Vorrichtung zur Veränderung der Konstanten von Hochfrequenzkreisen, insbesondere solchen von Empfangsapparaten. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zur Veränderung der Konstanten von Hochfrequenzkreisen, insbesondere sol chen von Empfangsapparaten.
Erfindungsgemäss weist .die Vorrichtung Mittel auf, um eine Änderung ,der Impedan zen dieser Kreise auf rein elektrischem Wege und ohne mechanische Kupplung mit dem Regelorgan ,durch Änderung einer Regel gleichspannung bewirken zu können. Es kön nen Mittel vorgesehen sein, die eine Ände rung sowohl der Selbstinduktion von Spulen, als auch der Kapazität von Kondensatoren bewirken.
Die.Selbstinduktionsänderung kann durch eine Änderung der Vormagnetisierung der ferromagnetischen Spulenkerne bewirkt wer den, die zur Erzielung genügender Dämp- fungsfreiheit vorzugsweise aus Massekern- material hergestellt sind, das in an sich. be kannter Weise aus feinverteiltem Eisen oder ferromagnetischen Legierungen besteht.
Zur Kapazitätsänderung können Konden satoren verwendet werden mit einem -von der Grösse .der elektrostatischen Verspannung ab hängigen Kapazitätswert. Solche -Konden satoren können zum Beispiel nach Art eines elektrostatischen Lautsprechers aufgebaut sein. Eine feste Platte bildet die eine Be legung, und ihr steht in sehr kleiner Ent fernung eine andere Belegung in Form einer beweglichen Folie gegenüber.
Legt man eine Gleichspannung zwischen die Platten, so ändert sich durch die veränderte Anziehung zwischen den Platten ihr Abstand und damit ,die Kapazität. Beim elektrostatischen Laut sprecher wird die wiederzugebende Wechsel spannung an die Plattengelegt und dadurch in akustische Energie umgewandelt; bei der hier verwendbaren Arior.dnung wird im ,Gegensatz dazu die Änderung der Kapazität zwischen den beiden Platten ausgenutzt.
Es lässt sieh .durch die Änderung der Konstanten der Hochfrequenzkreise eine grosse Zahl von Regelvorgängen durchführen, von denen im folgenden einige als Beispiele angeführt sind.
Die Beispiele beziehen sich- durchwegs auf Induktionsänderung durch Änderung der Vormagnetisierung. Sie sind aber leicht durch, sinngemässe -Übertragung zu Anordnungen umzugestalten, bei denen Kapa- zitäten geändert werden.
Dabei ist zu be achten, dass zum Beispiel einem Differential transformator ein Differentialkondensator, einer Regelstromänderung eine Änderung der Regelvorspannung entspricht usw.
Es seien als Beispiele erfindungsgemässer Vorrichtungen zunächst Anordnungen zur automatischen Lautstärkeregelung behandelt. Im einfachsten Falle arbeitet eine solche Vorrichtung folgendermassen: Es sei zum Beispiel ein auf die zu empfangende Welle irgendwie abgestimmter Schwingungskreis vorhanden, ,dessen Schwingungen einem Audion zugeführt werden.
In dem Schwin gungskreis sei ein Teil oder die ganze Selbst induktion auf einer Spule aus ferromagne- tischem Material der eben beschriebenen Art, zum Beispiel Ferrocart, untergebracht. Beim Audion sei nun im Anodenkreis eine einfache Filterung vorgesehen, die den Gleichstrom anteil des Anodenstromes vom Wechselstrom anteil trennt.
Der Wechselstromanteil (Modu- lationsfrequenz) wird dem Verbraucher, also einem Telephon oder einem weiteren Ver stärker zugeführt, und der Gleichstromanteil fliesse nun über eine zweite Wicklung auf dem ferromagnetisehen gern der Abstim mungsspule.
Es kann dann bei Anwachsen .des Audionstromes oder Abfallen des Audion- stromes (je nachdem, ob man mit Gitter- -oder Anodenstromgleichrichtung arbeitet) erreicht werden, dass, wenn mit normaler Lautstärke gearbeitet wird, die Spule gerade eine Ab- stimmung mit der zu empfangenden Schwin gung besitzt.
Steigt die Lautstärke über ein angenehmes Mass, so wird (angenommen, man arbeite bei der Detektorröhre im untern Knick) durch Anstieg des Anodenstromes eine Verringerung der Selbstinduktion der Spule erreicht, welche den Aufnahme- sehwingüngskreis so weit verstimmt, dass ge- rade wieder eine angenehme Lautstärke ein tritt.
Man sieht, dass man auf diese eine einfache Lautstärkeregelungsvorrichtunl; zusammenstellen kann. Dabei lässt sich leicht. nicht nur eine Lautstärkenschwä.chun- bei zu starkem Empfang bewirken, sondern es ist auch auf einfache Weise möglich, bei zu geringer Lautstärke, wobei also der Stör spiegel im Verhältnis zu hoch werden würde, ebenfalls eine Lautstärkenschwächung zu er reichen.
Man braucht hierzu nur bei einem mittleren Wert der Lautstärke die Abstim mung genau abzugleichen. Sinkt die Laut stärke unter diesen Wert, so wird durch Schwächung -des Gleichstromanteils des Ano- denstromes der Detektorröhre ein Anwachsen .der Selbstinduktion und damit Verstimmung eintreten,
während bei zu grosser Lautstärke bezw. Feldstärke !der Senderschwingung am Empfangsort ein :Zukleinwerden der :Selbst- induktion eintritt. Bei normalen automati schen Lautstärkenregelungseinrichtungen ist nun oft ein unerwünschter Zusammenhang zwischen der Zeitkonstante des Regelkreises und der Regelfähigkeit oder andern Eigen- schaften :des Reglers vorhanden.
Bei dem vorliegenden, sowie bei allen andern hier be sprochenen Ausführungsbeispielen kann man ,aber ohne Rücksicht auf die Zeitkonstante jede anderweitige Beeinflussung zwischen regelndem und geregeltem greis dadurch unterbinden, dass man den regelnden gegen ,den geregelten greis, zum Beispiel durch an sich bekannte Anwendung eines Dreischenkel- tran.sformators oder dergleichen, vollkommen entkoppelt.
Sollte durch kleine Unsymme- trien in den Schenkelmassen oder in der Spulenkonfiguration keine vollkommene Ent kopplung von vornherein vorhanden sein, so kann man entweder durch Verschieben ein zelner Windungen oder Windungsgruppen eine Nachkorrektur erreichen oder dadurch, dass man den gern durch .geringfügige nach- herige Deformation,
etwa durch Abschneiden kleiner Teilchen oder durch Verformung 'durch Druck nachpasst, was bei der relativ weichen Konsistenz solcher Messekerne gut möglich ist. Sollte eine scharfe Resonanz- kurve eine zu grosse Unstabilität in die Lautstärke bringen, so kann man eine be liebige Abflachung in die Regelungskurve durch Dämpfungserhöhungdes Kreises brin gen.
Auch durch Anwendung von Ketten- ieitern kann man die Resonanzkurve so ver formen, dass die gewünschte Regelungs- charakteristik entsteht. Um durch solche Massnahmen die Selektivität des Empfanges nicht zu beeinflussen, kann man zur eigent lichen Empfangsselektion besondere unver änderliche, mehr oder weniger scharf ab gestimmte Kreise verwenden und diese durch einen in Abhängigkeit von der Lautstärke in seiner Abstimmung veränderlichen Kreis nach Art der vorbeschriebenen mit der Detektorröhre koppeln.
Vor der Detektor röhre können natürlich auch eine beliebige Anzahl von Hochfrequenzverstärkerstufen beschaltet sein, die man ebenfalls in ähn licher Weise, wie hier für einen Detektor beschrieben, durch die Empfangsfeldstärke 'beeinflussen kann. In einer je .grösseren An zahl von Stufen die Beeinflussung erfolgt, um so grösser ist natürlich die Wirkung.
Um insbesondere bei einer Anzahl von Kreisen eine Verschiebung der Resonanzlage des gan zen Empfangssystems innerhalb des Fre- quenzspektrums in Abhängigkeit von der Lautstärke zu vermeiden, kann es zweck mässig sein, in zwei aufeinanderfolgenden Kreisen oder aber innerhalb eines Kreises durch Umkehr der .Stromrichtung in den Vormagnetisierungswicklungen bei Eintritt der Regelwirkung die Resonanzlage der Teil kreise eines Systems in entgegengesetzter Richtung ins Freduenzspektrum zu verschie ben, so da.ss .die resultierende Resonanzlage unverändert bleibt.
Da der regelnde Strom kreis gegen die geregelten Stromkreise ent- koppelt ist. so kann derselbe Regelstrom in Hintereinandersehaltung oder ParalleLschal- tung die Regelwicklungen der Transforma toren einer grösseren Anzahl hintereinander- 1eschalteter Verstärkerstufen durchlaufen, ohne dass .dadurch eine Schwingneigung der aufeinanderfolgenden Verstärkerstufen zu standekommt.
Wesentlich ist dazu nur eine genaue Entkopplung, die durch alle an sich bekannten Mittel unterstützt werden kann. Um auch kapazitive Rückkopplungen über die Regelleitung zu verhindern, ist es zweck mässig, für .gute direkte oder über aus reichende Kapazitäten vorgenommene Erdung zu sorgen. Es soll nun aber. im folgenden gezeigt werden, -dass man nicht nur mit Hilfe von Verstimmung eine Lautstärkenregelung erzielen kann.
