CH634183A5

CH634183A5 - Amplitudenmodulierter sender.

Info

Publication number: CH634183A5
Application number: CH472078A
Authority: CH
Inventors: Bodo Wysocki
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1977-05-10
Filing date: 1978-05-01
Publication date: 1983-01-14
Also published as: DE2720930A1; DE2720930C3; FR2390858B1; US4186346A; DE2720930B2; FR2390858A1

Description

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PATENTANSPRUCH sehen Offenlegungsschrift Nr. 17 66 586) eingespart werden

Amplitudenmodulierter Sender mit sogenannter Träger- kann.

Steuerung, bei dem also der Mittelwert der untereinander Anhand der Zeichnung wird dies näher erläutert.

gleich gerichteten Trägeramplituden, die jeweils innerhalb Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten Senders mit einer Periode der vom Sender zu übertragenden Modulations- 5 Trägersteuerung (F. Vilbig: Lehrbuch der Hochfrequenztechspannung auftreten, mit kleiner werdenden Amplituden der nik, Band 2,5. Auflage, 1958, Akademische Verlagsgesellschaft Modulationsspannung vermindert wird, mit Gleichrichter und mbH, Frankfurt/Main, Seite 378).

Siebkette für die Modulationsspannung zur Erzeugung einer Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel dynamikabhängigen Steuergrösse für die Modulationsstufe des eines erfindungsgemässen Senders dar.

Senders, dadurch gekennzeichnet, dass als Modulationsverstär- io Gemäss Fig. 1 wird bei einem bekannten Sender die Trägerker (5' ) ein Schaltverstärker (10) für pulsdauermodulierte Schwingung, die von einem Steuersender 1 kommt in einer Impulse vorgesehen ist, dem ein Siebglied (11) nachgeschaltet Modulationsstufe 2 moduliert und einem Hauptsender 3 zuge-und ein von der Modulationsspannung (U„) gesteuerter Puls- führt. An einer Klemme 4 liegt die Modulationsspannung, die in dauermodulator (9) vorgeschaltet ist, und dass die dynamikab- einem Modulationsverstärker 5 verstärkt wird und von dort zur hängige Steuergrösse (LL) schon dem Pulsdauermodulator (9) 15 Modulationsstufe 2 gelangt. Ein Teil der von der Klemme 4 zusätzlich zur Modulationsspannung (LL) zugeführt wird zur kommenden Modulationsspannung wird abgezweigt und in Veränderung des Tastverhältnisses von dessen Ausgangsimpul- einem Gleichrichter 6 gleichgerichtet. In einer Siebkette 7 Wersen (14) in dem für die Trägersteuerung erforderlichem Sinne. den die hörbaren Wechselströme weggesiebt. Es bleibt eine langsam veränderliche Gleichspannung, welche dem Dynamik-20 verlauf der Modulationsspannung entspricht. Diese langsam veränderliche Gleichspannung wird in einem Verstärker 8 verstärkt und ebenfalls der Modulationsstufe 2 als dynamikabhängige Steuergrösse zugeführt. Der zeitliche Verlauf dieser Steuergrösse in Form einer Steuerspannung ist annähernd pro-Die Erfindung bezieht sich auf einen amplitudenmodulier- 25 portional den Amplituden der Modulationsspannung. Die ten Sender, wie im Oberbegriff des Patentanspruches angege- Steuerspannung verschiebt je nach ihrer Grösse den Arbeitsben. Solche Sender sind bekannt (Meinke, Grundlach: Taschen- punkt auf der Modulationskennlinie, so dass sich im Extremfall buch der Hochfrequenztechnik, 1962, Seite 1306 und Deutsche hinter der Modulationsstufe ein Modulationsgrad zwischen 0% Offenlegungsschrift Nr. 17 66 586, Fig. 2 à (US-PS 3 413 570). Sie und 100% ergibt. Bei der Betrachtung der Fig. 1 fällt auf, dass haben den Vorteil, dass bei leisen Stellen der Programmodula- 30 der Aufwand für die Trägersteuerung, welche mit Hilfe der tion, d.h. bei kleiner Modulationsspannung, Leistung eingespart Bauteile 6 bis 8 erfolgt, deshalb nicht gerade gering ist, weil der werden kann, so dass sich der scheinbare «Wirkungsgrad» des Umkehrverstärker 8 als Leistungsverstärker ausgebildet sein Senders erhöht. muss.

