Radioempfangssehaltung mit Störbefreiungsmitteln. Die Erfindung bezieht sich auf. eine Radioempfangsschaltung mit Mitteln zur Un terdrückung kurzdauernder Störungen, zum Beispiel atmosphärischer Störungen und sol che, die durch das Öffnen und Schliessen von Schaltern oder durch Funken der Stromab nehmer von auf elektrischem Wege fortbe wegten Fahrzeugen herbeigeführt werden.
Zur Unterdrückung solcher Störungen wurde bereits vorgeschlagen, einen Begrenzer zu verwenden, der betätigt wird, wenn die Amplitude der eintreffenden Spannung einen bestimmten Wert übersteigt, wodurch Stö rungen, deren Amplitude diesen Wert über schreitet, unterdrückt werden.
Bei den be kannten diesbezüglichen Schaltungen ist an den Begrenzer eine gleichbleibende Vorspan- nung angelegt, wodurch der Nachteil ent steht, dass bei kleinen Amplituden des emp fangenen Signals keine hinreichende Stö rungsunterdrückung erzielt wird, während bei grossen Signalamplituden häufig ein Teil der empfangenen Schwingungen abgeschnit ten wird, wodurch die Wiedergabe verzerrt wird.
Dieser Nachteil kann durch Verwen dung einer sehr kräftig wirkenden selbst tätigen Lautstärkeregelung behoben werden, die -dann derartig eingerichtet werden soll, dass sowohl die Verstärkung der vor dem Regelungsgleichrichter liegenden Röhren als auch die von einer oder mehreren dem Regel gleichrichter folgenden Röhren geregelt wird, so dass eine sehr verwickelte Schaltung . er forderlich ist.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil auf einfache Weise zu beheben. Nach der Erfindung wird dazu die dem Niederfre- quenzteil zugeführte Niederfrequenzaus- ga.ngsspannung des Detektors durch einen Begrenzer begrenzt, an den eine von der Trä- gerwellenamplitude des empfangenen Sig nals abhängige Vorspannung angelegt ist.
Zweckmässig wird die Vorspannung des Begrenzers durch die Spannung von wenig- stens einem Kondensator bedingt, der durch die über einen Teil des Ausgangswiderstan des des Detektors auftretende Spannung ge laden wird. Zur Erzielung- einer wirksamen Störbefreiung ist es erwünscht, dass die Vor spannung des Begrenzers nicht von der :11odu- lation des empfangenen Signals abhängig ist.
Dies kann erreicht werden, wenn die Zeitkon stante des Ladestromkreises des Kondensators gross in bezug auf die Schwing ingsdauer der niedrigsten 1 < lodulationsfrequenzen des empfangenen Signals gewählt wird.
Die Erfindung wird an Hand der beilie genden Zeichnung, in der Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind, näher erläutert.
Bei den in den Fig. 1, 2, 3 und 1 dar--(-- n Schaltungen besteht der Begrenzer aus einem Gleichrichter, der in Reihe mit einem oder mehreren Kondensatoren parall(>I zu wenigstens einem Teil des Ausgangs widerstandes des Detektors geschaltet ist, wo bei die Niederfrequenzausgangsspannung dem erwähnten Teil des Ausgangswiderstandes entnommen wird.
In Fig. 1 ist ein Diodendetektor 1 dar gestellt, der mit einem aus der Reihenschal tung der beiden Widerstände 2 und 3 beste henden Ausgangswiderstand ausgestattet ist. Die empfangenen Hoch- oder Zwischenfre- quenzschwingungen werden in die Spule .1 induziert, die mittels eines Kondensators abgestimmt wird. Der Ausgangswiderstand ist von einem Kondensator ö überbrückt, der einen Kurzschluss für die Hoch- oder Zwi- schenfrequenzschwingungen bildet.
Die Nie- derfrequenzausgangsspannung wird mittels der Leiter i dem Widerstand 3 entnommen, zu dem die Reihenschaltung eines Begrenzers 8 und eines Kondensators 10 parallel geschal tet ist; letzterer wird über einen Widerstand 9 durch die über den gesamten Ausgangs widerstand auftretende Gleichspannung auf geladen. Der Begrenzer 8 ist in der Fi"-,ir als eine Diode dargestellt, könnte aber auch durch einen sonstigen zweipoligen Gleichrich ter, z. B. durch einen Oxydgleichrichter, ersetzt werden.
Der Kondensator 10 wird bis zu einer Gleichspannung aufgeladen, die grö sser als die über den 9Tiderstand 3 auftre tende CTleiclispannuiig ist. Die Zeitkonstante des Ladekreises 9, 10 ist so gross, dass die Kondensatorspannung nicht von der Modu lation des empfan--enen Signals abhängig ist, so dass über den Kondensator 10 eine von der Träger -ellenamplitude des Signals ab hängige Gleichspannung auftritt.
