Verfahren und Vorrichtung zum Abstimmen, zur Messung und zur Adjustierung von gekoppelten und zum Abstimmen von separaten Schwingungskreisen. Die vorliegende Erfindung betrifft das Abstimmen, die Messung und die Adjustierung von gekoppelten und das Abstimmen von separaten Schwingungskreisen unter Verwen dung von Stosserregung.
Das Abstimmen gekoppelter Kreise, wie z. B. Bandfilter, für Hochfrequenz- und Zwi schenfrequenzverstärker, wird gewöhnlich derart durchgeführt, dass man die Indukti vität bzw. die Kapazität der einzelnen Kreise so laue ändert, bis am abzustim menden Kreise bei konstanter Eingangsspan nung aus einem speziellen Hochfrequenz oszillator die maximale Spannung erreicht wird.
Dabei ist es jedoch notwendig, einen der miteinander gekoppelten Stromkreise abzu dämpfen, falls der gekoppelte Kreis aus bloss zwei Resonanzkreisen besteht, damit :die resul tierende Kopplung unterhalb des kritischen Wertes bleibe, d. h., dass noch keine ausge sprochene Doppelwelligkeit entsteht, die sonst eine ungenaue Abstimmung bewirken könnte.
Die Bandbreite eines Bandfilters wird ge wöhnlich dadurch bestimmt, dass die Fre quenz des Messoszillators in der Nachbar schaft der Resonanzfrequenz so lange geän dert wird, bis auf beiden Seiten der Reso nanzfrequenz die Spannung am Filter auf den vorgeschriebenen Wert, z. B. auf oder 1/100 usw., herabsinkt, und dann wird auf der Skala des Messoszillators die entspre chende, z. B. in Hz ausgedrückte Verstim- mung abgelesen. Anstatt. dessen kann auch die Frequenz des Messoszillators derart periodisch geändert werden, dass die Aus gangsspannung auf einen Oszillographen das Abbild der Abstimmkurve erzeugt.
Falls die Frequenzlinie des Oszillographen, geeicht ist, kann man aus einem solchen Bilde die Band breite des gemessenen Bandfilters des Reso nanzkreises oder des ganzen Verstärkers di rekt ablesen.
Die angeführten Prozeduren, Abstimmen und Messung der Bandbreite, müssen oft. während der Serienherstellung von Hochfre quenzgeräten durchgeführt werden. Für ein solches Prüfverfahren, das zudem von nicht, qualifizierten Arbeitskräften ausgeführt wer den soll, sind die oben beschriebenen Messver fahren zu kompliziert und auch zu stör anfällig.
Im Gegensatz zu bisher bekannten Ver fahren zur Messung der Bandbreite und zum Abstimmen gekoppelter Kreise, die die Bezie hungen zwischen dem Abstimmen und der Selektivitätskurve im stationären Zustande benützen, verwendet die vorliegende Erfin dung die Einschwingvorgänge, die in den ge koppelten Kreisen durch periodische Span- nungsstösse erzeugt werden. Das erfindungs- gemässe Verfahren eignet sich ausserdem auch zur Adjustierung von gekoppelten.
Kreisen und zum Abstimmen von separaten Schwin gungskreisen. Im Falle eines aus zwei miteinander gekop pelten und auf die gleiche Frequenz abge stimmten Kreisen bestehenden Bandfilters verursacht die Kopplung eine Verstimmung der Schwingungen, wobei bekanntlich eine Doppelwelligkeit, d. h. zwei Resonanzfre quenzen auftreten, deren Frequenzunter schied desto grösser ist, je stärker die Kopplung ist. Es tritt daher eine Schwebung auf, wobei die Schwebungsfrequenz dem Fre quenzunterschiede gleich ist.
Fig. 1 zeigt. Abstimmkurven bei verschie den starker Kopplung, wobei Fig. 1.a eine sehr lose, unter dem kritischen Werte lie gende Kopplung, Fig. 1b eine etwas über dem kritischen Werte liegende Kopplung, und Fig. 1e eine hoch über dem kritischen Werte liegende Kopplung darstellt.
Fig. 'zeigt. den Einfluh der Kopplung auf die Hüllkurve der entstehenden freien Schwingungen irr Sekundärkreis beim. Ansto ssen des Primärkreises durch einen Span nungsstoss. Fig. 2a zeigt wieder die Verhält nisse bei loser Kopplung unter dein kri tischen Werte, Fig. 2b bei überkritischer Kopplung und Fig. 2c bei stark überkri tischer Kopplung.
Ähnliche Verhältnisse würden sich erge ben, falls die Kupplung konstant bliebe, aber die Kreise verstimmt. würden. Die in Fig. '-)c gezeigte Wellenform würde der grössten Ver stimmung entsprechen.
Aus dem angeführten folgt, dass ein Band filter gegebener Eigenschaften bei richtiger Abstimmung, d. h. bei .dem die Kreise auf die Bleiehe Frequenz abgestimmt sind, die nie- drigiste Schwebungsfrequenz aufweisen wird, wodurch eine Methode zum schnellen Ab stimmen gegeben ist. Die minimal erreichbare Schwebungsfrequenz gibt direkt den Fre quenzabstand der beiden Resonanzfrequenzen an und ist deshalb auch .ein Massstab für den Kopplungsgrad und dadurch auch für die Bandbreite, da der Gütefaktor der Kreise für eine gegebene Konstruktion bei Serienpro- duktion mit ausreichender Genauigkeit als konstant betrachtet werden kann.