Ein sehr einfaches Beispiel zeigt zum Beispiel schon eine automatische Regelung .durch Veränderung der Rückkopp- lung, wenn die Rückkopplung induktiv über einen der vorerwähnten ferromagnetischen MaSSekerne oder dergleichen wirkt. Fig. 1 zeigt hierzu ein vereinfachtes Ausführungs beispiel der Erfindung.
Es ist dort eine 'öhre 1 dargestellt. die als Anodenstrom gleichrichter arbeiten möge, so dass also bei steigender Amplitude am Gitter der Anoden gleichstromanteil steigt. Am. Gitter !der Röhre liegt ein Schwingungskreis 2. Der Anodenkreis der Röhre besitzt eine Rück- hopplun,gsspule 3 und einen veränderlichen Ableitkondensator 4.
Die Rückkopplungs spule sei nun mit dem Schwingungskreis über einen ferromagnetischen Kern 5 .gekop pelt, wobei die Induktion dieses ferroma.gne- tischen Kernes bei einer GleicUstromvormag- netisierung durch den Anodenstrom, die einer angenehmen Lautstärke entspricht, so be messen sei, dass ,gerade ein .günstiges Arbei- ten'.der Rückkopplung erzielt ist.
Die Ein- stellung einer solchen starken Rückkopplung geschieht durch einen veränderlichen Kon densator 4. Wird dessen Kapazität .sehr gross gemacht, @so Wird die Ilochfrequenzkompo- nente grösstenteils zur Kathode abgeleitet, ohne die iSpule 3 zu durchfliessen, und es findet eine geringe Rückkopplungswirkung statt, während umgekehrt bei Verkleine rung der Kapazität der Rückkopplungseffekt steigt. Treten nun starke Signale auf, die eine wesentliche Verstärkung des Anoden stromes bewirken,
so sinkt dadurch die Wir kung der Rückkopplung, da ,durch die er- höhte Vormaghetisierung die gegenseitige Induktion der Spulen '2 und 3 vermindert wird und .umgekehrt. Man hat hier also eine sehr einfache Art der Lautstärkenregelung erreicht.
Die eventuell eintretende Verstim mung des greises 2 kann durch entspre chende Mittel kompensiert werden, wenn sie unerwünscht ist, während nachdem oben Ge sagten dadurch ja aber auch noch eine zu sätzliche Lautstärkenregelung erreicht wer den kann. Eine eventuell erwünschte Ein- regulierung der Zeitkonstante des Regelvor ganges kann durch in den Anodenstromkreis an passender ,Stelle eingebaute Konden satoren und Widerstände oder dergleichen erreicht werden.
In Mg. 2 ist eine Abart einer solchen Regelvorrichtung .mit Hilfe von Rückkopp lungen dargestellt, die eine noch etwas inten sivere Wirkung besitzt. Es ist hier ein drei schenkeliger gern aus ferromagnetisehem Material untergebracht, der drei verschiedene Spulen bezw. Spulengruppen trägt. Die Spu len 1, 2 .gehören einem abstimmbaren Schwin gungskreis an, der beispielsweise wie in Fig. 1 an eine als 'Gleichrichter wirkende Röhre angeschaltet sein kann.
Diese beiden Spulen seien so :gewickelt, dass sie in bezug auf das Feld im Spulenkern hintereinander geschaltet sind. Das durch sie erzeugte Feld durchsetzt also im wesentlichen den mitt leren .Schenkel des Transformators nicht. Auf dem mittleren Schenkel sei nun eine Spule anggebracht, welche von den hochfrequenten Anteilen des Anodenstromes irgendeines Hochfrequenzverstärkers oder der Detektor röhre, an die der Schwingungskreis 1, 2 an geschlossen sein möge,
durchflossen wird. Solange nun die Induktion in den beiden symmetrisch liegenden Teilen des Drei schenkeltransformators I und II gleichmässig ist, wird überhaupt keine Rüokkopplungs- wirkung eintreten, da der 'Schwingungskreis gegen die Rückkopplungsspule in .diesem Zu stand entkoppelt ist.
Der gern aus ferro- magnetischem Material oder die Schwin- gungskreisspule mögen nun so dimensioniert sein, dass diese vollkommen gegenseitige Ent- kopplung dann eintritt, wenn in den einander entgegen;
eschalteten Windungen 3, 4, wel- ehe vom Gleichstromanteil der Demodula- tionsröhre durchflossen werden, eine normale Stromstärke herrscht.
Sinkt die Lautstärke unter dieses gewünschte Mass, so möge durch die mangelnde Vormagnetisierung durch die zwei einander entgegenwirkenden Spulen 3. -1 die Symmetrie in den beiden magnetischen greisen I, II so gestört werden, dass nun eine Kopplung zwischen dem Schwingungskreis 1, 2 und der Rückkopplungsspule eintritt, und zwar soll die Kopplung in dem Sinne wirken, dass die Rückkopplungsspule verstärkend wirkt.
Wird jedoch die Feldstärke der emp fangenen Schwingung sehr gross, so dass der Anodenstrom in der Gleichrichterröhre stark ansteigt, so wird,die 'Symmetrie der Anord nung in umgekehrter Richtung verschoben, und es wirkt nun die Rückkopplungsspule als zusätzliche Dämpfung, setzt also die Laut stärke herab.
Voraussetzung .für diese Wir kung ist natürlich, dass von vornherein, das heisst ohne Wirkung der .Spulen 3, 4, eine Asymmetrie zwischen den Feldern der 'Spu len 1, 2 vorhanden ist, so dass dann bereits eine starke Rückkopplung vorhanden ist, und dass diese Asymmetrie bei steigendem Gleich strom in !den (Spulen 3, 4 allmählich auf gehoben wird und bei weiter steigendem Strom in den 'Spulen 3, 4 zu einer Asymme trie in umgekehrter Richtung führt. Die letzt beschriebene Anordnung zeigt durch gegen seitige Kompensation der Wirkung in den Spulen 1 und 2 keine Veränderung der Ab stimmung mehr bei Vornahme einer automa tischen Lautstärkeregelung.
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine automatische Lautstärkeregelung sei in Fig. 3 gegeben. Es wird hier nicht die Rückkopp lung verändert, sondern die Kopplung als solche. I ist hier der Eingangskreis einer solchen Kopplungseinrichtung, während II der Ausgangskreis ist. Es kann also bei spielsweise die Anordnung als Transformator zwischen zwei Hochfrequenzverstärkerstufen oder dergleichen dienen.
Wie man sieht, be sitzt der Transformator drei Windungs- .gruppen, nämlich eine Spule 1, welche an den Eingangskreis angeschlossen ist, dann eine in der Mitte angezapfte .Spule 2, von der der Ausgangskreis so abgenommen ist, -.dass bei symmetrischer Anzapfung der Spule keine Schwingungsenergie nach dem Aus gangskreis gelangen könnte, und fernerhin eine dritte, zweiteilige Wicklung 3, 4, welche von dem Gleichstromanteil der Demodula- tionsröhre durchflossen wird.
Man kann nun auch hier wieder die Anzapfung an der .Spule 2 von vornherein asymmetrisch wählen oder den Massekern asymmetrisch ausgestalten oder beides, so dass normalerweise ohne Gleichstrom in den Wicklungen 3, 4 bezw. bei nur einem geringen Gleichstromanteil eine starke Asymmetrie vorhanden ist und dadurch ein wesentlicher Teil der bei I ein geführten Leistung bei II abgenommen wer den kann, während bei steigender Vormagne- tisierungdurch die Spulen 3,
4 die Asymme trie nach und nach aufgehoben wird und schliesslich die Brücke bezw. das Differen tialsystem sich bei sehr starker Vormagneti- sierung allmählich der Abgleichung nähert, so dass damit der Stromanteil, der nach II abgegeben wird, immer geringer wird.
Sind die Spulen 1 und 2 Teile eines abgestimmten Kopplungstransformators zwischen einzelnen Verstä.rkerstufen, wo die Verstimmung sich unangenehm bemerkbar machen könnte, so kann durch Gegenschaltung ähnlicher Ele mente diese Verstimmung wieder aufgehoben werden, wie dies bereits an einem Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 2 gezeigt wurde, so dass keine ungewollte Verstimmung der Kreise eintritt.
Der grosse Vorteil derartiger Laut- stärkenregelungseinrichtungen liegt darin, dass man ohne besondere Röhren und ohne besondere Gitter in .diesen Röhren eine Ver änderung der Lautstärke erreichen kann, die bei mehrkreisigen Geräten, also zum Beispiel bei mehrstufigen Verstärkern, wo eine Regel stufe vor jeder Verstärkerröhre angeordnet sein kann, die Wirkung bei den einzelnen Röhren multipliziert, was eine Regelung in sehr weiten Grenzen erreichen lä.sst. Bei der in Fig.3 beschriebenen Anordnung,
bei der also lediglich eine Veränderung der Über tragungsleistung von Kreis I auf Kreis II durch die Veränderung der Vormabnetisie- rung eintritt, ist man, da es sich hier ja nicht um Abstimmungsfragen handelt, auch in der Lage, die Regelung im Niederfrequenzteil vorzunehmen oder aber im Hochfrequenz- und Niederfrequenzteil gemeinsam. Nur kann man bei der Lage im Niederfrequenzteil auf die Verwendung spezieller Eisensorten ver zichten.
