de fréquence usuel'qui fait partie d'un tel ré- cepteur comporte des moyens pour créer une tension à sens cons- tant aux bornes de chacune des deux impédances de charge, une de ces tensions ayant la polarité voulue pour donner une po- larisation de contrôle automatique d'amplification.
Cependant, cette tension ne convient pas à des fins de contrôle automati- que d'amplification parce que la grandeur de la polarisation varie continuellement avec la fréquence moyenne du signal à onde porteuse sur l'étendue de la. caractéristique en fonction de la fréquence du détecteur, la tension ayant des amplitudes minima et maxima aux limites opposées de l'étendue de la carac- téristique en fonction de la fréquence* Ainsi, quand cette ten- sion est employée pour contrôler l'amplification du récepteur, l'amplification varie considérablement avec le désaccord et la sortie maxima audible est obtenue quand le récepteur est forte- ment désaccordé avec le signal à onde porteuse désiré.
On a obtenu une polarisation de contrôle automatique d'amplification conformément à une disposition de type anté- rieur en munissant le circuit primaire du réseau détecteur répondant à la fréquence d'une impédance relativement élevée.
Un dispositif redresseur et une impédance de charge sont reliés aux bornes de ce circuit pour dériver aux bornes de l'impédance de charge une polarisation de contrôle automatique d'amplifica- tion par le redressement du signal à onde porteuse. Cette dispo- sition possède le sérieux inconvénient que le circuit primaire à impédance élevée rend flifficile l'obtention d'une caractéris-
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tique de sortie linéaire pour le détecteur de fréquence et .il en résulte par conséquent une réelle distortion des composan- tes de modulation du signal à onde porteuse..
Il est fréquemment commode d'employer la polarisation de contrôle automatique d'amplification pour contrôler aussi un dispositif indicateur d'accord monté de préférence dans le récepteur de signaux à onde porteuse pour aider à accorder correctement le récepteur avec un signal à onde porteuse dé= siré. Par conséquent, il est à désirer que cette polarisation soit obtenue à partir de la sortie.du réseau,-détecteur en ré- ponse à la fréquence dans le but d'obtenir l'accord du récep- teur de façon que le signal à onde porteuse appliqué au détec- milieu teur a une fréquence moyenne correspondant à la fréquence/de. l'étendue de la réponse à la fréquence du détecteur.
En outre) du point de vue des indications d'accord correcte il est à désirer que la polarisation de contrôle, possède une caracté- ristique d'amplitude dont l'inclinaison change à la fréquence milieu de l'étendue de réponse du détecteur. Quoiqu'une pola- risation de contrôle dérivée conformément à la disposition du système antérieur dont question plus haut, comportant Un cir- cuit primaire à impédance élevée ayant un dispositif redres- seur et une impédance de charge reliés à celui-ci, puisse avoir ce type de caractéristique d'amplitude,
la polarisation de contrôle n'est pas satisfaisante normalement dans un but d'indication d'accord parce que le changement de l'inclinai- son de la caractéristique ne doit pas nécessairement se pro- duire à la fréquence milieu de l'étendue d'action du détec- teur, et en fait, ne doit pas ordinairement se produire à la fréquence milieu si le détecteur est projeté pour une sortie équilibrée avec soin. Une telle polarisation de contrôle ne satisfait pas non plus du-point.'de vue qu'elle n'est pas dérivée de la sortie du réseaudétecteur qui répond à la fréquence.
C'est aussi un but de la présente invention; de fournir
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un détecteur de fréquence de signaux à onde porteuse nouveau et perfectionné combiné avec une alimentation de tension de contrôle qui éliminent un ou plusieurs des inconvénients et des limitations des dispositifs de type antérieur,
bans la disposition conforme à l'invention le réseau détecteur ré- pondant à la fréquence à un circuit primaire à basse impé- dance pour garantir la linéarité de la caractéristique de sortie du détecteur de fréquence et à partir du circuit de sortie du réseau il est créé une tension de contrôle à sens cons tant possédant une caractéristique convenable pour être employée soit comme une polarisation de contrôle automatique d'amplification soit comme une polarisation de contrôle pour un dispositif indicateur d'accord, ou pour les deux.
