Einrichtung zum Empfang modulierter Wellen. Ein Rundfunkzeichen wird gewöhnlich auf einer Trägerwelle übertragen, die zwei 11odulationsseitenbänder hat, die je ungefähr 6 KHz Breite aufweisen. Unter gegenwär tigen Rundfunkarbeitsbedingungen liegen die verschiedenen Trägerfrequenzen an verschie denen Stellen innerhalb des Rundfunkberei ches gewöhnlich in 10 KHz Abstand vonein- ander, und in vielen Fällen überlappen die Seitenbänder eines Zeichenkanals diejenigen eines benachbarten Zeichenkanals oder liegen wenigstens doch hart aneinander.
Wenn man einen Rundfunkempfänger auf einen solchen Kanal abstimmt, ist es schwierig, Inter ferenzen, die durch benachbarte Kanäle her vorgerufen werden, genügend zu eliminieren, insbesondere dann, wenn solche interferieren den Zeichen mit einer Stärke, die derjenigen gewünschten Zeichens vergleichbar ist., empfangen werden.
Das Arbeiten ohne Interferenz erfordert in solchen Fällen, dass das Siebsystem auf ein genügend enges Band von Modulatians- frequenzen abgestimmt wird. Wenn man das ausgewählte Band auf diese Weise enger macht, neigt es dazu, die Naturtreue der empfangenen Zeichen (Stimme, Musik und dergleichen) zu beeinträchtigen, da die Sei tenfrequenzen, die den höheren Hörfrequen zen der Modulation entsprechen, unterdrückt werden. Demgemäss ist es erwünscht, dass die ausgewählte Bandbreite nur eng bleibt, wenn interferierende Zeichen vorhanden sind, jedoch nicht, wenn interferierende 7rei- chen fehlen.
Die erfindungsgemässe Empfangseinrich tung ist daher so ausgebildet, da3 sie zwei hochfrequent (radiofrequent oder zwischen- frequent) abstimmbare .gleichartige, innerhalb der Schaltung parallel arbeitende Übertra- gungskanäle aufweist, welche beim Empfang durch eine Einknopfbedienung einander ent gegengesetzt und symmetrisch zur Träger frequenz einer die Modulation tragenden Welle verstellt werden können,
so dass bei gleicher Abstimmung der beiden, Übertra- gungskanäle die von der Einrichtung durch gelassene Bandbreite am geringsten ist, wäh rend durch die Verstimmung der beiden Kanäle die Bandbreite symmetrisch zur Trägerfrequenz ausgedehnt wird.
Beim Abstimmen auf das gewünschte Zeichen wird die Selektivitätssteuereinrich- timg vorzugsweise auf Minimumbandbreite eingestellt und bei Vervollständigung der Abstimmung wird die Bandbreite durch Be tätigung der genannten Steuereinrichtung zur Erzielung irgendeines gewünschten Gra- des naturgetreuer Wiedergabe vergrössert.
Im folgenden wird anhand .der Zeich nung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Banddurchlasssystem, wie es im Ausführungsbeispiel zur Anwendung gelangt; Fig. 2, 3, 5 und 6 zeigen Kurven zur Erläuterung der Arbeitsweise; Fig. 4 illustriert das vollständige Aus führungsbeispiel in Form eines Superhetero- dyneradioempfängers.
Das Siebsystem nach Big. 1 ist mit Ein gangsklemmen<I>I</I> und<I>I'</I> versehen, die ge wöhnlich mit dem Ausgang einer vorher gehenden Vakuumröhre verbunden sein wer den. Zwischen diese Eingangsklemmen ist ein resonanter Eingangskreis 1, zusammen gesetzt aus einer Kapazität C, und einer Induktanz L, geschaltet;
der resonante greis ist permanent auf die gewünschte Zwischen trägerfrequenz abgestimmt. Die Spule L, ist mit zwei einstellbaren resonanten Kreisen 2 und 3 durch elektromagnetische Kopplungen M und M' zu den Spulen L2 und L3 gekop pelt. Spule L2 des Kreises 2 ist durch einen festen Kondensator C2 und einen variablen Kondensator C4 abgestimmt.
Spule- L3 des greises 3 ist ähnlich durch einen festen Kondensator C3 und einen variablen. Konden sator C, abgestimmt.
Der resonante Kreis 2 ist zwischen das Steuergitter 6 und die Kathode 7 einer Vakuumröhre V, vom Pentodentyp durch die Verbindungen 8 und 9, deren letztere einen Blockierungskondensator 10 einschliesst, geschaltet. Die Kathode 7 ist mit Erde 11 über einen variablen Widerstand 12- verbun den.
Der abgestimmte greis 3 ist auf' ähn liche Weise zwischen das Steuergitter 13. und die Kathode 14 der Vakuumröhre V2 vom Pentodentyp durch die Verbindungen 15 und 16, deren letztere den; Blockkondensator 17 enthält, geschaltet.