Hierbei 'lassen sich noch andere Regelwirkungen erzielen; so ist es zum Bei spiel bekannt, dass bei nur schwacher Wieder gabe ein scheinbares Verschwinden der tiefen Töne eintritt. Man kann nun, da sich ja durch Änderung der Vormagnetisierung die Induktion ändert, bei Niederfrequenztrans- formatoren oder bei niederfrequenten Ton färbeeinrichtungen mit ;
Hilfe von Filter- mitteln usw. ,dafür sorgen, .dass automatisch mit sieh vermindernder Lautstärke, zum Bei spiel bei Verminderung der Lautstärke -durch einen manuellen Regler, der ausser dem auto matischen Regler noch vorgesehen sein kann;
durch Änderung der Induktion .der Nieder frequenztransformatoren oder der niederfre quenten Drosseln oder irgendwelcher Ent- zerrungsglieder automatisch die Konstanten dieser Konstruktionselemente sich so ändern, dass der Anteil an tiefen Tönen .gegenüber dem Anteil an hohen Tönen vergrössert wird oder je nach Wunsch verkleinert wird, so dass neben der automatischen oder nichtautoma tischen Lautstärkeregelung automatisch eine Veränderung der Klangfarbe nach einer vor gegebenen Gesetzmässigkeit eintritt. Die Mit tel hierzu sind wohl ohne weiteres gegeben.
Will man eine Erhöhung des Anteils an tie fen Tönen, so wird man zum Beispiel bei Niederfrequenztransformatoren erreichen, dass durch die Verminderung .der allgemeinen Lautstärke und durch die dadurch vermin derte Vormagnetisierung in einer entspre chenden Wicklung die Induktivität des Transformators steigt, wodurch bekanntlich ja auch die Übertragung tiefer Töne begün stigt wird und umgekehrt.
Soll bei steigen dem Anodengleichstrom, .der zur Vormagneti- sierung verwendet wird, oder einem andern steigenden, zur Vormagnetisierung verwende- ten Stromanteil die Induktivität steigen anstatt sinken, so lässt sich das einfach da durch machen, dass eine konstante Gleich stromvormagnetisierung oder eine konstante Vormagnetisierung durch permanente Mag nete neben der veränderlichen derart an geordnet wird,
dass - die veränderliche und feste Vormagnetisierung einander entgegen wirken, wobei dann bei fallender veränder licher Vormagnetisierung die feste vor gesehene Vormagnetisierung keine Kompen sation mehr findet und dadurch zur Wirkung kommt.
Ein. weiteres Ausführungsbeispiel wird in Fig.4 gezeigt. Hier ist I wieder der Ein gangskreis einer zum Zweck der Lautstärken- regelun,g veränderlichen Kopplungsanord nung und II der Ausgaugskreis. 1 und 2 seien normale, unveränderliche Selbstinduk- tionsspulen, während 3 und 4 zwei durch Vor magnetisierung veränderliche Selbstinduktio nen darstellen.
Die Brückenanordnung mit den vier Impedanzen 1, 2, 3, 4 sei nun von vornherein symmetrisch, das heisst wenn nur die Gleichstromvormagnetisierung durch die Batterie 5 in den Spulen 3, 4 wirksam ist, also eine Vormagnetisierung durch die in der Mitte angezapften ,Spulen 6 und 7 nicht vor handen ist, dann befindet sich die Brücke im Gleichgewicht.
Tritt nun in .den .Spulen 6 und 7 eine Vormagnetisierung ein., so wird, das Gleichgewicht der Brücke gestört, indem die Selbstinduktion der Spule auf dem Kern ga um ebensoviel erhöht wird, wie dieSelbst induktion im Kern X, vermindert wird.
Es wird dann in der Anordnung ein erheblicher Stromfluss aus dem Eingangsteil I nach dem Ausgangsteil II stattfinden. Nun sei die Vor- magnetisierungder Kerne Pss und K4 durch die- Spulen 6 und 7 auf folgende Weise be werkstelligt:
Die beiden Röhren 8 und 9 stellen wieder Gleichrichter dar, die von einem Schwingungskreis 1,0 erregt werden, der an den Ausgang des Nochfrequenzver- stärkers angeschlossen sei.
I und II sei .die Verbindung zwischen zwei, oder mehreren Stufen innerhalb dieses Hochfrequenzverstär- kers. Die Röhren 8 und 9 wirken nun als Gleichrichter, und es ist in den vorliegenden Figuren der Übersichtlichkeit halber der zuin Niederfrequenzverstärker gehende Teil der Leitungen weggelassen und nur derjenige Teil der Leitungen des Anodenkreises -der Röhren 8 und 9 gezeigt, der Gleichstrom führt.
Dabei können in diesem Teil eben falls nicht gezeichnete Mittel vorgesehen sein, welche eine Aussiebung der Wechselstrom komponente bewirken. Die beiden Röhren 8 und 9 sollen nun mit ziemlich verschiedenen Vorspannungen arbeiten, und zwar sei .die negative Vorspannung der Röhre 8 normal, so dass sie eben als normale Anodengleich richterröhre wirkt, während,die negative Vor spannung der Röhre 9 so gross sei,
dass sie nur bei erheblichen Amplituden in Funktion tritt. iSobald nun die Signale sehr geringe Intensität besitzen, so dass man befürchten muss, dass :
der wesentliche Teil .des Gehörten nur aus stark wiedergegebenen .Störungen be steht, ,so wird infolge des geringen Anoden gleichstromes der Röhre 8 und der Röhre 9 in den Spulen 6 und 7 überhaupt kein nennenswerter Gleichstrom fliessen, das heisst das ursprünglich bestehende Brückengleich gewicht der Zweige 1, 2, 3, 4 wird nicht ge stört, und es wird fast keine Leistung von I auf II übertragen, also auch nicht die starken Störgeräusche, die bei einem empfindlichen Empfänger bei Einstellung auf grösste Laut stärke sonst immer störend vorhanden sind.
Treten Signale mässiger Lautstärke auf, so steigt der Anodengleichstrom der Röhre 8, und es wirkt daher eine steigende Magneti- sierung in je einer Hälfte der Spulen 6 und 7, die, wie bereits erwähnt, in umgekehrtem Sinne auf die Kerne K, und K4 wirken, so dass in .einem Kern die von der Batterie 5 herrührende Vormagnetisierung erhöht, im andern vermindert wird,
so dass also das Brückengleiehgewicht gestört wird und eine gute Übertragung der Energie vom Ein gangskreis I auf den Ausgangskreis II er folgt. Steigt die Signalstärke sehr erheblich an, so wird auch die Röhre 9 in Aktion tre ten, so dass dann, wenn die Signalamplitude örösser wird als die negative Vorspannung der Röhre 9, diese Röhre ebenfalls einen Anodengleichstromanstieg zeigt. Es wird infolgedessen sowohl von .der Röhre 8, -wie auch von der Röhre 9 nun Anodengleich strom an die Spulen 6 und 7 geliefert.
Da nun die beiden Spulenhälften in den Spulen 6 und 7 einander aber entgegenwirken, so wird dadurch, nämlich durch das gleich zeitige Arbeiten der Röhren 8 und 9, eine Vormagnetisierung in den Spulen 6 und 7 wieder aufgehoben und die Brücke wieder ausgeglichen, so dass nun wieder ein mit stei gender Lautstärke sich regelnder Betrag von Energie aus dem Eingangskreis I nach dem Ausgangskreis II -geliefert wird.
Man sieht also, dass man hier wieder eine Anordnung besitzt, bei der sowohl ein automatischer Fadingausgleich, wie auch eine automatische Störungsbegrenzung vorhanden ist. Die hier gezeichnete Spulenkombination kann eben falls wieder in mehreren Stufen eines ein- oder mehrstufigen Hochfrequenzverstärkers oder auch Niederfrequenzverstärkers unter gebracht sein, so dass eine Regelung in sehr weiten Grenzen eintreten kann.
Dabei ist bemerkenswert, dass hier der Eingangskreis I abgestimmt sein kann, da .die Gesamtsel'bst- induktionen dieses greises (wenn keine sehr erhebliche Last an greis II liegt, beispiels weise also nur der Eingang eines Röhrenver stärkers) sich nicht verändert.
Die Gesamt selbstinduktion besteht ja aus zwei parallel geschalteten Teilselbstinduktionen, und zwar einerseits aus der Teilselbstinduktion der Spule 1 in Hintereinanderschaltung mit der Eisenkernspule 3 und zweitens die Teilselbst- induktion der Spule 2 in Hintereinander- schaltung .mit der Eisenkernselbstinduktion 4.
Da aber beim Regelvorgang die Induktionen der Spulen $ und 4 im entgegengesetzten Sinn verändert werden, so wird, solange diese Ver änderung einigermassen linear erfolgt, was durch .geeignete Spulenanordnung und Eisen- kerndimensionierung, sowie Eisenkernkon- figuration (zum Beispiel konische Eisenkerne oder dergleichen) in weiten Grenzen erreich bar ist, sich .die Gesamtselbstinduktion wäh rend des Regelvorganges nicht ändern,
so dass diese .Spulen Teile eines Abstimmkreises sein können.