Conformément à une autrecaractéristique de l'invention il existe une alimentation de tension de contrôle pour créer par redressement d'Un signalonde porteuse reçu deux tensions de contrôle à sens constant possédant sur une étendue prédé- terminée d'écart de fréquence du signal à onde porteuse des caractéristiques d'amplitude semblables mais des polarités opposées. Cette tension de contrôle peut avoir une caractéris- tique d'amplitude avec un brusque changement d'inclinaison à la fréquencemilieu exacte de l'étendue d'action du détec- teur de fréquence, comme quoi la tension conviest spécialement comme tension de contrôle pour dispositif indicateur d'accord.
Conformément à une forme préférée de l'invention, un détecteur de fréquence de signaux à onde porteuse combiné avec une alimentation en tension de .contrôle comporte un réseau sélectif par rapport à. la fréquence ayant deux sections à ca- ractéristiques en fonction de la fréquence prédéterminée:;
du même type mais inclinées en sens contraire avec la fréquence sur une étendue prédétermina d'écart de fréquence d'un signal à onde porteuse y appliqué- Le système comporte un détecteur de modulation du signal renfermant deux dispositifs redres- seurs reliés tous les deux aux sections du réseau, chacun de
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ces dispositifs ayant une impédance de charge individuelle aux bornes de laquelle est créée par redressement du signal $ onde porteuse une tension de modulation à sens constant.
Il est prévu aussi un circuit d'alimentation de tension de contrôle comportant un dispositif redresseur additionnel et une impédance de charge reliée à une des serions dU réseau pour dériver par redressement du signal à onde porteuse une tension à sens constant, des moyens pour dériver une tension à sens constant à partir de la seconde des sections du réseau, et un circuit de sortie pour combiner de façon cumulative les tensions dérivées nommées en dernier lieu pour-fournir une tension de contrôle à sens constant.'
Pour une meilleure compréhension de la présente invention, on se réfère à la description ci-dessous faite en rapport avec le dessin annexé, dans lequel la figure 1 est un dessin de cir- cuit, partillement schématique,
d'un récepteur complet de si- gnaux à onde porteuse modulée en fréquence du type superhété- rodyne réalisant l'invention; la figure 2 est un dessin com- portant des courbes qui représentent la sortie en fonction de la fréquence du réseau du détecteur de fréquence et la sortie de l'alimentation de tension de contrôle de la disposition de la figure 1; les figures 3 et 5 sont des dessins de circuits de formes modifiées de l'invention; et la figure 4 est un des- sin comprenant des courbes qui montrent les rapports de tensions à certains points de la disposition de la figure 3.
Se référant- maintenant plus particulièrement'à la figure
1, on y voit montré schématiquement un récepteur complet de . signaux à onde porteuse modulée en fréquence d'un type usuel réalisant la présente invention sous une forme préférée. En général, le récepteur comporte un amplificateur à fréquences radio 10 ayant son circuit d'entrée connecté à un système d'antenne 11,12, et ayant son circuit de sortie connecté à un @ oscillateur modulateur 13.
Reliés en cascade avec 1'oscillateur- modulateur 13, on trouve dans l'ordre cité, un amplificateur
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moyenne fréquence 14 à un ou plusieurs étages, un détecteur de fréquence de signaux à onde porteuse combiné à une alimenta- tion de tension de contrôle 15, décrit en plus de détails ci- dessous, un amplificateur à fréquences audibles 16 à un ou plusieurs étages, et un reproducteur de sons 17. Un circuit de contrôle automatique d'amplification ou A.V.C. est connecté entre la. sortie de l'alimentation en tension de contrôle de l'unité 15 et les circuits d'entrée d'un ou de plusieurs des tubes de l'amplificateur à fréquences radio 10, de 1'oscilla- teur-modulateur 13, et de l'amplificateur moyennes fréquences
14, de manière usuelle.