Eine beispielsweise Vorrichtung zur Durch führung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in Fig. g dargestellt.
Es sei beispielsweise angenommen, dass die Bandbreite einer Reihe von Bandfiltern ad just.iert werden soll. Von einem Impulsgene rator G werden den gekoppelten Kreisen F eine Rechteckschwingung oder kurze Impulse gegebener Frequenz zugeführt. Die Aus- gangsspa.anung des Sekundärkreises wird entweder am Oszillographen 0 beobachtet, oder sie wird im Detektor D gleichgerichtet, der vorzugsweise mit.
einem Filter zur Ausschei dung von hochfrequenten Resten der Aus- gangsspannung < des Gleichrichters versehen ist. Die von hochfrequenten Komponenten be freite Ausgangsspannung des Gleichrichters D stehlt die niederfrequenten, im "",-koppelten Kreise erzeugten Schwebungen dar. Ein Fre quenzmessinstrument M wird dazu verwendet, uni die Frequenz der gleichgerichteten Span nung oder des gleichgerichteten Stromes zu messen. Die zu prüfenden.
Bandfilter werden" dann nacheinander an Stelle des Normal filters geschaltet- und die Bandbreite, und dadurch auch der Kopplungsgrad, wird dann direkt. a in Instrument M abgelesen, wodurch unmittelbar eine Anzeige darüber gewonnen wird, ob die genannten Weite innerhalb zu lässiger Grenzen liegen.
Bei Messung der Abstimmung wird der selbe Vorgang -verwendet. Die Anzeige des Instrumentes wird wiederum unter Verwen dung eines Normalfilters abgelesen. Das Nor malfilter wird dann dureh ein zu prüfendes Filter ersetzt. und dessen Abstimmung so lange geändert, bis die erste Anzeige des Instrumentes wiederum erreicht ist-.
Falls separate Kreise abgestimmt werden sollen, wird ein richtig abgestimmter Nor malkreis ständig an die Ausgangsklemmen des Generators G angeschlossen und mit dem abzustimmenden Kreise lose gekoppelt. Die Abst.ininuuig des zu messenden Kreises wird dann so lange adjustiert, bis die niedrigst- mögliehe Anzeige am Instrument. _1I erzielt wird. Dies dient dann als Anzeige der rich tigen Abstimmung - zwischen. den zwei Krei- sen. Die restliche Anzeige, die nicht. besei tigt werden kann, \wird durch die gegensei tige Kopplung zwischen den zwei Kreisen verursacht.
Der Messvorgang kann natürlich ver schiedenartig, je nach Bedürfnis, abgeändert werden.
Ein Schaltungsbeispiel der im Block- diagramni gemäss Fig. , angedeuteten Kreise wird in Fig. 4 gezeigt.
Die Elektronenröhren 1, 8, die Wider stände 2, 3, 6, 7 und die Rückkopplungs kondensatoren 1, 5 bilden einen asymmetri schen Multivibrator, der Impulse der bei .I angedeuteten Form an das Gitter der R-C gekoppelten Ausgangsstufe liefert. Diese ent hält. eine Elektronenröhre 13, einen Kopp lungskondensator 9 und einen Widerstand 10. 11, 12 ist- der übliche Kathodenkreis zur selbsttätigen Erzeugung einer Gittervor spannung für die Röhre 13. 28, 29 sind die Ausgangsklemmen der Generatorstufe G. Das zu prüfende Bandfilter ist durch die Schwin- gungskreise 13, 14 Lind 15. 16 dargestellt.
Die Wellenform der hochfrequenten Aus gangsspannung des Sekundärkreises 15, 16 des Filters F, welche niederfrequente Schwe bungen enthält und an den Abgriffspunkten 30, 31 erscheint, ist bei B angedeutet. Diese Ausgangsspannung wird in die Gleichrichter stufe D geleitet, die eine Diode 19, einen Kon densator 17 und einen Widerstand 18 enthält. Das Tiefpassfilter 20, 21 beseitigt Lberreste der Hochfrequenz, die möglicherweise noch nach der Gleichrichtung anwesend sind. Die Indikatorstufe 3I ist an die Ausgangsklemmen 32, 33 der Gleichrichterstufe angeschlossen. Sie enthält Filter 22, 23 und 21, 25, eine Diode 26 und ein Zeigerinstrument 27 von an sich bekannter Konstruktion. Die Filter 22.
23 und 21, 25 werden derart, bemessen, dass sie hauptsächlich die höheren Komponenten der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Gleichrichters 1.9 durchlassen. Diese werden dann in der Diode 26 wiederum gleichgerich tet, und die Ausgangsspannung dieses Gleich richters wird durch das Zeigerinstrument 27 angezeigt. Die Indikatorstufe M ist frequenz abhängig, was durch die Filter 22, 23 und 24-, 15 bewirkt wird. Der Ausschlag des Zeiger instrumentes 27 ist desto grösser, je grösser der Frequenzunterschied zwischen den im zu messenden Filter 13, 11 und 15, 16 hervor gerufenen freien Schwingungen ist, d. h. je höher die resultierende Schwebungsfrequenz ist. Die Skala des Zeigerinstrumentes 27 kann z.
B. derart geeicht werden, dass sie direkt den Frequenzunterschied zwischen den zwei freien Schwingungen anzeigt, was auch ein Massstab für die relative Abstimmung und die Band breite des zu messenden Filters ist.
Es ist allerdings klar, dass die erfindungs gemässe Schaltung nicht nur für relative Mes sungen, sondern auch für absolute Messungen -verwendet werden kann.