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3lodulationssehaltung. Die Erfindung betrifft eine Modulations- schaltung unter Verwendung von Zweiweggleichrichtern. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige Modulationsschal- tungen so auszubilden, dass der bei sinus- förmiger Modulationsspannung fliessende modulierte Strom bezw. die bei sinusförmi- gem Modulationsstrom abgenommene modulierte Spannung trotz der Spannungsabhängigkeit der Gleichrichterwiderstände möglichst sinusförmig moduliert ist.
Besondere Bedeutung hat die Erfindung für Modula- tionsschaltungen unter Verwendung von Sperrschichtgleichrichtern.
Gemäss der Erfindung wird in Reihe mit den Gleichrichtern eine Induktivität von einem solchen Wert geschaltet, dass sich in- folge des Zusammenwirkens mit dem kapa- zitiven Widerstand der Gleichrichter eine nahezu ideale gnickkennlinie als Modula- tionskennlinis ergibt, das heisst eine nahezu lineare Beziehung zwischen dem Momentanwert der Modulationswechselspannung und der momentanen Amplitude des durch die Gleichrichter fliessenden Trägerstroms.
Bei einer solchen Bemessung einer in Reihe mit den Gleichrichtern liegenden In- duktivität erhält man bei sinusförmiger Spannung der Trägerfrequenz eine im wesentlichen sinusförmige Stromkurve der Trä- gerfre4uenz (io - A . cos ,i- t).
Bei der Amplitudenmodulation gilt bekanntlich für den Strom einer sinusförmig modulierten Schwingung
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Bei einem sinusförmigen Trägerstrom entstehen also neben den gewünschten Seitenfre- quenzen und der Trägerfrequenz keine weiteren unerwünschten Modulations.produkte.
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Die sich ergebenden Verhältnisse sind für einen gupferogydul-Gleichrichter für eine Trägerfrequenz ,S2 von 10 kHz in den nachfolgenden Tabellen angegeben,
und zwar für eine an den Gleichrichter angelegte sinus- förmige Modulationswechselspannung 1t, deren Amplitude 0,5 V beträgt. Die erste Tabelle gilt für den Fall, dass die erfindungsgemäss vorzusehende Induktivität fehlt.
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+C u < 2C R I@Ir.+c i@ = I@IU (V) (Ohm) (Ohm) (Ohm) (mA) 0 2490 1330 28210 0 0,07 100 540 550 0,128 0,1 26 300 301 0,333 0,2 0,141 30 30 6,66 0,4 0,008 13 13 30,8 0,5 0,00251 10,7 10,7 46,7 In der ersten .Spalte sind Momentanwerte der Spannung u in Volt eingetragen, in der zweiten Spalte der zugeordnete Absolutwert des kapazitiven Widerstandes
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des Gleichrichters in Ohm, in der dritten Spalte sein zugeordneter Ohmscher Widerstand R in Ohm.
Die folgende Spalte gibt den Absolutwert des Widerstandes RR+c der aus kapa- zitivem und Ohmschem Widerstand resultierenden Reihenschaltung an, während die nächste Spalte die Amplitude
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des Trägerstromes in mA angibt.
Es sei nun angenommen, dass gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Induktivität L von 1,6 mHy in Reihe mit dem Gleichrichter geschaltet ist. Es ergibt sich demnach für alle Momentanwerte der Modulationsspannung u für den Absolut= wert des induktiven Widerstandes j .S2 L ein Wert von 100 Ohm, was zu der folgenden Tabelle führt:
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u. ,2 L INIR+c+L i2 - ( u IN IIi+C+L (V) (Ohm) (Ohm) (mA) 0 100 - 0 0,07 540 0,13 0,1 @, 310 0,323 0,2105 1,9 0,4 101 3,96 0,5 101 4,94 Die beiden letzten Spalten der Tabelle geben nun entsprechend den Absolutwert des Widerstandes 9t R, + C +z der aus R, C und L resultierenden Reihenschaltung und die Stromstärke
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des Trägerstromes.
In der Mg. 1 sind die Werte für die Spannung u und die Ströme il und i. in Ab- hängigkeit von der Zeit für i/4 Periode der Modulationsspannung eingetragen. Ohne Zuschaltung der Induktivität L ergibt sich die Stromkurve i, im nichtlinearen Stromkreis, die von der sinusförmigen bedeutend abweicht, also einen verhältnismässig grossen .Klirrfaktor bei der Demodulation hervorruft.
Durch die Zuschaltung der Induktivität L,
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die mit der Kapazität des Gleichrichters für die Spannung u = 0,07 V in Resonanz bezüglich der Trägerfrequenz P ist, ergibt sich die Stromkurve i2, die weitgehend sinusför- mig ist.