On comprendra que les différentes uni- tés qui viennent d'être décrites peuvent, à l'exception du dé- tecteur de fréquence de signaux à onde porteuse et de l'alimen- tation de tension de contrôle 15, être de construction et de fonctionnement habituels, dont les détails sont bien connus dans ce genre, ce qui en rend la description détaillée superflue.
Se référant maintenant plus particulièrement @ la partie du système réalisant la présente invention, on y voit relié à l'amplificateur moyennes fréquences 14 un réseau de réponse a.ux fréquences 18 comportant deux sections 19, 20. Le réseau 18 comporte un circuit primaire d'impédance relativement faible comprenant les enroulements 21 et 22 couplés respectivement aux sections 19 et 20. Les sections de réseau 19 et 20 sont indi- viduellement accordées de côtés opposés de la fréquence milieu et près des fréquences limites de l'étendue normale de l'écart de fréquence du signal à onde porteuse qui doit être transmis.
Il est monté un détecteur de modulation des signaux 24 compor- tant deux dispositifs redresseurs 25,26 respectivement reliés aux sections du réseau 19,20. Les dispositifs redresseurs 25, 26 possèdent des impédances de charge individuelles 27,28, respectivement reliées en série avec ceux-ci. Un circuit d'a- limentation de tension de contrôle 29 comporte un dispositif redresseur additionnel 30 et une impédance de charge 31 y reliée en shunt, le dispositif 30 étant relié par un condensa- teur 32 à la section 19 du réseau.
Des,;tensions de modulation
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à sens constant sont créées aux bornes des impédances de charge 27,28 par redressement du signal à onde porteuse et sont com- binées avec des polarités opposées et appliquées au circuit d'entrée de l'amplificateur à fréquences audibles 16. Un cir- cuit de sortie comportant un filtre qui comprend une résistance série 33 et un condensateur shunt 34 combine cumulativement les tensions à sens constant dérivées aux bornes des. impédan- ces de charge 28 et 31 et applique la tension combinée comme une polarisation de contrôle automatique de 1'amplification par un conducteur 23 aux circuits d'entrée d'un ou de plusieurs des tubes-des unités 10,13 et 14.
En considérant le fonctionnement du circuit qui vient d'être décrit, et se référant à la figure 2,les caractéristi- ques-en fonction de la fréquence des sections de réseau 19 et 20 sont montrées par les courbes a et b respectivement) et on verra que les caractéristiques en fonction de la fréquence des sections du réseau sont du même type et disposées symétrique- ment par rapport à la fréquence-milieu fo du sélecteur mais qu'elles sont inclinées dans des sens' opposés avec la fréquence sur une étendue de fréquence prédéterminée f, f1 d'un signal à onde porteuse modulée en fréquence appliqué à partir de l'am- plificateur 14 au réseau 18.
Le détecteur de fréquence 24 re- dresse le signal à onde porteuse pour dériver aux bornes des impédances de charge 27,28 les composantes de modulation' Ces composantes de modulation sont appliquées à l'amplificateur à fréquences audibles 16 en vue d'amplification et de reproduc- tion éventuelle'par l'appareil reproducteur de sons 17.
Le signal à onde porteuse créé aux-bornes de la section- 'du réseau I9'est redressé par le dispositif redresseur 30 pour dériver aux bornes de l'impédance de charge 30 une tension à sens constant qui est combinée cumulativement par le circuit A.V.C. avec celle qui est dérivée aux bornes de l'impédance de charge 28 pour dériver une tension de contrôle négative à sens constant ayant une caractéristique d'amplitude repré- sentée par la courbe c de la figure 2.
On verra que l'ampli
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de cette tension est en essence constante dans le domaine des fréquences f, f1 qui est plus grand que l'étendue normale de l'écart de fréquence du signal à onde porteuse, comme il est à. désirer en vue du contrôle automatique d'amplification.