Die Kathode 14 ist mit Erde über den variablen Widerstand 18 verbunden. Die entsprechenden Anoden 19 und 20 der Röhren V, und V= sind mit einander und mit dem Primärkreis 4 eines Transformators T verbunden, der einen reso- nanten Ausgangskreis für die Röhren V, und V., bildet. Der Primärkreis 4 enthält eine Spule L4 und einen Kondensator C8 parallel zueinander; das untere Ende dieser Parallel kombination ist mit einer Spannungsquelle -I- B für die Anoden der Röhren und das obere Ende mit den Anoden selbst verbun den.
Der Sekundärkreis 5 des abgestimmten Transformators T enthält eine Sekundär spule LG, gekoppelt zur Spule L4, und einen parallel zur Spule Lr> geschalteten Konden sator C7. Die abgestimmten greise 4 und 5 sind jeder bei der durchzulassenden Träger frequenz resonant gemacht; diese Kreise und auch Kreis 1 haben die Trägerfrequenz ebenso wie die zugeordneten Modulatious- seitenbänder zu übertragen.
Die Selektions- kurve der Resonanzkreise kann durch beson dere Mittel, beispielsweise Dämpfungswider- stände, verbreitert werden, wenn es erwünscht ist. Die Ausgangsklemmen 0, 0' des Sieb- systemes werden gewöhnlich mit dem Ein gang einer Verstärkerröhre verbunden.
Kathodenheizmittel und Betriebspoten- tialquellen für :die übrigen Röhrenelektroden sind nicht gezeigt, da diese in der Technik hinreichend bekannt sind.
Es ist eine mechanische Einknopfeinrich- tung durch die gestrichelten Linien und Knopf U zur gleichzeitigen Betätigung der variablen Kondensatoren: C4 und C5 angedeu tet.
Diese letzteren Kondensatoren stehen durch die Einknopfeinrichtung derart mit einander in Verbindung, dass, wenn. einer vors ihnen im Zustand des Maximumkapazitäts- wertes ist, der andere seinen-Minimumkapa- zitätswert hat.
Um die resonanten Kreise 2 und 3 in Tätigkeit zu setzen, wird die mecha nische Steuereinrichtung U in eine ihrer extremen Lagen gebracht, so dass einer der variablen Kondensatoren C4 und C, sich auf seinem Maximum befindet, während der an dere in seinem Minimum ist. Sodann sind die abgestimmten Kreise 2 und 3 jeder so eingestellt, dass sie scharf resonant auf die Trägerfrequenz sind.
Durch Herausbewegen der Einknopfain- richtung aus der oben erwähnten extremen Stellung verringert sich die Kapazität eines der variablen Kondensatoren, während die Kapazität des andern variablen Kondensators ansteigt. Daher fällt die Resonanzfrequenz eines dieser Kreise etwas, während diejenige des andern dieser Kreise ansteigt. Das Er gebnis dieses Vorganges ist, dass die indivi duellen Resonanzspitzen der Resonanzkreise 2 und,3 um einen Betrag, der abhängig von der Einstellung der Einrichtung U ist, gegen einander verschoben werden.
Da die Anoden kreise der Röhren V, und VZ mit Kreis I des Transformators T verbunden sind, er scheinen diese individuellen Resonanzspitzen der Siebkreise 2 und 3, an den Ausgangs klemmen O, O'. Deshalb arbeiten die Kreise 2 und 3 tatsächlich parallel zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen, so dass die Breite des Frequenzbandes an den Aus gangsklemmen die Gesamtbreite der indivi duellen Resonanzcharakteristiken der Kreise 2 und 3 ist.
Durch Einstellung der mechani schen Einrichtung U kann die Breite des ausgewählten Frequenzbandes von einem Minimum zu einem Maximum variiert wer den, wobei der Minimumzustand derjenige der grössten Selektivität ist, in welcher die zwei Resonanzspitzen in derselben Frequenz liegen, und wobei der Maximumzustand der- 1efrige der grössten naturgetreuen Wiedergabe ist; in welchem die Resonanzspitzen am wei- testen gegeneinander verlagert sind.
Fix. 2; zeigt die Übertragungsleistung der Kopplungsschaltung nach Fig. 1 (Ordinate in Dezibel, Abszisse in KHz). Kurve A ist die unter der Bedingung grösster Selektivi tät erhaltene, scharfe Resonanzcharakteri stik, die erhalten wird, wenn die mechanische Steuereinrichtung U in derjenigen extremen Lage ist, bei der die individuellen Spitzen der Kreise 2 und 3 beide in derselben Trä gerfrequenz gelegen sind.
Unter der Be dingung der Charakteristik A wird nur ein Teil der vollständigen Seitenbänder ungehin dert übertragen, da die Kreise 2' und 3 ein zeln nur einen Teil des vollständigen Dop pelbandes übertragen. Die Trägerfrequenz, auf die das System abgestimmt ist, um die Charakteristik der Tabelle hervorzubringen, ist 175 KHz, was eine annehmbare Träger frequenz zur Verwendung in Zwischenfre- quenzverstärkern von Superheterodyneemp- fängern ist.