Neben der Möglichkeit einer automa tischen Lautstärkenregelung, sowie der bereits beschriebenen automatischen Klangfarben regelung und der bereits oben erwähnten Veränderung der Abstimmung bieten sich aber der Erfindung noch weitere Anwen- dungsgebiete. Neben der bisher beschriebenen Lautstärkenänderung ist insbesondere auch .die Änderung der Abstimmung eines Gerätes,
nicht zum Zwecke der Lautstärkenänderung, sondern zum Zwecke der Einstellung auf ver schiedene Sender in mancherlei Beziehung .sehr günstig. Da es möglich ist, lediglich durch Veränderung der Gleichstromstärke der Vormagnetisierung Schwingungskreise abzustimmen, so ergibt dies zum Beispiel eine mit sehr geringem Aufwand an mechanischen Mitteln durchzuführende Möglichkeit _ der Empfangseinstellung.
Da eine Abstimmspule mit Ferrocart oder einem ähnlichen gern und ein @zu dieser Spule parallelgeschalte ter Blockkondensator ausserordentlich wenig Raum wegnehmen, so kann man einen ver änderlichen abstimmbaren Schwingungskreis in diesem Fall auf ausserordentlich kleinem Raum unterbringen. Der Raum, den dieser Schwingungskreis benötigt, ist, so klein,
dass er sogar in einem Röhrensockel untergebracht werden kann. Die Veränderung der Abstim mung kann dabei auf ausserordentlich ein fache Weise vorgenommen werden;
da man ja nur auf der Spule noch eine Gleichstrom- wicklung vorzusehen hat, die so dimensioniert sein muss, dass sie bei gegebenen Kernmassen durch Veränderung der Vormagnetisierung eine genügende Veränderung der wirksamen Induktivität der Spule gestattet. Da also gar keine direkte mechanische Berührung mehr zwischen dem einzustellenden Schwingungs- kreis und den Abstimmenden
vorhanden sein muss, so .gibt dies auch eine ideale Lösung für Fernbedienung von Empfängern. Es ist eben für den Bedienenden nur nötig, mit Hilfe eines veränderlichen Widerstandes oder der gleichen, zum Beispiel eines Drehwiderstan des oder aber eines Kohlenkompressions- widerstandes, der ja bekanntlich eine sprung- lose Widerstandsveränderung gestattet, die Vormagnetisierung zu ändern,
um auf be liebige- Entfernungen den .Schwingungskreis abstimmen zu können. Auch für die Unter bringung abgestimmter !Schwingungskreise an Stellen, wo eine Abstimmungsveränderung nur schwierig auf mechanischem Wege vor zunehmen ist, wie zum Beispiel beim Ein bau von Schwingungskreisen innerhalb des Vakuumraumes von Röhren, ist diese Art der Selbstinduktionsveränderung sehr ,günstig,
da eben ohne mechanische Mittel die Schwin- gungskreiskonstanten verändert werden. Ge rade bei Hochfrequenzverstärkern, welche zum. Beispiel mit Drosselspulenkopplung arbeiten und wobei es wegen Streukapazi täten zweckmässig ist, .die koppelnde Drossel spule in dem Innenraum der Röhre, wie zum Beispiel in dem Innenraum von Mehrfach röhren, .die mehrere miteinander gekoppelte Systeme aufweisen, unterzubringen, emp fiehlt es sich, das zu übertragende Wellen band einfach von aussen durch Änderung der Vormagnetisierung beliebig zu verschieben.
Aber auch für .die Abstimmung gewöhnlicher Serienhochfrequenzverstärker ist die Art der Abstimmungsvornahme sehr günstig. Da, wie bereits .gezeigt wurde, bei Anwendung von dreischenkeligen Transformatoren oder ähn lichen Einrichtungen, welche eine Kopplung zwischen dem abgestimmten und dem ab stimmenden Kreis verhindern, jede Gefahr beseitigt-werden kann, dass bei gleichzeitiger.
Abstimmung mehrerer Verstärkerstufen da durch, .dass man die Vorriiagnetisierungswiok- lungen aller dieser Verstärkerstufen in .Serie oder parallel schaltet, eine gegenseitige Kopp lung innerhalb dieser Verstärkerstufen ein tritt, so hat man es auf diese Weise sehr ein fach in der Hand, Geräte mit Einknopfbedie- nung zu bauen.
Um zu erreichen, dass bei Veränderung der Vormagnetisierung sich tat sächlich auch die einzelnen Kreise in ihrer Abstimmung gleichmässig verändern, kann man vorher durch Verschieben von Win dungen oder Windungsgruppen schon vor sehen, dass die einzelnen Vörmagnetisierungs- spulen und die einzelnen Schwingungskreis= spulen einander möglichst genau entsprechen, ausserdem kann man aber die an sich ziem lich weichen Massekerne auch zum Zwecke der Abgleichung noch durch Abschneiden von Teilchen oder durch Deformation leicht korrigieren.
Endlich kann es zweckmässig sein, die Massekerne konisch zu machen, wo bei man dann durch tieferes oder weniger tiefes Einschieben der Massekerne in die be treffende .Spule eine Möglichkeit der Justie rung hat.
Ebenso können die kleinen Block kondensatoren, die zur Vervollständigung der Schwingungskreise .dienen, entweder selbst durch Kompressionsschraüben schwach ver änderlich gemacht werden, um eine Justie rung vornehmen zu können, oder aber es können den Blockkondensatoren kleine ver änderliche Kondensatoren, zum Beispiel nach Art der Justierungskondensatoren an den heute bekannten, gekoppelten Drehkonden satoren, parallel geschaltet werden, die eine ,genaue Abgleichung gestatten.
Die Ände rung der Empfangsbereiche kann dabei ent weder in normaler Weise durch Zu- und<B>Ab-</B> schalten von Windungsgruppen geschehen, oder aber durch parallelschalten grösserer oder kleinerer Blockkondensatoren.
Die bereits oben erwähnte Art der auto matischen Lautstärkenregelung lässt sich natürlich auch mit der beschriebenen Art der Abstimmung durch Veränderung der Vor magnetisierung kombinieren, wobei man dann sehr einfache Geräte erhält, bei denen sowohl die Abstimmung wie die Lautstärkenände- rung nur durch Ändern der Vormagn.eti- sierung in verschiedenen Wicklungen erreicht wird. Da fast gar keine mechanisch beweg ten Abstimmittel da sind, ergibt das ins besondere für die Fernbedienung ideale Ge räte,
da ja auch die manuelle Lautstärken regelung durch Änderung der Vormagneti- sierung erfolgen kann. Man erhält dann Ge räte, bei denen eine Einknopfabstimmung einer fast beliebigen Anzahl von 'Schwin gungskreisen zusammen mit einer Laut- t2 sowohl manueller, wie auch automatischer Art nur durch die Strom- stärkenänderung von Vormagnetisierungs- strömen bewirkt wird, die von einer be liebigen Anzahl von Stellen aus, die sich in beliebiger Entfernung befinden,
vorgenom men werden kann.
Bei der Benutzung der Abstimmungs änderung ,durch veränderliche Vormagneti- sierung kann es unter Umständen schwierig sein, genügend grosse Empfangsbereiche ohne das Ab- und Zuschalten von Kondensatoren oder Spulen-teilen zu bestreichen.
Hier emp fiehlt sich ,die Aufteilung in eine relativ grosse Anzahl von Wellenbereichen, wobei diese Aufteilung auch noch den weiteren Vorteil hat, dass damit eine wesentliche Ver einfachung der Abgleichung bei gleichzei tiger Abstimmung mehrerer Schwingungs kreise verbunden ist, so dass man hierdurch eine besonders einfache Einknopfbedienung erreicht.
Die Änderung der Vormagnetisierung kann schliesslich sogar auch .dazu verwendet werden, eine Anpassung des Netztransforma- lors an zufällig auftretende Netzschwankun gen zu erreichen oder aber einen Netztrans formator zu bauen, der ohne Umschaltung an verschiedene Netzspannungen angeschlos sen werden kann.
Man muss hier nur durch den gleichgerichteten .Strom einer Sekundär wicklung (wie dies ja für die Anodenstrom erzeugung sowieso erforderlich ist) auch wieder eine Veränderung der -wirksamen Induktion des Kernes derart vornehmen, dass bei steigender Netzspannung eine Verminde rung der Sekundärspannungen, wenigstens an den Stellen, wo Überspannungen gefährlich werden, also insbesondere an den Heizwick- lungen, eintritt. Eine Schwankung der Ano denspannung ist im allgemeinen nicht so schädlich,
da ja durch .die heute allgemein übliche Erzeugung der Gittervorspannung durch den Spannungsabfall in Widerständen sich die Gittervorspannung automatisch der veränderten Anodenspannung anpasst und eine automatische Regelung der Lautstärke nach obigem ja sowieso vorgenommen wer den kann.
Man kann also lediglich bei einem kleinen Hilfstransformator, der die Heizung der Röhren liefert, durch einen Haupttrans- formator, der die Anodenspannung und .der gleichen liefert, eine Regelung vornehmen lassen. .Sehr einfach wird die Abstimmung und Regelung natürlich dann, wenn man mit Überlagerungsempfängern arbeitet, insbeson dere mit solchen, bei ,denen der Antennen kreis aperiodisch ausgebildet ist. Im letzt genannten Falle ist überhaupt nur die Ab stimmung eines einzelnen Kreises zu ver ändern, was natürlich jede Art der Abglei- chung überflüssig macht.