Der Spannungswert 1t = 0,07 V für den Resonanzfall ändert sich ,selbstverständlich je nach den benutzten Gleichrichtern; allgemein kann jedoch gesagt werden, dass infolge des Zusammenwirkens der in Reihe mit dem Gleichrichter geschalteten Induk- tivität mit dem kapazitiven Widerstand des Gleichrichters Resonanz bezüglich der Trägerfrequenz für einen Momentanwert der Modulationsspannung vorhanden sein soll, der sich höchstens um 75 % von dem Spannungswert unterscheidet, welcher dem untern Knick der Widerstandsspannungscharakteri- stik des Gleichrichters entspricht.
Die gleichen Überlegungen gelten für den Fall, dass der angelegte Modulationsstrom sinusförmig ist und eine sinusförmig modulierte Spannung angestrebt wird. Vorteilhaft kann die im einzelnen Fall günstigste Induktivität als Streuinduktivität a L einer der für die Modulationsschaltung erforderlichen Übertrager ausgebildet werden" wie beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt ist.
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3 modulation attitude. The invention relates to a modulation circuit using full-wave rectifiers. The object of the invention is to design such modulation circuits in such a way that the modulated current flowing with a sinusoidal modulation voltage or the modulated voltage taken off with a sinusoidal modulation current is modulated as sinusoidally as possible despite the voltage dependence of the rectifier resistances.
The invention is of particular importance for modulation circuits using junction rectifiers.
According to the invention, an inductance of such a value is connected in series with the rectifiers that, as a result of the interaction with the capacitive resistance of the rectifier, an almost ideal buckling characteristic results as a modulation characteristic, that is to say an almost linear relationship between the Instantaneous value of the modulation AC voltage and the instantaneous amplitude of the carrier current flowing through the rectifier.
With such a dimensioning of an inductance lying in series with the rectifiers, an essentially sinusoidal current curve of the carrier frequency (io - A. Cos, i - t) is obtained with a sinusoidal voltage of the carrier frequency.
In the case of amplitude modulation, it is known that a sinusoidally modulated oscillation applies to the current
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In the case of a sinusoidal carrier current, apart from the desired side frequencies and the carrier frequency, there are no other undesirable modulation products.
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The resulting ratios are given in the following tables for a gupferogydul rectifier for a carrier frequency, S2 of 10 kHz,
namely for a sinusoidal alternating modulation voltage 1t applied to the rectifier, the amplitude of which is 0.5 V. The first table applies in the event that the inductance to be provided according to the invention is missing.
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+ C u <2C RI @ Ir. + Ci @ = I @ IU (V) (Ohm) (Ohm) (Ohm) (mA) 0 2490 1330 28210 0 0.07 100 540 550 0.128 0.1 26 300 301 0.333 0.2 0.141 30 30 6.66 0.4 0.008 13 13 30.8 0.5 0.00251 10.7 10.7 46.7 In the first column, instantaneous values of the voltage u are entered in volts, in the second Column the assigned absolute value of the capacitive resistance
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of the rectifier in ohms, in the third column its assigned ohmic resistance R in ohms.
The following column gives the absolute value of the resistance RR + c of the series circuit resulting from the capacitive and ohmic resistance, while the next column shows the amplitude
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of the carrier current in mA.
It is now assumed that, according to an exemplary embodiment of the invention, an inductance L of 1.6 mHy is connected in series with the rectifier. This results in a value of 100 ohms for all instantaneous values of the modulation voltage u for the absolute value of the inductive resistance j .S2 L, which leads to the following table:
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u. , 2 L INIR + c + L i2 - (u IN IIi + C + L (V) (Ohm) (Ohm) (mA) 0 100 - 0 0.07 540 0.13 0.1 @, 310 0.323 0, 2105 1.9 0.4 101 3.96 0.5 101 4.94 The last two columns of the table now give the absolute value of the resistor 9t R, + C + z of the series circuit resulting from R, C and L and the current intensity
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of the carrier current.
In the Mg. 1 the values for the voltage u and the currents il and i are. plotted as a function of time for ¼ period of the modulation voltage. Without switching on the inductance L, the current curve i, results in the nonlinear circuit, which deviates significantly from the sinusoidal one, i.e. it causes a relatively large distortion factor in the demodulation.
By connecting the inductance L,
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which is in resonance with the capacitance of the rectifier for the voltage u = 0.07 V with respect to the carrier frequency P, the result is the current curve i2, which is largely sinusoidal.
The voltage value 1t = 0.07 V for the case of resonance changes, of course depending on the rectifier used; In general, however, it can be said that due to the interaction of the inductance connected in series with the rectifier with the capacitive resistance of the rectifier, there should be resonance with respect to the carrier frequency for an instantaneous value of the modulation voltage which differs from the voltage value by no more than 75%, which corresponds to the lower bend of the resistance voltage characteristics of the rectifier.
The same considerations apply in the event that the applied modulation current is sinusoidal and a sinusoidally modulated voltage is sought. The inductance which is most favorable in the individual case can advantageously be designed as a leakage inductance a L of one of the transformers required for the modulation circuit ", as is shown in FIG.