Kurve B zeigt den Doppelspit- zeneffekt, der erzielt wird durch Bewegung der Steuereinrichtung U in die entgegen gesetzte extreme Stellung. Die Stellung der Steuereinrichtung, welche die Charakteristik A schafft, wird die Stellung der Minimum bandbreite oder Minimumstellung genannt, und die Stellung, welche die Kurve B er gibt, wird die Stellung der Maximumband- breite oder Maximumstellung genannt.
Man sieht, dass bei Bewegung zur Maximumstel- lung eine der Einzelspitzen ihre Lage um annähernd 5 KHz aufwärts in der Frequenz skala bis ungefähr 180 KRz, während -die andere Spitze ihre Lage abwärts um densel ben Betrag bis ungefähr 170 KHz verändert hat.
Es ist festzustellen, dass grössere Träger frequenzleistung in der Stellung der Mini mumbandbreite als in der Stellung der Maxi mumbandbreite erzielt wird. Die Leistungs veränderung zwischen dem selektiven und dem erweiterten Zustand kann durch ein automatisches Leistungssteuerungssystem stark kompensiert werden; eine geeignete Form wird später beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Selektivitätsbeziehungen zwischen den resonanten Kreisen 2 und 3 und dem Transformator T der Fig. 1. In dieser Figur stelle, die Ordinaten prozen- tuale Leistung, auf einer logarithmischen Skala aufgetragen, und die Abszissen Sei tenbandfrequenzen, auf einer linearen, Skala aufgetragen, dar.
Die mit "0" bezeichnete Frequenz stellt die Trägerfrequenz dar, wäh rend die Frequenzen zu jeder Seite des Trä gers die Modulationsfrequenzen der Seiten bänder im Massstab der Audiofrequenzen dar stellen.
Kurve C ist die Resonanzkurve des dop pelt abgestimmten Transformators T. Es wird beobachtet, dass diese Kurve nur eine einzige Spitze zeigt, welche die Charakteri- stik für den Transformator ist, wenn die gegenseitige Kopplung zwischen den abge stimmten Kreisen 4 und 5 den Optimumwert nicht übersteigt. Kurve D ist die Resonanz kurve eines der einstellbaren resonanten Kreise 2 oder 3, wenn diese auf die Träger frequenz abgestimmt sind.
Kurve E ist die Resonanzcharakteristik der Kombination der Kreise 2 und 3, wenn beide auf die Träger frequenz unter der Bedingung .der Magimum- selektivität abgestimmt sind. Es ist zu sehen, dass Kurve E einfach eine SumTnie- rung von zwei Kurven der Type der Kurve <I>D</I> ist und der Kurve<I>A</I> der Fig. 2 entspricht. Die Tatsache, dass, die Charakteristiken der Kreise 2 und 3.
addierbar sind, hängt davon ab, dass diese Kreise tatsächlich parallel zu den Eingangskreisen der entsprechenden Röh ren V1 und V, angeordnet sind.
Kurve F ist die Resonanzcharakteristik der Kombination der Kreise 2, und<B>3</B>, wenn einer von diesen Kreisen 5 KHz oberhalb der Trägerfrequenz und der andere Kreis 5 KHz unterhalb der Trägerfrequenz reso- nant ist.
Kurve G ist die Gesamtresonanzcharakte- ristik des Systemes. das den doppelt abge stimmten Transformator T und die einstell baren Kreise 2 und 3 enthält, wenn diese so eingestellt sind, dass sie 10 KHz abseits von einander resonant sind. Mit andern Worten: Kurve G ist das Resultat der Kurven C und F.
Die Kurven C und F sind miteinander geometrisoh kombiniert; -am die resultierende Kurve G zu erzeugen, da der Transformator T in Serie mit den Kreisen 2 und 3 ange ordnet ist. Die Kurve G ist also das Pro dukt (an Stelle der Summe) der Kurven C und F.
Obgleich die Kurven C und F direkt multipliziert worden sind, um die Kurve G zu erzeugen, muss beachtet werden, dass die Tabelle der Fig. 3 einfach relative Charak teristiken zeigen will. Der tatsächliche Be trag der Leistung an den Ausgangsklemmen <I>0, 0'</I> relativ zu den Eingangsklemmen<I>I, I'</I> wird von der Verstärkung der Röhren V, und V. abhängen. Die Darstellung der Spit zen der Kurve G bei nahezu 100% Leistung und der Spitzen der Kurven C, D und F bei nahezu 10 % Leistung ist daher nur aus Gründen der Bequemlichkeit gemacht.
Fig. 4 zeigt einen kompletten Super- hel;erodyneradioempfänger, in welchem das Seitenbanddurchlassungssystem nach Fig. 1 bei X eingegliedert ist. Der Empfänger ent hält eine Anzahl Stufen von Vakuumröhren, die in Serieschaltung durch Kopplungs systeme gekoppelt sind.