Eine automatische Geräuschdämpfung in Kombination mit auto matischem Fadingausgleich ist eventuell auch schon durch die reine Form der Magnetisie- rungskurve bei einfachen Schaltungen zu erreichen, da :
die Kurve ja einen mittleren, geradlinigen Teil aufweist,,der dann für die Regelung in besonderen Lautstärkebereichen dienen würde, während die zu Beginn der Kurve und bei Erreichen der Sättigung auf tretende erste Verflachung für die,Geräusch- unterdrückung bezw. die zweite Verflachung für den Fadingausgleich verwendet werden kann.
Ebenso können natürlich die hier in erster Linie für Fadingausgleich beschrie benen Ausführungsbeispiele sinngemäss für die Amplitudenkorrektion bei Tonfilm- und Schallplattenaufnahmen in ähnlichen Fällen benutzt werden.
Es seien zum -Schluss noch einige Folge rungen erwähnt, die sich ebenfalls ,bei der Verwendung von Massekernen nach Art von Ferrocartmaterial ergeben. Zunächst ist es ,damit möglich, mechanische Anziehungen .zu erreichen wie bei normalen Wechselstrom magneten. Diese Tatsache gestattet es, zum Beispiel Hochfrequenzrelais in Sende- und Empfangskreisen, insbesondere Empfangs kreise zu bauen, bei denen ein Massekern einen Anker aus ebensolcher ferromagne- tischen Hochfrequenzmasse anzieht.
Dann aber auch kann man direkt Telephonhörer, Lautsprecher, -Schallaufzeichnungsdosen und dergleichen bauen, die eine direkte Um setzung der Hochfrequenz- in mechanische Schwingungen und umgekehrt ermöglichen, ebenso mit Hochfrequenz direkt zu betrei bende Volt- und Amperemeter, Galvano- meter, Leistungemesser usw., wobei aber sinngemäss die normalen Eisensorten mit der artigem Massematerial zu ersetzen sind.
Da bei kann eine Verstärkung der Wirkung da durch hervorgerufen werden, ,dass mit Hilfe von Röhren oder andern Verstärkern Rück kopplungen eingeführt werden. Man kann also zum Beispiel bei einem Telephon, dessen Massekern direkt von Hochfreqüenzströmen erregt wird, durch Anwendung von hoch- frequenter Rückkopplung eine Verstärkung erreichen.
An sich wäre ja natürlich nieder- frequente Rüokkopplung auch möglich. Doch hat die hochfrequente Rückkopplung hier den Vorteil, dass dadurch keine nennenswerten Verzerrungen eintreten.
Da man aber, wie bereits -oben gezeigt, durch Änderung der Vormagnetisierung oder aber der relativen Spulenabstände zueinander oder zum Eisen kern oder dergleichen auch eine Abstim mungsänderung vornehmen kann, so ist man auf- diese Weise in der Lage, sowohl den Abstimmkreis wie das Wiedergabeinstrument und eventuell auch eine Lautstärkenregulie- rung alles in einem Konstruktionselement zu vereinigen.
Bei den genannten Vorrichtungen zur Umwandlung mechanischer in elektrische Energie kann man zum Beispiel bei Abtast- organen auch wieder so verfahren, dass.
ent weder -die Kopplung bei mehr oder weniger konstanter Frequenz .durch Änderung der Vormagnetisierung oder dergleichen .geändert wird, oder aber, dass die Frequenz .geändert wird, wobei dann durch die Verstimmung zwischen zwei Kreisen eine wechselnde Energieübertragung .zwischen diesen Kreisen stattfindet. Die oben angedeutete Möglich keit des Baues von direkten Hochfrequenz- instrumenten nach dein bei Niederfrequenz üblichen Verfahren gibt auch besondere Mög lichkeiten beim Richtempfang,
da in diesem Fall die Goniometer ebenfalls wieder ähnlich wie Weicheiseninstrumente .gebaut werden können. Wird durch mehr oder minder :
starke Vormagnetisierung, welche eventuell durch permanente Magnetfelder erzielt werden kann, eine Asymmetrie der magnetischen Felder bei Richtungswechsel des Hochfrequen.zstromes erzielt,
so kann man sogar Instrumente nach dem System der Drehispulenbleichstrom- instrumente herstellen. Durch die Asym metrie der magnetischen Felder bei Um- polung des -Stromes in einem ausreichend vor magnetisierten Eisenkern kann man mit sol chen Maesekernen auoh Demodulationen und Modulationen hervorrufen.
Es kann also ein solcher Massekern mit entsprechenden Be- wicklungen und Vormagnetisierungsspulen. etc. auch als Demodulator in Empfangskrei sen wirken und damit die Rolle von Detek- torröhren übernehmen. Da man beispielsweise in Überlagerungsempfängern zwei detektor- artig wirkende
Röhren benötigt, so können in einem solchen Fall zwei Röhren durch An wendung geeigneter .Spulen oder Transforma toren mit Massekern ersetzt werden, was eine bedeutende Vereinfachung ausmacht. Für den Ersatz der ersten Röhre würde solche Ein richtung sowohl als Modulator, wie auch als Demodulator zu wirken haben, im zweiten Fall lediglich als Demodulator für die Um setzung .der Zwischenfrequenz in die Nieder frequenz.
Man benötigt allerdings noch eine Röhre für die örtliche .Schwingungserzeugung beim Überlagerungsempfang. Da aber für die Schwingungserzeugung auf dem gerad linigen Teil der Charakteristik einer Röhre gearbeitet werden kann, so kann zur iSchwin- gungserzeugung eine Niederfrequenzröhre in Reflexschaltung benutzt werden, am besten wohl die Ausgangsröhre, da hier infolge der grossen Aussteuerfähigkeit am wenigsten Komplikationen zu erwarten sind.
Wendet man auch sonst das Reflexsystem in solchen Empfängern an, so kann man Überlagerungs- empfänger mit sehr geringen Mitteln bauen. Da auch die Abstimmung in solchen Emp fängern durch Änderung der wirksamen Induktivität nach den oben gegebenen Ge sichtspunkten erreicht werden kann, so dürf ten solche Empfängereine Einfachheit bisher kaum gekannter Art erreichen. Für die Fern betätigung der Empfänger ist es wichtig, dass mit demselben Strom, der die Abstimmungs änderung vornimmt. auch .die Umschaltung der einzelnen Wellenbereiche erfolgt.
Dies ist auf einfache Weise dadurch zu erzielen, dass der zur Veränderung der Induktivität oder zur Lautstärkeneinregulierung verwendete Strom unterbrochen wird und wieder ein geschaltet wird, wobei :die Unterbrechung und Wiedereinschaltung im Empfänger elek tromagnetisch ein Steigrad in Bewegung setzt, welches die Wellenbereichumschalt- äuhse in Drehung versetzt.
Da bei der bereits beschriebenen vollkommenen Entkopplung zwischen dem eigentlichen Abstimmkreis und dem die Vormagnetisierung bewirkenden Kreis es gleichgültig ist, in welcher Richtung der Vormagnetisierungsstrom fliesst, so kann durch einen polarisierten Antriebsmechanis mus des Steigrades erreicht werden, dass in einer Stromrichtung das Steigrad, beispiels weise im Uhrzeigersinn gedreht wird, wäh rend bei Umkehr der (Stromrichtung das Steigrad bei Unterbrechung und darauf folgenden Stromschlüssen entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn bewegt wird.
Es ist also durch eine entsprechende kollektorartige Kon taktanordnung im Fernbedienungsgerät in Zusammenarbeit mit dem beschriebenen Steig radmechanismus möglich, eine Links- und Rechtsdrehung der Wellenbereichumschalter vom Fernbedienungsgerät aus im eigent lichen Empfangsgerät zu bewirken.
Da sich bei Änderung :der Abstimmung naturgemäss bei Empfang eines bestimmten Senders infolge der Selektivität der Emp fangskreise der Gleichstromanteil des Ano denstromes in den Demodulationsvorrichtun- gen, also zum Beispiel in Gleiehrichterröhren ändert, so kann dies auch zur automatischen Nachkorrektur der Abstimmung verwendet werden, da dieser Gleichstromanteil :des Anodenstromes dann wieder durch Änderung der Vormagnetisierung zur Korrektur der Abstimmkreise benutzt werden kann.
Man kann also auf diese Weise automatisch sich abstimmende Geräte bauen bezw. Geräte, die bei einer einmal erfolgten Abstimmung sich automatisch Frequenzänderungen.der auf genommenen. Schwingungen anpassen.
Da ferner die beschriebenen Selbstinduk tionen mit Massekernen Modulationsröhren zu ersetzen gestatten, so lassen sie sich auch in Einrichtungen für ,Mehrfachtelegraphie verwenden, in denen zwei Parallelröhren be nutzt werden, deren Gitter gegenphasig durch eine örtliche Schwingung erregt werden. Hier werden Röhren ebenfalls durch solche Induk tionsspulen oder Transformatoren ersetzt.
Die in diesen Anordnungen gezeigten Relais, :die sich im Anodenkreis der Röhie befinden, können dann wegfallen, da .die Massekerne der genannten Transformatoren selbst als Relais ausgebildet werden können und also selbst direkt eine Umsetzung der .Schwin gungsenergie in mechanische Energie zu lassen.