Solange der Nomentaiiwert der über den Widerstand 3 auftretenden Spannung die Kondensatorspan- nung unterschreitet, ist die Diode 8 gesperrt. Beim Auftreten einer Störtmg mit einer sol chen Amplitude, da.ss der Augenblickswert der über den Widerstand 3 auftretenden Spannung die Kondensatorspannung über schreitet, wird die Diode 8 leitend und bil- det dann praktisch einen Kurzschluss,
so dat3 die Spannung über den Widerstand 3 nicht über < die Kondensatorspannung ansteigen kann und die Störung mithin unterdrückt wird.
Die Störungsamplitude, bei der der Be grenzer 8 betätigt wird, ist vom Verhältnis zwischen den Widerständen 2 und 3 ab hängig. Dieses Verhältnis soll derartig ge wählt werden, dass die Wiedergabe des ge wünschten Signals vom Begrenzer nicht be einträchtigt wird. Wenn die 31odulationstiefe der empfangenen Signale bis 100 % ansteigen bann, so entspricht der Höchstmomentanwert der vom gewünschten Signal über den Wider stand 3 herbeigeführten Spannung der dop pelten über diesen Widerstand auftretenden Gleichspannung.
In diesem Fall muss die Kondensatorspannung also das Doppelte dar über den Widerstand 3 auftretenden Gleich spannung betragen, was erreicht werden kann, wenn die Widerstände 2 und 3 ein ander gleich gemacht werden.
Falls aber die Höchstmodulationstiefe der zu empfangenden Signale weniger als l00 beträgt, so kann der Widerstand 2 entspre chend kleiner bemessen werden, so dass zum Beispiel bei einer Höchstmodulationstiefe von 80% der Widerstand \? gleich 41z5 des Widerstandes 3 gemacht werden kann.
In Fig. 2 ist eine Schaltung dargestellt, die im wesentlichen der in Fig. 1 dargestell ten entspricht, bei der aber die Polarität der über die Widerstände auftretenden Spannun gen umgekehrt gewählt ist, infolgedessen auch der Begrenzer 8 umgepolt werden muss. Die Wirkung dieser Schaltung entspricht ganz der Schaltung nach Fig. 2.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung bil det eine Kombination der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schaltungen. Bei dieser Schal tung sind parallel zum Ausgangswiderstand 11 des Detektors 1 zwei Zweige parallelge schaltet, von denen der eine einen Konden sator 10 und einen Widerstand 9 und der andere einen Widerstand 9' und einen Kon densator 10' enthält. Der Begrenzer 8 ist zwischen den Verbindungspunkt des Wider standes 9 mit dem Kondensator 10 und den Verbindungspunkt des Widerstandes 9' mit dem Kondensator 10' eingeschaltet.
Die Kon densatoren 10 und 10' werden beide bis zu einer Spannung aufgeladen, die der über den Widerstand 11 auftretenden Gleichspannung entspricht, so dass die Vorspannung des Be grenzers 8 der über den Widerstand 11 auf tretenden Gleichspannung entspricht. Wenn keine Störungen auftreten, ist die Diode 8 gesperrt. Sobald aber eine Störung auftritt, deren Amplitude grösser als die doppelte Trä- gerwellenamplitude des empfangenen Signals ist, wird die Diode 8 leitend und bildet dann einen Kurzschluss, infolgedessen die über den Widerstand 11 auftretende Momentanspan nung den doppelten Wert der über den Wi derstand 11 auftretenden Gleichspannung nicht übersteigen kann, so dass die Störung unterdrückt wird.
Beim Auftreten einer aperiodischen Stö rung werden die Schwingungskreise das Empfängers angestossen und es entsteht dem zufolge in diesen Kreisen eine gedämpfte Schwingung, welche sich schnell zu einer sehr grossen Amplitude aufschaukelt und dann etwas langsamer abklingt. Diese gedämpfte Schwingung überlagert sich den empfange nen Hochfrequenzschwingungen, wobei der Verlauf der resultierenden Spannung von der gegenseitigen Phasenlage der beiden Schwin- gungen abhängig ist.
Weil die aperiodischen Störungen im allgemeinen eine beträchtlich grössere Amplitude als die empfangenen Schwingungen haben, erfolgt beim Auftreten der Störung stets zunächst eine starke Zu nahme der Amplitude der im betreffenden Schwingungskreise auftretenden Schwingun gen. Nach dem Erreichen der Höchstspan nungsamplitude kann die Amplitude, je nach der gegenseitigen Phasenlage der beiden sich überlagernden Schwingungen, unter Umstän den auch unterhalb des durch die zu emp fangenden Schwingungen gegebenen Wertes herabsinken, selbstverständlich aber nicht negativ werden.
Die einhüllende Kurve der resultierenden Spannung zeigt also jeweils eine starke positive Störspitze, welche unter Umständen von einer kleineren negativen Störspitze gefolgt sein kann. Diese negative. Störspitze kann aber nie grösser sein als die Augenblicksamplitude der zu empfangenden Schwingungen im betreffenden Zeitpunkt. Der Empfangsgleichrichter 1 in der Fig. 1 re produziert die einhüllende Kurve der resul tierenden Hochfrequenzspannung, wobei der gleichgerichtete Strom nicht negativ werd:-n kann.