Bei Betrachtung von Fig. 4 ist zu verstehen, dass, die Klem men 60, 61, 62 und 63 an der strichpunk tierten Linie P, P' unterhalb ,des ersten Audio- verstärkers 47 mit den gleichnumerierten Klemmen unterhalb der Detektorröhre 39 verbunden werden.
Der Empfänger enthält ein Wellenemp- fangssystem, das eine Antenne 21 und die Erde 11 umfasst. Das Antennensystem ist mit einem abstimmbaren Radiofrequenzsieb- system 22 gekoppelt, dessen Ausgangskreis zwischen das Steuergitter 23 und die Kathode 24 einer Radiofrequenzverstärkerröhre 25 .geschaltet ist.
Die Leistung des Verstärkers 25 wird durch ein abstimmbares Radiofre- quenzkopplungssystem 2:6 zwischen das Steuergitter 27 und die Kathode 28 einer Modulatorröhre 2'9 aufgedrückt.
Zwecks Modulieruno- der Zeichen des Radiofrequsnz- kanals zur Erzeugung einer niedrigeren Trä gerfrequenz (Zwischenfrequenz) ist ein ört- liches Oszillatorsystem, das eine 0'szillator- röhre 30 enthält, vorgesehen.
Die Leistung des Oszillatorsystemes erscheint in eine Spule 31, welche im Gitterkathodenkreis des Modulators 29 eingeschlossen ist.
Infolge der Modulation erscheint im Aus gangskreis des Modulators die modulierte Zwischenfrequenzwelle. Dieses Band der Dif ferenzfrequenzen enthält die Zwischenträger- frequenz und das obere und untere Modula- tionsseitenband. Da gewöhnliche Rundfunk trägerwellen durch Audiofrequenzen bis zu ungefähr 6 KHz moduliert werden, hat je des dieser Seitenbänder ungefähr 6 Krlz Breite,
und das obere und untere Seitenband nehmen zusammen eine Kanalbandbreite von ungefähr 12 KHz ein.
Demgemäss ist das selektive System eines Zwischenfrequenzverstärkers so proportio niert, dass es nahezu die volle Bandbreite von 12 KHz auswählt und durchlässt. Diese Bandbreite ergibt einen hohen Grad von Wie dergabetreue, jedoch keinen so hohen Selek- tivitätsgrad, wie er durch ein schärfer abge stimmtes Siebsystem sich ergäbe.
Durch die mit X bezeichnete Einrichtung ist es nun möglich, das Band der Frequenzen, dessen Durchgang zugelassen. und das durch den Zwischenfrequenzverstärker verstärkt wird, auf irgendeine Breite zwischen einem Naxi- mum von nahezu 12 oder mehr KHz bis zu einem Minimum von einer viel niedrigeren Breite einzustellen. Die Eingangsklemmen <I>I, I'</I> des einstellbaren Seitenbanddurchlas- sungssystemes X sind mit der Anode 32 und der Kathode 28 verbunden.
Klemme 1 ist direkt mit Anode 32- verbunden und Klemme I' ist über einen Kondensator 33 mit Erde und daher mit der Kathode 28 durch geeig nete Nebenschlusskondensatoren verbunden. Wegen der entgegengesetzten Variationen der Kapazitäten der variablen Kondensatoren C4 und Cu, wenn diese durch die mechanische Steuereinrichtung betätigt werden, kann das end der Frequenzen von einem Minimum ;
ungefähr 6 KHz bis zu einem Maximum vfiX - Über 12 KHz variiert werden. Daher vazseri die Bandbreite der Zeichen an den Aklemmen O, 0' des Durchlassungs- systemes. Die Ausgangsklemmen 0 und 0' sind mit dem Steuergitter 35 und der Kathode 36 einer Zwischenfrequenzverstärkerröhre 37 verbunden.
Der Ausgang des Verstärkers 37 ist durch ein Zwischenfrequenzkopplungs- system 38 mit einer Detektordiodenröhre 39 gekoppelt. Obgleich diese Detektordioden- röhre mit drei Elektroden gezeigt ist, sind doch die Kathode 40 und die Anode 41 mit einander verbunden, um auf diese Weise eine einzige Elektrode zu bilden.
Zwischen die Kathode 40 (Erdverbin dung) und das niedere Potentialende des Sekundärkreises des Kopplungssystemes 38 ist ein Paar von seriegeschalteten Wider ständen 42 und 43, über welche die gleich gerichteten Komponenten der Detektorlei- stung fliessen, geschaltet. Die Audiofre- quenzkomponente wird von demjenigen Teil des Widerstandes 42 genommen, der zwi schen Erde und Anzapfung 44 liegt,
und durch einen Kondensator 45 auf das Ein- gangsgitter 46 einer Audiofrequenzverstär- kerröhre 47 aufgedrückt. Eine zweite Audio- frequenzverstärkerröhre 48 ist mit dem Aus gang der Röhre 47 durch Widerstandskopp lung gekoppelt. Die letzte Audiofrequenz- verstärkerstufe enthält die Audiofrequenz- verstä-rkerröhren 49 und 50, die in Gegen takt angeordnet sind.