Da die bei :den letztgenannten Schal tungen .gezeigte Anordnung sich zum Beispiel auch gut für die Analyse von Frequenz gemischen eignet, wenn den Steuergittern eine nach einer bekannten Gesetzmässigkeit veränderliche Steuerfrequenz zugeführt wird, indem dann ein mit dem dort gezeichneten Relaisanker verbundener Zeiger oder der gleichen jeweils einen starken Ausschlag gibt, wenn die iSteuerfrequenz mit der Frequenz einer Komponente :
des .dem Anodenkreis zu geführten Stromgemisches übereinstimmt, so kann man durch Anwendung des hier bespro chenen Prinzips, wobei die Röhren durch Massekerne mit Bewicklung ersetzt sind, ein Instrument bauen, das direkt ohne Zuhilfe nahme von besonderen Röhren bei Zuführung einer veränderlichen bekannten Hilfsfrequenz als Frequenzanalysator wirkt. Die obigen verschiedenen Ausführungsbeispiele lassen sich untereinander kombinieren, so dass sich eine ausserordentlich grosse Zahl von Anwen dungsmöglichkeiten ergibt.
Device for changing the constants of high-frequency circuits, especially those of receiving apparatus. The invention relates to a device for changing the constants of high-frequency circuits, in particular sol chen of receiving apparatus.
According to the invention, the device has means in order to be able to effect a change in the impedance of these circuits in a purely electrical manner and without mechanical coupling with the control element by changing a control voltage. Means can be provided which change both the self-induction of coils and the capacitance of capacitors.
The change in self-induction can be brought about by a change in the premagnetization of the ferromagnetic coil cores, which are preferably made of mass core material in order to achieve sufficient freedom from damping. be known from finely divided iron or ferromagnetic alloys.
To change the capacitance, capacitors can be used with a capacitance value that depends on the size of the electrostatic tension. Such condensers can, for example, be constructed in the manner of an electrostatic loudspeaker. A solid plate forms one assignment, and it is a very short distance away from another assignment in the form of a movable film.
If a direct voltage is applied between the plates, the changed attraction between the plates changes their distance and thus the capacitance. In the case of electrostatic loudspeakers, the alternating voltage to be reproduced is applied to the plates and thereby converted into acoustic energy; In the case of the Arior.dnung that can be used here, in contrast, the change in capacity between the two plates is used.
By changing the constants of the high-frequency circuits, it allows a large number of control processes to be carried out, some of which are given below as examples.
The examples consistently relate to a change in induction by changing the premagnetization. However, they are easy to redesign by analogous transfer to arrangements in which capacities are changed.
It should be noted that, for example, a differential transformer corresponds to a differential capacitor, a change in control current corresponds to a change in the control bias, etc.
As examples of devices according to the invention, arrangements for automatic volume control will first be treated. In the simplest case, such a device works as follows: Let there be, for example, an oscillation circuit that is somehow tuned to the wave to be received, the oscillations of which are fed to an audion.
In the oscillation circuit, a part or all of the self-induction is housed on a coil made of ferromagnetic material of the type just described, for example Ferrocart. With the Audion, a simple filter is now provided in the anode circuit, which separates the direct current component of the anode current from the alternating current component.
The alternating current component (modulation frequency) is fed to the consumer, ie a telephone or another amplifier, and the direct current component now flows through a second winding on the ferromagnetic coil, like the tuning coil.
If the audio current increases or the audio current decreases (depending on whether you are working with grid or anode current rectification), it can be achieved that, if you work at normal volume, the coil is just coordinating with the receiving vibration possesses.
If the volume rises above a comfortable level, the self-induction of the coil is reduced by increasing the anode current (assuming that the detector tube is working in the lower bend), which detunes the recording oscillation circuit to such an extent that it becomes a pleasant one again Volume comes in.
It can be seen that this is a simple volume control device; can put together. It's easy to do. not only cause a volume weakening if the reception is too strong, but it is also possible in a simple manner to also weaken the volume if the volume is too low, in which case the interfering mirror would become too high.
You only need to adjust the tuning exactly for a medium volume value. If the volume falls below this value, the weakening of the direct current component of the anode current of the detector tube will lead to an increase in self-induction and thus detuning,
while if the volume is too high or Field strength! Of the transmitter oscillation at the receiving location a: shrinkage of the: self-induction occurs. With normal automatic volume control devices, there is often an undesirable relationship between the time constant of the control loop and the controllability or other properties of the controller.
In the present and all other exemplary embodiments discussed here, but regardless of the time constant, any other influence between the regulating and regulated old can be prevented by counteracting the regulated, the regulated old, for example by using a Three-leg transformers or the like, completely decoupled.
If there is no complete decoupling from the outset due to small asymmetries in the leg masses or in the coil configuration, a correction can be made either by shifting individual turns or groups of turns or by doing this with a slight subsequent deformation ,
for example by cutting off small particles or by deforming it under pressure, which is quite possible given the relatively soft consistency of such trade fair cores. If a sharp resonance curve causes too great an instability in the volume, you can flatten the control curve as desired by increasing the attenuation of the circle.
The use of chain conductors can also be used to shape the resonance curve in such a way that the desired control characteristic is created. In order not to influence the selectivity of the reception by such measures, one can use special unchangeable, more or less sharply tuned circles for the actual reception selection and these by a circle that changes depending on the volume in its coordination according to the type of the previously described with the Couple the detector tube.
In front of the detector tube, any number of high-frequency amplifier stages can of course also be connected, which can also be influenced by the received field strength in a manner similar to that described here for a detector. The greater the number of stages the influence takes place, the greater the effect, of course.
In order to avoid a shift in the resonance position of the entire receiving system within the frequency spectrum depending on the volume, especially in the case of a number of circles, it may be useful to reverse the direction of flow in two consecutive circles or within one circle Pre-magnetization windings to shift the resonance position of the partial circles of a system in the opposite direction into the frequency spectrum when the control effect occurs, so that the resulting resonance position remains unchanged.
Because the regulating circuit is decoupled from the regulated circuits. In this way, the same control current can run through the control windings of the transformers of a larger number of series-connected amplifier stages in series or parallel connection without causing the successive amplifier stages to tend to oscillate.
All that is essential for this is a precise decoupling, which can be supported by all means known per se. In order to prevent capacitive feedback via the control line, it is advisable to ensure that there is a good, direct or adequate earthing. But it should now. in the following it will be shown -that you can not only achieve volume control with the help of detuning.
A very simple example shows, for example, an automatic regulation by changing the feedback when the feedback acts inductively via one of the aforementioned ferromagnetic measuring cores or the like. Fig. 1 shows this a simplified embodiment example of the invention.
An eye 1 is shown there. which may work as an anode current rectifier, so that the anode direct current component increases with increasing amplitude at the grid. At the. The tube has an oscillating circuit 2 on the grid. The anode circuit of the tube has a back-hopping coil 3 and a variable discharge capacitor 4.
The feedback coil is now coupled to the oscillation circuit via a ferromagnetic core 5, with the induction of this ferromagnetic core being measured by the anode current in the case of a constant current pre-magnetization, which corresponds to a pleasant volume a "favorable working" of the feedback is achieved.
Such a strong feedback is set up by a variable capacitor 4. If its capacitance is made very large, the I-hole frequency component is largely diverted to the cathode without flowing through the coil 3, and there is little feedback Conversely, when the capacitance is reduced, the feedback effect increases. If there are strong signals that cause a significant increase in the anode current,
the effect of the feedback is thus reduced, since the increased pre-magnetization reduces the mutual induction of coils 2 and 3 and vice versa. So you have achieved a very simple type of volume control here.
The possibly occurring disgruntlement of the old man 2 can be compensated for by appropriate means if it is undesirable, while after Ge said above, however, an additional volume control can also be achieved. Any desired adjustment of the time constant of the control process can be achieved by capacitors and resistors or the like built into the anode circuit at a suitable point.
In Mg. 2 a variant of such a control device is shown with the aid of feedback, which has an even more intense effect. There is a three leg like housed from ferromagnetic material, the three different coils BEZW. Coil groups carries. The Spu len 1, 2. Belong to a tunable oscillation circuit which, for example, as in FIG. 1, can be connected to a tube acting as a rectifier.
These two coils are so: wound that they are connected in series with respect to the field in the coil core. The field generated by them essentially does not penetrate the middle .Schenkel of the transformer. A coil is now attached to the middle leg, which tube from the high-frequency components of the anode current of any high-frequency amplifier or the detector to which the oscillating circuit 1, 2 may be connected,
is traversed. As long as the induction in the two symmetrically located parts of the three-leg transformer I and II is uniform, no feedback effect will occur at all, since the oscillation circuit is decoupled from the feedback coil in this state.
The like made of ferromagnetic material or the oscillating circuit coil may now be dimensioned in such a way that this complete mutual decoupling occurs when in the opposite to each other;
With the connected turns 3, 4, before the direct current component of the demodulation tube flows through it, a normal current strength prevails.
If the volume falls below this desired level, the symmetry in the two magnetic gray iron I, II may be disturbed by the lack of premagnetization due to the two opposing coils 3-1, so that a coupling between the oscillating circuit 1, 2 and the Feedback coil occurs, namely the coupling should act in the sense that the feedback coil has a reinforcing effect.
However, if the field strength of the received oscillation is very large, so that the anode current in the rectifier tube rises sharply, the symmetry of the arrangement is shifted in the opposite direction, and the feedback coil now acts as additional damping, i.e. it sets the volume down.