La figure 3 est un dessin de circuit d'une forme modifiée de l'invention en substance semblable à la disposition de la figure 1, des éléments de circuit semblables étant nommés de chiffres de référence semblables, excepté que le système d'ali- mentation en tension de contrôle 29 comporte un dispositif redresseur additionnel 35 relié par un condensateur 36 à la section 20 du réseau qui répond aux fréquences 18 et comporte une impédance de charge additionnelle 38 commune aux deux dis- positifs redresseurs 30,35. Disposés aisni les dispositifs redresseurs 30,35 sont reliés individuellement par l'impédance de charge en série commune 38 aux sections du réseau 19,20.
Il est montédes moyens pour relier les impédances de charge en série 31 et 38 en parallèle avec lesdispositifs redresseurs 30 et 35 comportant une résistance à prise médiane 37 reliée entre des éléments correspondants des dispositifs redresseurs* Un second circuit de sortie comportant un filtre comprenant une résistance série 39 et un condensateur en parallèle 40 applique le potentiel à sens constant dérivé aux bornes de l'impédance de charge 38 à un dispositif indicateur d'accord 46.
Le fonctionnement de cette forme modifiée de l'invention est en essence semblable à celui de la disposition de la figure 1. Comme dans la figure 1, les composantes de modulation du signal à onde porteuse sont dérivées aux bornes des impédances de charge 27,28. Le signal à onde porteuse est redressé par les dispositifs redresseurs 30,35 pour dériver aux bornes de 1'impédance de charge 31 une tension de contrôle négative à sens constant et aux bornes de l'impédance de charge 38 une tension de contrôle positive à sens constant. Les courbes de la figure 4 donnent les valeurs de ces tensions a sens constant avec les variations de fréquence du signal à onde porteuse moyenne fréquence.
La courbe e montre la grandeur de cette
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tension dérivée aux bornes de l'impédance de chargé 31 et la courbe d celle dérivée aux bonnes dé 1) impédance de charge 38.
La première tension à sens constant convient pour être employée comme une polarisation de contrôle automatique d'amplification tandis que la dernière tension peut être employée comme une polarisation de contrôle pour le dispositif indicateur d'accord 46, le changement de l'inclinaison de sa caractéristique à la fréquence fo milieu du domaine donnant une indication exacte du moment où le récepteur est correctement'accorde avec un si- gnal à onde porteuse désiré.
Les courbes errait interrompu a1 et b1 prolongations de parties individuelles des courbes d correspondent aux courbes a et b de la figure 3 et représentent comme avant, les caractéristiques individuelles en fonction de la fréquence des parties de réseau 19 et 20. 'Il sera donc évident que la caractéristique d'amplitude des tensions à sens constant créées aux bornes des impédahc±3 de charge 31 et 38 correspondent à des parties de chacune des courbes a1 et b1.
Ceci est dû à la disposition des impédances de charge 31 et 38 communes aux dispositifs redresseurs 30 et 35. Avec une telle disposition la tension dérivée aus bornes d'une ou des deux impédances de charge par celui des dispositifs redresseurs auquel sont appliquées les plus grandes Valeurs d'amplitude du signal à onde porteuse, quand la fréquence moyenne du signal à onde porteuse s'écarte de la fréquence fo, est suffisamment grande pour réduire l'aptitude au fonctionnement de l'autre dispositif redresseur ou, dans la cas où la fréquence moyenne du signal à onde porteuse s'écarte suffisamment loin de la fréquence fo, pour rendre inopérant l'autre dispositif redres- seur.
Si l'impédance de l'impédance de charge 38 est réduite à zéro, une tension à sens constant possédant la caractéristique d'amplitude donnée par la courbe e de la figure 4 est toujours dérivée aux bornes de l'impédance de'charge-31. D'autre part, si l'impédance de charge 31 a une. valeur d'impédance nulle, une tension positive à sens constant ayant la caractéristique'
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d'amplitude donnée par la courbe d de la figure 4 est créée aux bornes d.e l'impédance de charge 38. Evidemment, en réglant les valeurs des impédances de charge 31 et 38 toute valeur in- termédiaire désirée des tensions de contrôle peut être obtenue.