An den Ausgang der Gegentaktverstärkerstufe ist eine doppelte Lautsprecheranordnung 51 geschaltet.
Zusätzlich der obengenannten Kreise ist der Empfänger mit einer automatischen Leistungssteuerung versehen. Dieses System enthält eine Verbindung 52 von dem Kno- tenpunkt 53 zwischen den Widerständen 42 und 43 zu den Steuergittern 23, 217, 6 und 13 der Röhren 25, 29 und V1 und V2. In diesem automatischen Leistungssteuerungs- system wird eine Gleichspannung entwickelt, welche mit der durchschnittlichen Träger spannung,
die auf den Diodendetektor 39 aufgedrückt wird, variiert. Abhängig von der Detektorwirkung fliesst der Strom im Widerstand 42 von Erde zum Punkt 53. Daher werden der Punkt 53 und deshalb die Steuergitter 2.3, 27, 6 und 13 negativer, wenn die Zeielienstärke am Detektor steigt und umgekehrt.
Dies verursacht, dass die Verstärkung der Röhren 25, 29 und V1, VZ schwächer wird, wenn die Zeichenstärke am Detektor wächst, und stärker wird, wenn die Zeichenstärke am Detektor sinkt.
Zur Lieferung von Arbeitsspannungen für die Elektroden der Vakuumröhren ist eine Energiequelle 54 vorgesehen. Diese kann ein gebräuchliches System sein, das durch gewöhnlichen Wechselstrom betätigt wird.
In dem Empfänger werden Kondensato ren und Widerstände, wo ihre Verwendung die Wirkung des Empfängers verbessert, ver wendet.
Fig. 5 zeigt die Ausgangsleistung des Empfängers der Fig. 4 an den Klemmen 0: 0' unter den Bedingungen der Minimum bandbreite und der Maximumbandbreite (Ordinate = prozentuale Leistung, Ab szisse, = Seitenbandfrequenzen). Die mit "0" bezeichnete Frequenz stellt die Trägerfre quenz dar.
Kurve II bezeichnet die Selek- tivitätscharakteristik des Empfängers in dem Zustand der grössten Selektivität, das ist dann, wenn die abstimmbaren Resonanzkreise 2 und 3, beide auf die Zwischenträgerfre- quenz abgestimmt sind.
Kurve J zeigt die Selektivitätscharakteristik des Empfängers, wenn das Seitenbanddurchlassungssystem so eingestellt ist, dass es die Maximumband- breite durchlässt. Zum Zweck des leichten Vergleichs sind die Spitzen der beiden Kur ven auf annähernd das gleiche 100 % Niveau, welches der Effekt der automatischen Lei- stungssteuerungswirkung sein würde, ge bracht.
Die Kurven H und<I>J</I> illustrieren die schnelle Ausdehnung des Bandes nahe der Spitze der Charakteristik im Vergleich mit der Ausdehnung nahe der Basis, wo hohe Dämpfung bei allen Einstellungen ist. Es ist zu sehen, dass bei<B>50%</B> der Spitzenlei- stung die Gesamtbreite der zwei Seitenbän der 5,5 KHz für die hochselektive Einstel lung und 13 KHz für die maximal ausge dehnte Einstellung ist. Dies stellt eine Band- breiteausdehnung von 136% dar.
Bei 0,1 der Spitzenleistung ist die Bandbreite in- dessen von 22,5 KHz bis 3,5,5 KKz ausge- dehnt worden. Dies stellt eine Ausdehnung von nur<B>58%</B> dar.
Fig. 6 ist eine Tabelle, welche die Cha rakteristik der gesamten Wiedergabe, gemes sen am Ausgang des Audioverstärkers im Falle der kleinsten und der grössten Band breiteeinstellung zeigt.
In dieser Tabelle ist die Audiofrequenzleistung in Prozenten der Leistung bei 400 Hz aufgetragen gegenüber den Audiofrequenzen des gesamten Audio- frequenzbereiches. Kurve K illustriert die Charakteristik bei der hochselektiven Einstel lung des Durchlasssystemes, und Kurve L zeigt die Charakteristik, wenn das Sieb in seiner grössten Bandbreiteeinstellung ist.
Aus diesen Kurven ist zu ersehen, dass die obere Grenze des Audiofrequenzbereiches (im Mit tel) um ungefähr 3 KHz ausgedehnt wird beim .Übergang von der einen zur andern Einstellung.
Device for receiving modulated waves. A radio signal is usually transmitted on a carrier wave that has two modulation sidebands, each approximately 6 KHz wide. Under current broadcasting conditions, the different carrier frequencies are at different points within the broadcasting area, usually 10 KHz apart, and in many cases the sidebands of one character channel overlap those of an adjacent character channel or at least lie close to one another.
When tuning a radio receiver to such a channel, it is difficult to sufficiently eliminate interferences caused by neighboring channels, especially when such interfering characters are received with a strength comparable to that of the desired character will.