The prerequisite for this effect is, of course, that from the outset, i.e. without the effect of the .coils 3, 4, there is an asymmetry between the fields of the “coils 1, 2, so that strong feedback is then already present, and that this asymmetry is gradually removed with increasing direct current in the coils 3, 4 and leads to an asymmetry in the opposite direction with further increasing current in the coils 3, 4. The arrangement described last shows through mutual compensation of the Effect in coils 1 and 2 no more change in the vote when making an automatic volume control.
A third exemplary embodiment for an automatic volume control is given in FIG. It is not the feedback that is changed here, but the coupling as such. I is the input circuit of such a coupling device, while II is the output circuit. It can therefore serve as a transformer between two high-frequency amplifier stages or the like, for example, the arrangement.
As you can see, the transformer has three groups of turns, namely a coil 1, which is connected to the input circuit, then a coil 2 tapped in the middle, from which the output circuit is removed, -that with symmetrical tapping the coil could not get any oscillation energy to the output circuit, and furthermore a third, two-part winding 3, 4, through which the direct current component of the demodulation tube flows.
You can now choose the tap on the .Spule 2 asymmetrically from the outset or configure the ground core asymmetrically or both, so that normally without direct current in the windings 3, 4 or. if there is only a small direct current component, there is a strong asymmetry and as a result a substantial part of the power introduced at I can be taken off at II, while with increasing pre-magnetization by the coils 3,
4 the asymmetry is gradually removed and finally the bridge resp. the differential system gradually approaches the adjustment in the case of a very strong premagnetization, so that the current component that is output after II becomes ever smaller.
If the coils 1 and 2 are parts of a matched coupling transformer between individual amplifier stages, where the detuning could be unpleasant, this detuning can be canceled by switching similar elements in the opposite direction, as already shown in an exemplary embodiment in FIG so that no unwanted detuning of the circles occurs.
The great advantage of such volume control devices is that you can achieve a change in volume without special tubes and without special grilles in these tubes, which is the case with multi-circuit devices, for example with multi-stage amplifiers, where a control stage in front of each amplifier tube can be arranged, the effect is multiplied for the individual tubes, which allows regulation within very wide limits to be achieved. In the arrangement described in Figure 3,
In which only a change in the transmission power from circuit I to circuit II occurs due to the change in the pre-standardization, since this is not a question of voting, one is also able to regulate in the low-frequency part or in the High frequency and low frequency part together. But you can do without the use of special types of iron in the location in the low frequency part.
Other control effects can also be achieved here; It is known, for example, that the low tones appear to disappear when the reproduction is weak. Since the induction changes as a result of the change in the premagnetization, one can color devices with low-frequency transformers or with low-frequency clay;
With the help of filter media, etc., ensure that automatically, with the volume being reduced, for example when the volume is reduced, by means of a manual controller, which can be provided in addition to the automatic controller;
by changing the induction of the low-frequency transformers or the low-frequency chokes or any equalization elements, the constants of these construction elements automatically change in such a way that the proportion of low tones is increased compared to the proportion of high tones or is reduced as desired, so that in addition to the automatic or non-automatic volume control, there is an automatic change in the timbre according to a predetermined regularity. The means for this are probably given without further ado.
If you want to increase the proportion of deep tones, you will achieve, for example with low-frequency transformers, that the inductance of the transformer increases by reducing the general volume and the resulting reduced premagnetization in a corresponding winding, which, as is well known, also increases the transmission of low tones is favored and vice versa.
If the anode direct current used for premagnetization or another increasing current component used for premagnetization is to increase instead of decrease, this can be done simply by using constant direct current premagnetization or constant premagnetization is arranged by permanent magnets next to the variable in such a way that
that - the variable and fixed premagnetization counteract each other, with the fixed premagnetization then no longer finding any compensation and thus taking effect when the variable premagnetization falls.
One. Another embodiment is shown in Fig.4. Here I is again the input circuit of a coupling arrangement that can be changed for the purpose of volume control, and II is the output circuit. 1 and 2 are normal, unchangeable self-induction coils, while 3 and 4 represent two self-inductances which can be changed by pre-magnetization.
The bridge arrangement with the four impedances 1, 2, 3, 4 is now symmetrical from the outset, i.e. if only the direct current bias by the battery 5 is effective in the coils 3, 4, i.e. a bias by the coils 6 tapped in the middle and 7 is not present, the bridge is in equilibrium.
If a bias occurs in the coils 6 and 7, the equilibrium of the bridge is disturbed in that the self-induction of the coil on the core ga is increased by as much as the self-induction in the core X is reduced.
A considerable current flow will then take place in the arrangement from the input part I to the output part II. The pre-magnetization of the cores Pss and K4 by the coils 6 and 7 is now done in the following way:
The two tubes 8 and 9 again represent rectifiers which are excited by an oscillation circuit 1.0, which is connected to the output of the frequency amplifier.
Let I and II be the connection between two or more stages within this high frequency amplifier. The tubes 8 and 9 now act as rectifiers, and for the sake of clarity the part of the lines going to the low-frequency amplifier has been omitted in the present figures and only that part of the lines of the anode circuit - the tubes 8 and 9, which carries direct current.
In this case, means, not shown, can also be provided in this part, which cause a screening of the alternating current component. The two tubes 8 and 9 should now work with quite different bias voltages, namely, the negative bias voltage of the tube 8 is normal, so that it acts as a normal anode rectifier tube, while the negative bias voltage of the tube 9 is so great,
that it only comes into operation at considerable amplitudes. iAs soon as the signals have a very low intensity, so that one must fear that:
The essential part of what is heard consists only of strongly reproduced disturbances, then as a result of the low anode direct current of the tube 8 and the tube 9 in the coils 6 and 7, no significant direct current will flow at all, i.e. the originally existing bridge equilibrium Branches 1, 2, 3, 4 are not disturbed, and almost no power is transferred from I to II, including the strong background noises that are always annoying with a sensitive receiver when it is set to the highest volume.
If signals of moderate volume occur, the anode direct current of the tube 8 increases, and therefore increasing magnetization acts in each half of the coils 6 and 7, which, as already mentioned, act in the opposite direction on the cores K and K4 so that in one core the premagnetization originating from the battery 5 is increased, in the other it is decreased,
so that the balance weight of the bridge is disturbed and a good transfer of energy from the input circuit I to the output circuit II he follows. If the signal strength increases very significantly, the tube 9 will also come into action, so that when the signal amplitude is greater than the negative bias of the tube 9, this tube also shows an anode direct current increase. As a result, anode direct current is now supplied to the coils 6 and 7 both from the tube 8 and from the tube 9.
Since the two coil halves in the coils 6 and 7 now counteract each other, a premagnetization in the coils 6 and 7 is canceled again as a result of the simultaneous operation of the tubes 8 and 9 and the bridge is compensated again, so that now again an amount of energy that regulates itself with increasing volume is supplied from input circuit I to output circuit II.
So you can see that you have an arrangement here in which both automatic fading compensation and automatic interference limitation are present. The coil combination shown here can also be placed in several stages of a single or multi-stage high-frequency amplifier or low-frequency amplifier, so that regulation can occur within very wide limits.
It is noteworthy that the input circuit I can be tuned here, since the overall self-induction of this old man (if there is no very significant load on old man II, for example only the input of a tube amplifier) does not change.
The total self-induction consists of two partial self-inductions connected in parallel, namely on the one hand the partial self-induction of the coil 1 in series with the iron core coil 3 and, on the other hand, the partial self-induction of the coil 2 in series with the iron core self-induction 4.
However, since the inductions of coils $ and 4 are changed in the opposite sense during the control process, as long as this change occurs more or less linearly, this is due to a suitable coil arrangement and iron core dimensioning as well as iron core configuration (e.g. conical iron cores or the like) can be achieved within wide limits, the overall self-induction does not change during the control process,
so that these coils can be part of a tuning circuit.
In addition to the possibility of an automatic volume control, as well as the automatic tone color control already described and the above-mentioned change in the tuning, the invention also offers further areas of application. In addition to the volume change described so far, the change in the coordination of a device,
not for the purpose of changing the volume, but for the purpose of setting to different stations in many ways. very cheap. Since it is possible to tune oscillation circuits simply by changing the direct current strength of the premagnetization, this results, for example, in a possibility of setting the reception that can be carried out with very little expenditure on mechanical means.
Since a tuning coil with Ferrocart or similar and a block capacitor connected in parallel with this coil take up extremely little space, a variable tunable oscillation circuit can be accommodated in an extremely small space in this case. The space this oscillation circle needs is so small
that it can even be housed in a tube socket. The change in voting can be made in an extremely simple manner;
because you only have to provide a direct current winding on the coil, which must be dimensioned in such a way that it allows a sufficient change in the effective inductance of the coil for a given core mass by changing the premagnetization. So there is no longer any direct mechanical contact between the oscillation circuit to be set and those who vote
must be available, this is also an ideal solution for remote control of receivers. It is only necessary for the operator to change the bias magnetization with the help of a variable resistor or the same, for example a rotary resistor or a carbon compression resistor, which is known to allow a sudden change in resistance,
in order to be able to adjust the oscillation circle to any distance. This type of self-induction change is also very beneficial for accommodating tuned oscillation circuits in places where it is difficult to change the tuning mechanically, for example when installing oscillation circuits within the vacuum space of tubes.
because the oscillation circuit constants are changed without mechanical means. Especially with high frequency amplifiers, which are used for. For example, work with choke coil coupling and where it is useful because of stray capacities, .the coupling choke coil in the interior of the tube, such as in the interior of multiple tubes, .which have several interconnected systems, it is recommended that The wave band to be transmitted can easily be shifted from the outside by changing the premagnetization.