Die Ausgangsspannung des Gleich richters enthält also auch eine starke positive Störspitze, die gegebenenfalls von einer klei neren negativen Störspitze gefolgt sein kann, wobei die negative Störspitze aber stets kleiner ist als der am betreffenden Zeitpunkt durch das zu empfangende Signal bestimmte Augenblickswert der gleichgerichteten Span nung.
Der Begrenzer 8 schneidet den Teil der positiven Störspitze, der über den doppelten Wert der Trägeramplitude hinausragt, ab. Im ungünstigsten Fall bleibt dann noch eine positive oder negative Störspitze übrig, deren Amplitude gleich der doppelten Trägerwel- lenamplitude ist Die Energie der Störung ist durch die Begrenzung aber jeweils so stark verringert, dass die Störung dem guten Empfang nicht mehr hinderlich ist.
Bei der in. Fig. 4 dargestellten Schaltung wird als Begrenzer eine Triode verwendet, die parallel zu einem Teil des Ausgangs widerstandes 2, 3 des Detektors 1 geschaltet ist. Der Kondensator 10, über den eine von der Trägerwellenamplitude des empfangenen Signals abhängige Gleichspannung auftritt, ist in den Gitterkreis der Triode 8 aufgenom men. Die Spannung des Kondensators 10 wird einem Teil des Widerstandes 3 ent nommen; dieser Teil ist derart bemessen, dass die Triode 8 gesperrt ist, wenn keine Störungen auftreten.
Sobald eine Störung eintritt, wodurch der Momentanwert der über den Widerstand 3 auftretenden Spannring einen bestimmten Wert übersteigt, wird die Triode leitend und bildet dann praktisch einen Kurzschluss, wodurch die über den Wi derstand 3 auftretende Spannung die Kon- densatorspannung nicht überschreiten kann und die Störung mithin unterdrückt wird. Der Wert der Störungsamplitude, bei der die Triode 8 leitend wird, wird durch die Wahl des Punktes des Widerstandes 3 bedingt, mit dem die Kathode der Röhre 8 verbunden wird.
Für den Empfang von Signalen, deren Modulationstiefe bis 100 % steigen kann, muss der parallel zu dem Kondensator 10 geschaltete Teil des Widerstandes 3 etwa. das '/g-fache jenes Teils des Ausgangswider standes betragen, der parallel zu der Triode 8 geschaltet ist, wobei g den Verstärkungsfak tor der Triode darstellt. Die Triode 8 kann sowohl eine Vakuumröhre als auch eine gas gefüllte Röhre sein.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestell ten Schaltung besteht der Begrenzer aus einem Gleichrichter 39, der in der Zeichnung als eine Diode dargestellt und in Reihe mit einem Widerstand 38 und einem Kondensator 40 parallel zu einem Teil 3 des Ausgangswi derstandes geschaltet ist, wobei die Niederfre- quenzarrsgangsspannung mittels der Leiter 41 dem Widerstand 38 entnommen wird. Der Ver bindungspunkt 42 des Widerstandes 38 mit dem Kondensator 40 ist über einen Wider stand 37 mit einem Punkt des Widerstandes 2 verbunden. Wenn keine Störungen auf treten, ist die Diode 39 leitend und bildet dann praktisch einen Kurzschluss, so dass die Widerstände 37 und 38 parallel zu dem Wi derstand 2 geschaltet sind.
Der Konden <U>sator</U> 40 wird also bis zu einer Spannung aufgeladen, die kleiner als die über den Ge- samta.usgangsroidersta.nd ?, 3 auftretende Gleichspannung ist und durch das gegensei tige Verhältnis der Widerstände 2, 3, 3 7 und 38 bedingt wird. Eine geeignete Wahl dieser Widerstände besteht, darin, dass die Widerstände 37 und 38 einander gleichge macht werden, wodurch die Kondensator spa.nnung der zwischen der Mitte des Wider standes 2 und Erde aufretenden Gleichspan nung entspricht.
Für den Empfang von Sig nalen, deren Höcbstmodulationstiefe 100 beträgt, muss dann der Widerstand 2 zwei mal so gross als der Widerstand 3 bemessen werden, so dass über den Kondensator 40 eine Spannung auftritt, die =j;: der über den Cre- sa.mtausga.ngswiderstand auftretenden Gleich spannung beträgt. Die über den Widerstand 3 auftretende Spannung beträgt % der über den Gesamtausgangswiderstand auftretenden Spannung.
Beim Auftreten einer Störung, deren Amplitude grösser als die doppelte Trä- gerwellena.mplitude ist, überschreitet der i@to- rnentanwert der über den Widerstand 3 auf tretenden Spannung die Kondensatorspan- nung, wodurch die Diode 39 gesperrt wird, so dass die Störung dem Niederfrequenzver- stä,rker nicht weitergegeben wird.
Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung unterscheidet sich nur darin von der nach Fig. 5, dass die Polarität der über die Wi derstände 2? und 3 auftretenden Spannung umgekehrt ist, wodurch auch der Gleich richter 39 umgepolt werden muss. Die Wir kungsweise dieser Schaltung entspricht ge nau jener der Schaltung nach Fig. 5.