Working without interference in such cases requires that the screen system is tuned to a sufficiently narrow band of modulation frequencies. If the selected band is narrowed in this way, it tends to affect the naturalness of the received characters (voice, music and the like), since the side frequencies corresponding to the higher Hörfrequen of the modulation are suppressed. Accordingly, it is desirable that the selected bandwidth remains narrow only when interfering characters are present, but not when interfering characters are missing.
The receiving device according to the invention is therefore designed in such a way that it has two high-frequency (radio-frequency or intermediate-frequency) tunable transmission channels of the same type which work in parallel within the circuit and which, when received, are opposite to one another and symmetrical to the carrier frequency using a one-button operation Modulation bearing shaft can be adjusted,
so that with the same tuning of the two transmission channels, the bandwidth allowed by the device is lowest, while the detuning of the two channels causes the bandwidth to be expanded symmetrically to the carrier frequency.
When tuning to the desired character, the selectivity control device is preferably set to the minimum bandwidth and, when the tuning is completed, the bandwidth is increased by actuating the control device mentioned to achieve any desired degree of lifelike reproduction.
In the following, an embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.
1 shows a band passage system as it is used in the exemplary embodiment; Figs. 2, 3, 5 and 6 show curves for explaining the operation; 4 illustrates the complete exemplary embodiment in the form of a superheterodyne radio receiver.
The Big sieve system. 1 is provided with input terminals <I> I </I> and <I> I '</I>, which are usually connected to the output of a preceding vacuum tube. A resonant input circuit 1, composed of a capacitance C and an inductance L, is connected between these input terminals;
the resonant old man is permanently tuned to the desired intermediate carrier frequency. The coil L is pelt with two adjustable resonant circuits 2 and 3 by electromagnetic couplings M and M 'to the coils L2 and L3. Coil L2 of circuit 2 is tuned by a fixed capacitor C2 and a variable capacitor C4.
Coil L3 of old 3 is similar by a fixed capacitor C3 and a variable one. Capacitor C, tuned.
The resonant circuit 2 is connected between the control grid 6 and the cathode 7 of a vacuum tube V, of the pentode type, through connections 8 and 9, the latter of which includes a blocking capacitor 10. The cathode 7 is connected to earth 11 via a variable resistor 12-.
The matched old 3 is in a 'similar way between the control grid 13. and the cathode 14 of the vacuum tube V2 of the pentode type through the connections 15 and 16, the latter of which the; Block capacitor 17 contains switched.
The cathode 14 is connected to ground via the variable resistor 18. The corresponding anodes 19 and 20 of the tubes V, and V = are connected to one another and to the primary circuit 4 of a transformer T, which forms a resonant output circuit for the tubes V, and V. The primary circuit 4 includes a coil L4 and a capacitor C8 in parallel with each other; the lower end of this parallel combination is connected to a voltage source -I- B for the anodes of the tubes and the upper end to the anodes themselves.
The secondary circuit 5 of the tuned transformer T contains a secondary coil LG, coupled to the coil L4, and a capacitor C7 connected in parallel to the coil Lr>. The matched aged 4 and 5 are each made resonant at the carrier frequency to be passed; these circles and also circle 1 have to transmit the carrier frequency as well as the assigned modulating sidebands.
The selection curve of the resonance circles can be broadened by special means, for example damping resistors, if so desired. The output terminals 0, 0 'of the screening system are usually connected to the input of an amplifier tube.
Cathode heating means and operating potential sources for: The remaining tube electrodes are not shown, as these are well known in the art.
It is a mechanical one-button device indicated by the dashed lines and button U for simultaneous actuation of the variable capacitors: C4 and C5.
These latter capacitors are connected to one another by the one-button device such that, if. one before them is in the state of the maximum capacity value, the other has its minimum capacity value.
In order to set the resonant circuits 2 and 3 in action, the mechanical control device U is brought into one of its extreme positions so that one of the variable capacitors C4 and C is at its maximum, while the other is at its minimum. Then tuned circuits 2 and 3 are each set to be sharply resonant to the carrier frequency.
By moving the one-button device out of the above-mentioned extreme position, the capacitance of one of the variable capacitors decreases, while the capacitance of the other variable capacitor increases. Hence the resonance frequency of one of these circles falls somewhat while that of the other of these circles increases. The result of this process is that the individual resonance peaks of the resonance circuits 2 and 3 are shifted against each other by an amount that is dependent on the setting of the device U.
Since the anode circuits of the tubes V, and VZ are connected to circuit I of the transformer T, these individual resonance peaks of the filter circuits 2 and 3 seem to be clamped at the output O, O '. Therefore, circuits 2 and 3 actually work in parallel between the input and output terminals, so that the width of the frequency band at the output terminals is the total width of the individual resonance characteristics of circuits 2 and 3.
By adjusting the mechanical device U, the width of the selected frequency band can be varied from a minimum to a maximum, the minimum state being that of the greatest selectivity, in which the two resonance peaks are at the same frequency, and the maximum state being the same largest lifelike reproduction is; in which the resonance peaks are most shifted against each other.