But the type of tuning is also very favorable for tuning conventional series high-frequency amplifiers. Since, as has already been shown, when three-legged transformers or similar devices are used, which prevent coupling between the coordinated and the coordinating circuit, any risk of simultaneous.
Coordination of several amplifier stages so that the preregistration logic of all these amplifier stages is switched in series or in parallel, a mutual coupling occurs within these amplifier stages, so it is very easy to use devices with one-button operation - to build.
In order to ensure that when the bias magnetization changes, the coordination of the individual circles can actually change evenly, by shifting turns or groups of turns that the individual pre-magnetization coils and the individual oscillating circuit coils should match each other as much as possible correspond exactly, but you can also easily correct the relatively soft mass cores for the purpose of adjustment by cutting off particles or by deformation.
Finally, it can be useful to make the mass cores conical, where one then has a possibility of adjustment by pushing the earth cores deeper or less deep into the relevant .Spule.
Likewise, the small block capacitors, which serve to complete the oscillation circuits, can either be made slightly changeable by compression screws themselves in order to be able to make an adjustment, or the block capacitors can be made of small variable capacitors, for example according to the type of adjustment capacitors on the now known, coupled rotary capacitors, are connected in parallel, which allow a precise adjustment.
The reception areas can either be changed in the normal way by connecting and disconnecting groups of windings, or by connecting larger or smaller block capacitors in parallel.
The type of automatic volume control already mentioned above can of course also be combined with the type of tuning described by changing the pre-magnetization, which then results in very simple devices in which both tuning and volume change can only be achieved by changing the pre-magnetization. eti- tion is achieved in different windings. Since there are almost no mechanically moving tuning means, this results in devices that are particularly ideal for remote control.
since manual volume control can also be done by changing the premagnetization. Devices are then obtained in which a one-button tuning of an almost any number of oscillation circles together with a sound t2, both manually and automatically, is effected only by changing the strength of the bias currents, which is produced by any number from places that are at any distance,
can be made.
When using the tuning change, due to variable premagnetization, it can be difficult under certain circumstances to cover sufficiently large reception areas without switching capacitors or coil parts on and off.
It is advisable here to divide up into a relatively large number of wave ranges, whereby this division also has the further advantage that it is associated with a significant simplification of the adjustment with simultaneous coordination of several oscillation circuits, so that a particularly simple one One-button operation achieved.
The change in the premagnetization can ultimately even be used to adapt the network transformer to randomly occurring network fluctuations or to build a network transformer that can be connected to different network voltages without switching.
One only has to change the effective induction of the core by means of the rectified current of a secondary winding (as is necessary anyway for generating anode current) in such a way that the secondary voltages are reduced when the mains voltage rises, at least at the Places where overvoltages are dangerous, especially at the heating coils. A fluctuation in the anode voltage is generally not so harmful
Because of the generation of grid bias, which is common today, through the voltage drop in resistors, the grid bias automatically adapts to the changed anode voltage and the volume can be automatically regulated according to the above.
You can only regulate a small auxiliary transformer, which supplies the heating of the tubes, by means of a main transformer which supplies the anode voltage and the like. The tuning and regulation is of course very easy when working with heterodyne receivers, especially with those where the antenna circle is aperiodic. In the last-mentioned case, only the coordination of a single circle needs to be changed, which of course makes any type of adjustment superfluous.
Automatic noise attenuation in combination with automatic fading compensation can possibly also be achieved by the pure shape of the magnetization curve for simple circuits, since:
the curve has a middle, straight part, which would then be used for regulation in particular volume ranges, while the first flattening that occurs at the beginning of the curve and when saturation is reached is used for noise suppression and / or noise suppression. the second flattening can be used to compensate for fading.
Likewise, of course, the exemplary embodiments described here primarily for fading compensation can be used by analogy for amplitude correction in sound film and record recordings in similar cases.
In conclusion, some consequences should be mentioned, which also arise when using mass cores like Ferrocart material. First of all, it is possible to achieve mechanical attractions like normal alternating current magnets. This fact makes it possible, for example, to build high-frequency relays in transmitting and receiving circuits, in particular receiving circuits, in which a ground core attracts an armature made of the same ferromagnetic high-frequency ground.
But then you can also directly build telephone receivers, loudspeakers, sound recording boxes and the like, which enable direct conversion of high-frequency vibrations into mechanical vibrations and vice versa, as well as voltmeters and ammeters, galvanometers, power meters, etc. that can be operated directly at high frequencies. but the normal types of iron are to be replaced with the same type of mass material.
The effect can be increased by introducing feedback with the aid of tubes or other amplifiers. For example, a telephone whose ground core is excited directly by high-frequency currents can be amplified by using high-frequency feedback.
In itself, of course, low-frequency feedback would also be possible. However, the high-frequency feedback has the advantage here that no significant distortion occurs.
But since you can change the tuning, as already shown above, by changing the bias or the relative coil distances to each other or to the iron core or the like, you are able to use both the tuning circuit and the playback instrument in this way and possibly also a volume control to combine everything in one construction element.
In the case of the devices mentioned for converting mechanical energy into electrical energy, for example in the case of scanning elements, it is again possible to proceed in such a way that.
Either the coupling is changed at a more or less constant frequency by changing the premagnetization or the like, or the frequency is changed, with an alternating energy transfer then taking place between these circuits due to the detuning between two circuits. The above-mentioned possibility of building direct high-frequency instruments according to the procedure usual for low-frequency also gives special possibilities for directional reception,
because in this case the goniometers can also be built similar to soft iron instruments. Will by more or less:
strong premagnetization, which can possibly be achieved by permanent magnetic fields, an asymmetry of the magnetic fields when the direction of the high frequency current changes,
it is even possible to manufacture instruments according to the system of rotating coil direct current instruments. Due to the asymmetry of the magnetic fields when the polarity of the current is reversed in a sufficiently pre-magnetized iron core, demodulations and modulations can also be produced with such magnetic cores.
A ground core of this type with corresponding windings and bias coils can be used. etc. also act as demodulators in receiving circuits and thus take on the role of detector tubes. Since, for example, there are two detectors in superimposition receivers
Tubes are required, in such a case two tubes can be replaced by using suitable coils or transformers with an earth core, which makes for a significant simplification. To replace the first tube, such a device would have to act both as a modulator and as a demodulator, in the second case only as a demodulator for converting the intermediate frequency into the low frequency.
However, you still need a tube for the local .Schwingunggenerations with superimposition reception. However, since it is possible to work on the straight-line part of the characteristic of a tube for the generation of vibrations, a low-frequency tube in reflex circuit can be used to generate the vibrations, preferably the output tube, since here the fewest complications are to be expected due to the high modulation capacity.
If the reflex system is used in other such receivers as well, then superimposition receivers can be built with very little resources. Since the tuning in such receivers can also be achieved by changing the effective inductance according to the points given above, such receivers should achieve a simplicity of a kind that has hardly been known up to now. For the remote control of the receiver it is important that with the same current that makes the change of setting. The individual wavebands are also switched over.
This can be achieved in a simple manner by interrupting the current used to change the inductance or for volume adjustment and then switching it on again, whereby: the interruption and restarting in the receiver electromagnetically sets a gear in motion, which the wave range switchover in Offset.
Since, with the already described complete decoupling between the actual tuning circuit and the circuit causing the premagnetization, it does not matter in which direction the premagnetization current flows, a polarized drive mechanism of the climb wheel can achieve that the climb wheel in one current direction, for example in Is rotated clockwise, while when reversing the (current direction, the climb wheel is moved counterclockwise in the event of an interruption and subsequent electrical circuits.
It is therefore possible through a corresponding collector-like con tact arrangement in the remote control device in cooperation with the Steig wheel mechanism described to effect a left and right rotation of the shaft range switch from the remote control device in the actual receiving device.
Since the direct current component of the anode current changes in the demodulation devices, for example in rectifier tubes, this can also be used to automatically correct the vote because of the selectivity of the receiving circuits this direct current component of the anode current can then be used again to correct the tuning circuits by changing the premagnetization.
So you can build and tune devices automatically in this way. Devices which, once a vote has taken place, automatically change the frequency of the recorded. Adjust vibrations.
Furthermore, since the self-induction described allow modulation tubes to be replaced with ground cores, they can also be used in devices for multiple telegraphy in which two parallel tubes are used whose grids are excited in phase opposition by a local vibration. Here, tubes are also replaced by induction coils or transformers.
The relays shown in these arrangements, which are located in the anode circuit of the Röhie, can then be omitted, since .the mass cores of the transformers mentioned can themselves be designed as relays and thus directly convert the .Schwin energy into mechanical energy.
Since the arrangement shown in the last-mentioned circuits is also well suited, for example, for the analysis of frequency mixes, if the control grids are supplied with a control frequency that can be changed according to a known law by using a pointer or the like connected to the relay armature shown there there is a strong deflection in each case if the control frequency corresponds to the frequency of a component:
des .the anode circuit coincides with the current mixture conducted, then by applying the principle discussed here, whereby the tubes are replaced by earth cores with winding, an instrument can be built that takes directly without the aid of special tubes when a variable known auxiliary frequency is supplied as a frequency analyzer works. The above various exemplary embodiments can be combined with one another, so that there is an extraordinarily large number of possible applications.