Ainsi, la disposition de la figure 3 convient pour dériver deux tensions à sens constant mais de polarités opposées, la valeur d'une ou des deux tensions à sens constant étant réglable.
La figure 5 est un dessin de circuit montrant une autre forme modifiée de l'invention qui est en essence semblable à la disposition de la figure 1, des éléments de circuit semblables étant nommés par des chiffres de référence semblables, excepté qu'un dispositif redresseur additionnel 41 est relié individuel- lement par un condensateur 42 à la section de réseau 20. Le dis- positif redresseur 41 possède une impédance de charge aux bornes de laquelle est créée par redressement d'un signal à onde porteu- se appliqué au réseau 18 une tension à sens constant.
Dans cette modification le couplage du dispositif redresseur 30 à la section du réseau 19 est complété par le condensateur 32 et un condensa- teur 44. Une impédance d'isolement 45 est intercalée entre les dispositifs redresseurs 30 et 41 pour isoler les circuits indivi- duels des dispositifs redresseurs pour signaux à onde porteuse tout en permettant la combinaison cumulative des tensions à sens constant dérivées aux bornes des résistances de charge 31 et 43 dans un circuit de sortie qui comprend un réseau de filtre avec la résistance série 33 et le condensateur en parallèle 34.
Le fonctionnement de cette forme modifiée de l'invention est essentiellement semblable à celui de la disposition de la figure 1 et ne sera pas répété, les tensions de contrôle à sens constant dérivées aux bornes des impédances de charge 31,43 et appliquées au circuit de sortie 33 et 34 possédant la caractéris- tique d'amplitude donnée par la courbe c de la figure 2.
Quoiqu'on ait décrit ici celles que l'on considère actuel- lement comme les réalisations préférées de cette invention, il sera évident pour les personnes expérimentées dans cette branche
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que divers changements et modifications peuvent y être apportes sans s'écarter de l'invention, et on a ainsi l'intention dans les revendications ci-après de couvrir tous ces changements et ces modifications comme rentrant dans l'esprit réel et le but de cette invention.
REVENDICATIONS.
EMI11.1
,-----¯....¯------------- .
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Arrangement for detecting frequency modulated carrier wave signals and deriving a control voltage therefrom:
The present invention relates to an improved frequency detector system of carrier wave signals and control voltage supply and, particularly, to such a system for detecting a frequency modulated carrier wave signal and for deriving in frequency. At the same time of the carrier wave signal a control voltage which is particularly suitable for use as an automatic volume control bias, as a tuning indicator control bias, or for the like.
It is often desirable, from the point of view of simplicity or economy, to provide a receiver of frequency modulated carrier wave signals which does not require an amplitude limiting system, which has the function of '' rule out unwanted amplitude modulation of a received carrier wave signal:
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The amplitude limiting system of such a receiver has been frequently employed heretofore to provide additional automatic amplification control bias whereby the signal input to the receiver detector is maintained within low limits. relatively tight limits for wide limits of received signal strengths.
In the event that the limiter system is not employed in the receiver, it becomes necessary to find another source of automatic amplification control bias.
The usual frequency detector which is part of such a receiver comprises means for creating a constant direction voltage across each of the two load impedances, one of these voltages having the desired polarity to give a po - automatic amplification control larisation.
However, this voltage is not suitable for automatic amplification control purposes because the magnitude of the bias varies continuously with the average frequency of the carrier wave signal over the span of Ia. characteristic versus frequency of the detector, the voltage having minimum and maximum amplitudes at the opposite limits of the range of the characteristic versus frequency * Thus, when this voltage is used to control the amplification of the receiver, amplification varies considerably with detuning and the maximum audible output is obtained when the receiver is strongly detuned with the desired carrier wave signal.
An automatic amplification control bias has been obtained in accordance with a prior type arrangement by providing the primary circuit of the frequency-responsive detector array with a relatively high impedance.