Fix. 2; shows the transmission power of the coupling circuit according to FIG. 1 (ordinate in decibels, abscissa in KHz). Curve A is the sharp resonance characteristics obtained under the condition of greatest selectivity, which is obtained when the mechanical control device U is in that extreme position in which the individual peaks of circles 2 and 3 are both located in the same carrier frequency.
Under the condition of the characteristic A, only part of the complete sidebands is transmitted unhindered, since the circles 2 'and 3 individually only transmit a part of the complete double band. The carrier frequency to which the system is tuned to produce the characteristics of the table is 175 KHz, which is an acceptable carrier frequency for use in intermediate frequency amplifiers of superheterodyne receivers.
Curve B shows the double peak effect, which is achieved by moving the control device U into the opposite extreme position. The position of the control device which creates the characteristic A is called the position of the minimum bandwidth or minimum position, and the position which the curve B gives is called the position of the maximum bandwidth or maximum position.
You can see that when moving to the maximum position, one of the individual peaks has changed its position by approximately 5 KHz up on the frequency scale up to approximately 180 KHz, while the other tip has changed its position downwards by the same amount up to approximately 170 KHz.
It should be noted that greater carrier frequency power is achieved in the position of the minimum bandwidth than in the position of the maximum bandwidth. The change in power between the selective and the extended state can be largely compensated for by an automatic power control system; a suitable shape will be described later.
FIG. 3 shows the selectivity relationships between the resonant circuits 2 and 3 and the transformer T of FIG. 1. In this figure, the ordinates represent percentage power, plotted on a logarithmic scale, and the abscissa side band frequencies, on a linear, Plotted on the scale.
The frequency marked "0" represents the carrier frequency, while the frequencies on each side of the carrier represent the modulation frequencies of the side bands on the scale of the audio frequencies.
Curve C is the resonance curve of the doubly tuned transformer T. It is observed that this curve shows only a single peak, which is the characteristic for the transformer when the mutual coupling between the tuned circuits 4 and 5 does not reach the optimum value exceeds. Curve D is the resonance curve of one of the adjustable resonant circuits 2 or 3, if these are matched to the carrier frequency.
Curve E is the resonance characteristic of the combination of circles 2 and 3 when both are matched to the carrier frequency under the condition of the magimum selectivity. It can be seen that curve E is simply a sum of two curves of the type of curve <I> D </I> and corresponds to curve <I> A </I> of FIG. The fact that, the characteristics of circles 2 and 3.
can be added depends on the fact that these circuits are actually arranged parallel to the input circuits of the corresponding tubes V1 and V.
Curve F is the resonance characteristic of the combination of circles 2 and 3 when one of these circles resonates 5 KHz above the carrier frequency and the other circle 5 KHz below the carrier frequency.
Curve G is the overall resonance characteristic of the system. that contains the double-tuned transformer T and the adjustable circuits 2 and 3, if these are set so that they are 10 KHz apart from each other resonant. In other words: curve G is the result of curves C and F.
The curves C and F are geometrically combined with one another; -am to generate the resulting curve G, since the transformer T is arranged in series with circles 2 and 3. Curve G is therefore the product (instead of the sum) of curves C and F.
While curves C and F have been multiplied directly to produce curve G, it should be noted that the table of Figure 3 is simply intended to show relative characteristics. The actual amount of power at the output terminals <I> 0, 0 '</I> relative to the input terminals <I> I, I' </I> will depend on the amplification of the tubes V, and V. The representation of the peaks of curve G at almost 100% power and the peaks of curves C, D and F at almost 10% power is therefore only made for reasons of convenience.
FIG. 4 shows a complete super-helicopter radio receiver in which the sideband transmission system according to FIG. 1 is incorporated at X. The receiver contains a number of stages of vacuum tubes that are coupled in series by coupling systems.
4, it should be understood that the terminals 60, 61, 62 and 63 on the dashed line P, P 'below, of the first audio amplifier 47 are connected to the terminals with the same number below the detector tube 39.
The receiver contains a wave reception system which comprises an antenna 21 and the earth 11. The antenna system is coupled to a tunable radio frequency sieve system 22 whose output circuit is connected between the control grid 23 and the cathode 24 of a radio frequency amplifier tube 25.
The power of the amplifier 25 is impressed by a tunable radio frequency coupling system 2: 6 between the control grid 27 and the cathode 28 of a modulator tube 2'9.
For the purpose of modulating the signals of the radio frequency channel to generate a lower carrier frequency (intermediate frequency), a local oscillator system containing an oscillator tube 30 is provided.
The power of the oscillator system appears in a coil 31 which is enclosed in the grid cathode circuit of the modulator 29.