A rectifier device and a load impedance are connected to the terminals of this circuit in order to derive at the terminals of the load impedance an automatic amplification control bias by rectifying the carrier wave signal. This arrangement has the serious drawback that the high impedance primary circuit makes it difficult to obtain a characteristic.
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linear output tick for the frequency detector and consequently a real distortion of the modulation components of the carrier wave signal results.
It is frequently convenient to employ the automatic amplification control bias to also control a tuning indicating device preferably mounted in the carrier wave signal receiver to help properly tune the receiver with a carrier wave signal. sire. Therefore, it is desirable that this polarization be obtained from the output of the network, -detector in response to the frequency in order to obtain the tuning of the receiver so that the wave signal carrier applied to the detector medium at an average frequency corresponding to the frequency / de. the extent of the detector's frequency response.
Further) from the point of view of correct tuning indications it is desirable that the control bias has an amplitude characteristic the inclination of which changes at the mid-frequency of the detector response range. Although a control bias derived in accordance with the arrangement of the prior system discussed above, comprising a high impedance primary circuit having a rectifier device and load impedance connected thereto, may have this type of amplitude characteristic,
the control bias is not normally satisfactory for the purpose of indicating tuning because the change in the tilt of the characteristic need not necessarily occur at the mid-frequency of the range. Detector action, and indeed, should not ordinarily occur at mid-frequency if the detector is designed for a carefully balanced output. Such a control bias is also unsatisfactory in that it is not derived from the output of the frequency responsive detector network.
It is also an aim of the present invention; provide
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a new and improved carrier wave signal frequency detector combined with a control voltage supply which eliminates one or more of the drawbacks and limitations of prior type devices,
In the arrangement according to the invention the detector network responding at the frequency to a low impedance primary circuit to guarantee the linearity of the output characteristic of the frequency detector and from the output circuit of the network it is creates a constant direction control voltage having a characteristic suitable for use either as an automatic amplification control bias or as a control bias for a tuning indicating device, or both.
According to another feature of the invention there is a control voltage supply for creating by rectifying a received carrier signal two constant direction control voltages having over a predetermined range of frequency deviation of the carrier wave signal. similar amplitude characteristics but opposite polarities. This control voltage can have an amplitude characteristic with a sudden change in tilt at the exact frequency midway of the working range of the frequency detector, so that the voltage is especially suitable as the control voltage for the device. agreement indicator.
In accordance with a preferred form of the invention, a frequency detector of carrier wave signals combined with a control voltage supply comprises a network selective with respect to. the frequency having two sections with characteristics as a function of the predetermined frequency :;
of the same type but inclined in the opposite direction with the frequency over a predetermined range of frequency deviation of a carrier wave signal applied thereto. The system comprises a signal modulation detector containing two rectifier devices both connected to the sections of the network, each of
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these devices having an individual load impedance at the terminals of which is created by rectifying the carrier wave signal a constant direction modulation voltage.
A control voltage supply circuit is also provided comprising an additional rectifier device and a load impedance connected to one of the network serions in order to derive a constant-direction voltage by rectifying the carrier wave signal, means for deriving a voltage. constant direction voltage from the second of the network sections, and an output circuit for cumulatively combining the last named derivative voltages to provide a constant direction control voltage. '
For a better understanding of the present invention, reference is made to the description below made in connection with the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a circuit drawing, part schematic,
a complete receiver of superheterodyne-type frequency modulated carrier wave signals embodying the invention; Fig. 2 is a drawing including curves which show the mains frequency output of the frequency detector and the output of the control voltage supply of the arrangement of Fig. 1; Figures 3 and 5 are drawings of circuits of modified forms of the invention; and Figure 4 is a drawing including curves which show the stress ratios at certain points in the arrangement of Figure 3.
Referring now more particularly to the figure
1, we see schematically shown a complete receiver of. frequency modulated carrier wave signals of a conventional type embodying the present invention in a preferred form. In general, the receiver comprises a radio frequency amplifier 10 having its input circuit connected to an antenna system 11,12, and having its output circuit connected to a modulating oscillator 13.
Cascaded with the oscillator-modulator 13, there is, in the order cited, an amplifier
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medium frequency 14 with one or more stages, a frequency detector of carrier wave signals combined with a control voltage supply 15, described in more detail below, an audible frequency amplifier 16 with one or more stages , and a sound reproducer 17. An automatic amplification control circuit or AVC is connected between the. output of the control voltage supply of unit 15 and the input circuits of one or more of the tubes of the radio frequency amplifier 10, of the oscillator-modulator 13, and of the 'medium frequency amplifier
14, in the usual way.
It will be understood that the various units which have just been described may, with the exception of the carrier wave signal frequency detector and the control voltage supply 15, be of construction and operation. usual, the details of which are well known in this genre, which makes the detailed description superfluous.
Referring now more particularly to the part of the system embodying the present invention, there is seen connected to the medium frequency amplifier 14 a frequency response network 18 comprising two sections 19, 20. The network 18 comprises a primary circuit d The relatively low impedance comprising windings 21 and 22 coupled to sections 19 and 20, respectively. The network sections 19 and 20 are individually tuned to opposite sides of the mid-frequency and near the cutoff frequencies of the normal range. frequency deviation of the carrier wave signal to be transmitted.
There is mounted a signal modulation detector 24 comprising two rectifier devices 25, 26 respectively connected to the sections of the network 19, 20. The rectifier devices 25, 26 have individual load impedances 27,28, respectively connected in series with them. A control voltage supply circuit 29 comprises an additional rectifier device 30 and a load impedance 31 connected thereto as a shunt, the device 30 being connected by a capacitor 32 to section 19 of the network.
Modulation voltages
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constant direction are created across load impedances 27,28 by rectifying the carrier wave signal and are combined with opposite polarities and applied to the input circuit of the audible frequency amplifier 16. A circuit output comprising a filter which includes a series resistor 33 and a shunt capacitor 34 cumulatively combines the constant direction voltages derived across the. load impedances 28 and 31 and apply the combined voltage as an automatic control bias of the amplification through a lead 23 to the input circuits of one or more of the tubes - units 10, 13 and 14.
Considering the operation of the circuit which has just been described, and referring to FIG. 2, the characteristics-as a function of the frequency of the network sections 19 and 20 are shown by the curves a and b respectively) and we will see that the characteristics as a function of the frequency of the sections of the network are of the same type and arranged symmetrically with respect to the mid-frequency fo of the selector but that they are inclined in opposite directions with the frequency over an extent of predetermined frequency f, f1 of a frequency modulated carrier wave signal applied from amplifier 14 to network 18.
The frequency detector 24 straightens the carrier wave signal to derive the modulation components across the load impedances 27,28. These modulation components are applied to the audible frequency amplifier 16 for amplification and possible reproduction by the reproductive system of sounds 17.
The carrier wave signal created across section - 'of network I9 is rectified by rectifier device 30 to derive across load impedance 30 a constant direction voltage which is cumulatively combined by A.V.C. with that which is derived across the load impedance 28 to derive a negative constant direction control voltage having an amplitude characteristic represented by the curve c in FIG. 2.
We will see that the amp
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of this voltage is in essence constant in the frequency domain f, f1 which is greater than the normal extent of the frequency deviation of the carrier wave signal, as it is at. desire for automatic amplification control.
Figure 3 is a circuit drawing of a modified form of the invention substantially similar to the arrangement of Figure 1, like circuit elements being named by like reference numerals, except that the power system in control voltage 29 comprises an additional rectifier device 35 connected by a capacitor 36 to section 20 of the network which responds to frequencies 18 and comprises an additional load impedance 38 common to the two rectifier devices 30, 35. Arranged aisni rectifier devices 30,35 are individually connected by the common series load impedance 38 to the sections of the network 19,20.