As a result of the modulation, the modulated intermediate frequency wave appears in the output circuit of the modulator. This band of difference frequencies contains the subcarrier frequency and the upper and lower modulation sidebands. Since normal radio carrier waves are modulated by audio frequencies up to about 6 KHz, each of these sidebands is about 6 Krlz wide,
and the upper and lower sidebands together occupy a channel bandwidth of approximately 12 KHz.
Accordingly, the selective system of an intermediate frequency amplifier is proportioned so that it selects and lets through almost the full bandwidth of 12 KHz. This bandwidth results in a high degree of reproducibility, but not as high a degree of selectivity as would result from a more precisely coordinated sieve system.
With the device marked X it is now possible to select the band of frequencies whose passage is permitted. and that is amplified by the intermediate frequency amplifier, set to any width between a maximum of nearly 12 or more KHz to a minimum of a much smaller width. The input terminals <I> I, I '</I> of the adjustable sideband transmission system X are connected to the anode 32 and the cathode 28.
Terminal 1 is connected directly to anode 32- and terminal I 'is connected to ground via a capacitor 33 and therefore to the cathode 28 through suitable shunt capacitors. Because of the opposite variations in the capacitances of the variable capacitors C4 and Cu when operated by the mechanical control means, the end of the frequencies can be from a minimum;
About 6 KHz up to a maximum vfiX - Can be varied over 12 KHz. Hence the bandwidth of the characters at terminals O, 0 'of the transmission system. The output terminals 0 and 0 'are connected to the control grid 35 and the cathode 36 of an intermediate frequency amplifier tube 37.
The output of the amplifier 37 is coupled to a detector diode tube 39 by an intermediate frequency coupling system 38. Although this detector diode tube is shown with three electrodes, the cathode 40 and the anode 41 are connected to each other so as to form a single electrode.
Between the cathode 40 (earth connection) and the lower potential end of the secondary circuit of the coupling system 38, a pair of series-connected resistors 42 and 43, via which the components of the detector output in the same direction flow, are connected. The audio frequency component is taken from that part of the resistor 42 that lies between earth and tap 44,
and pressed onto the input grid 46 of an audio frequency amplifier tube 47 through a capacitor 45. A second audio frequency amplifier tube 48 is coupled to the output of the tube 47 by resistance coupling. The last audio frequency amplifier stage contains the audio frequency amplifier tubes 49 and 50, which are arranged in counter clock.
A double loudspeaker arrangement 51 is connected to the output of the push-pull amplifier stage.
In addition to the above-mentioned circles, the receiver is provided with an automatic power control. This system includes a connection 52 from the node 53 between the resistors 42 and 43 to the control grids 23, 217, 6 and 13 of the tubes 25, 29 and V1 and V2. In this automatic power control system, a DC voltage is developed which corresponds to the average carrier voltage,
which is pressed onto the diode detector 39 varies. Depending on the detector effect, the current flows in resistor 42 from earth to point 53. Therefore point 53 and therefore control grids 2.3, 27, 6 and 13 become more negative when the line strength at the detector increases and vice versa.
This causes the gain of the tubes 25, 29 and V1, VZ to become weaker as the character strength at the detector increases and to become stronger when the character strength at the detector decreases.
An energy source 54 is provided to supply working voltages for the electrodes of the vacuum tubes. This can be a common system operated by ordinary alternating current.
In the receiver, capacitors and resistors are used where their use improves the performance of the receiver.
FIG. 5 shows the output power of the receiver of FIG. 4 at the terminals 0: 0 'under the conditions of the minimum bandwidth and the maximum bandwidth (ordinate = percentage power, abs, = sideband frequencies). The frequency marked "0" represents the carrier frequency.
Curve II denotes the selectivity characteristic of the receiver in the state of greatest selectivity, that is when the tunable resonance circuits 2 and 3 are both tuned to the subcarrier frequency.
Curve J shows the selectivity characteristics of the receiver when the sideband transmission system is set to let the maximum bandwidth through. For the purpose of easy comparison, the peaks of the two curves are brought to approximately the same 100% level, which would be the effect of the automatic power control effect.
Curves H and <I> J </I> illustrate the rapid expansion of the band near the top of the characteristic compared to the expansion near the base where there is high attenuation at all settings. It can be seen that at <B> 50% </B> of the peak power the total width of the two sidebands is 5.5 KHz for the highly selective setting and 13 KHz for the maximally extended setting. This represents a bandwidth expansion of 136%.
At 0.1 of the peak power, the bandwidth has meanwhile been expanded from 22.5 KHz to 3.5.5 KKz. This represents an expansion of only <B> 58% </B>.
Fig. 6 is a table which shows the characteristics of the entire playback, measured at the output of the audio amplifier in the case of the smallest and the largest bandwidth setting.
In this table the audio frequency power is plotted as a percentage of the power at 400 Hz against the audio frequencies of the entire audio frequency range. Curve K illustrates the characteristic in the case of the highly selective setting of the passage system, and curve L shows the characteristic when the sieve is in its largest bandwidth setting.
It can be seen from these curves that the upper limit of the audio frequency range (in the middle) is extended by approximately 3 KHz when changing from one setting to the other.