It is fitted with means for connecting the load impedances in series 31 and 38 in parallel with the rectifying devices 30 and 35 comprising a center tap resistor 37 connected between corresponding elements of the rectifying devices * A second output circuit comprising a filter comprising a resistor series 39 and a parallel capacitor 40 applies the derivative constant-direction potential across the load impedance 38 to a tuning indicator device 46.
The operation of this modified form of the invention is in essence similar to that of the arrangement of Figure 1. As in Figure 1, the modulation components of the carrier wave signal are derived across the load impedances 27,28 . The carrier wave signal is rectified by rectifier devices 30, 35 to derive across load impedance 31 a constant-direction negative control voltage and across load impedance 38 a positive directional control voltage. constant. The curves in FIG. 4 give the values of these constant direction voltages with the frequency variations of the medium frequency carrier wave signal.
The curve e shows the magnitude of this
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voltage derived at the terminals of the load impedance 31 and the curve d that derived at the correct 1) load impedance 38.
The first constant-direction voltage is suitable to be used as an automatic amplification control bias while the last voltage can be used as a control bias for the tuning indicating device 46, the change of the tilt of its characteristic. at the mid-range frequency giving an exact indication of when the receiver is correctly tuned to a desired carrier wave signal.
The interrupted errant curves a1 and b1 extensions of individual parts of the curves d correspond to the curves a and b in figure 3 and represent, as before, the individual characteristics as a function of the frequency of the network parts 19 and 20. 'It will therefore be obvious that the amplitude characteristic of the constant-direction voltages created at the terminals of the load impedahc ± 3 31 and 38 correspond to parts of each of the curves a1 and b1.
This is due to the arrangement of the load impedances 31 and 38 common to the rectifier devices 30 and 35. With such an arrangement the voltage derived from the terminals of one or both load impedances by that of the rectifier devices to which the larger ones are applied. Amplitude values of the carrier wave signal, when the average frequency of the carrier wave signal deviates from the frequency fo, is large enough to reduce the operability of the other rectifier device or, in the case where the the average frequency of the carrier wave signal deviates sufficiently far from the frequency fo to render the other rectifier device inoperative.
If the impedance of load impedance 38 is reduced to zero, a constant direction voltage having the amplitude characteristic given by curve e in Figure 4 is always derived across the load impedance-31 . On the other hand, if the load impedance 31 has a. zero impedance value, a positive constant direction voltage having the characteristic '
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of amplitude given by the curve d of FIG. 4 is created at the terminals of the load impedance 38. Obviously, by adjusting the values of the load impedances 31 and 38 any desired intermediate value of the control voltages can be obtained. .
Thus, the arrangement of FIG. 3 is suitable for deriving two constant-direction voltages but of opposite polarities, the value of one or two constant-direction voltages being adjustable.
Figure 5 is a circuit drawing showing another modified form of the invention which is in essence similar to the arrangement of Figure 1, like circuit elements being named by like reference numerals, except that a rectifier device additional 41 is individually connected by a capacitor 42 to the network section 20. The rectifier device 41 has a load impedance across which is created by rectifying a carrier wave signal applied to the network 18 a constant direction tension.
In this modification the coupling of the rectifier device 30 to the section of the network 19 is completed by the capacitor 32 and a capacitor 44. An isolation impedance 45 is interposed between the rectifier devices 30 and 41 to isolate the individual circuits. rectifying devices for carrier wave signals while allowing the cumulative combination of constant direction voltages derived across load resistors 31 and 43 in an output circuit which includes a filter network with series resistor 33 and capacitor in parallel 34.
The operation of this modified form of the invention is essentially similar to that of the arrangement of Figure 1 and will not be repeated, the constant direction control voltages derived across the load impedances 31,43 and applied to the control circuit. output 33 and 34 having the amplitude characteristic given by curve c in figure 2.
Although those which are presently considered to be the preferred embodiments of this invention have been described herein, it will be obvious to those skilled in the art
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that various changes and modifications can be made thereto without departing from the invention, and it is thus the intention in the following claims to cover all such changes and modifications as being within the real spirit and purpose of this invention.
CLAIMS.
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