Es sind auch noch andere Methoden bekannt, den Wir- Fig. 2 entspricht in einigen Teilen Fig. 1, jedoch ist zunächst kungsgrad eines amplitudenmodulierten Senders zu erhöhen. 35 einmal der Modulationsverstärker 5 der Fig. 1 ersetzt durch Beispielsweise kann als Modulationsverstärker ein Schaltver- einen Modulationsverstärker 5', der durch einen Pulsdauermo-stärker für pulsdauermodulierte Impulse vorgesehen sein, dem dulator 9, einen Schaltverstärker 10 und ein Siebglied 11 gebil- ' ein Siebglied zur Aussiebung der Schaltfrequenz nachgeschal- det ist.

tet und ein Pulsdauermodulator vorgeschaltet ist. Hierbei wan- Der Pulsdauermodulator 9 arbeitet nach dem bekannten delt der Pulsdauermodulator die Modulationsschwingung in 40 Sägezahnverfahren (Meinke, Gundlach: Taschenbuch der pulsdauermodulierte Impulse um, die nach Verstärkung im Hochfrequenztechnik, 1962, S. 1325,1326), bei welchem die

Schaltempfänger durch das Siebglied wieder in eine der Modu- modulierende Spannung U«, + U~ an Klemme 12 verglichen lationsschwingung entsprechende Schwingung umgewandelt wird mit einer weitaus höherfrequenten Sägezahnspannung an werden. Die Wirkungsgradverbesserung des Senders ergibt Klemme 13, so dass sich am Ausgang des Pulsdauermodulators sich hierbei aus dem hohen Wirkungsgrad des Schaltverstär- 45 9 immer während derjenigen Zeiten positive Ausgangsimpulse kers (DE-PS 1 218 557, DE-AS 1 808 578). Eine weitere Wir- ergeben, während welche die Sägezahnspannung entweder kungsgradverbeserung lässt sich dadurch erreichen, dass auch grösser oder kleiner als die modulierende Spannung ist. Mit den der Treiber als Schaltverstärker mit pulsdauermodulierten pulsdauermodulierten Impulsen 14, deren Schaltfrequenz der

Impulsen arbeitet (deutsche Patentanmeldung P 27 15 133). Sägezahnfrequenz an Klemme 13 entspricht, wird der Schalt-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber den 50 Verstärker 10 leitend und nicht leitend gesteuert, so dass die an bekannten Sendern, den Eenergieverbrauch weiter zu reduzie- einer Klemme 15 liegende Hochspannung im Takte der puls-ren und gegenüber dem bekannten Sender mit Trägersteue- dauermodulierten Impulse 14 mit dem Ausgang des Schaltver-rung den erforderlichen Schaltungsaufwand zu verringern. stärkers 10 verbunden wird. Mit dem Siebglied 11 werden der

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angege- Gleichspannungswert und die Niederfrequenz herausgesiebt, benen Merkmale gelöst. Dabei ist von folgenden Überlegungen 55 Auf diese Weise entsteht am Ausgang des Siebgliedes 11 wieausgegangen worden: der die inzwischen jedoch verstärkte modulierende Spannung

Bei der Trägersteuerung wird bei kleinen Amplituden der LL + U~, welche der Modulationsstufe 2 zugeführt wird. Modulationsspannung zur Leistungsersparnis die mittlere Wie in Fig. 1, wird auch bei dem Beispiel nach Fig. 2 von der

Trägeramplitude abgesenkt Diese bereits bekannte Modula- Modulationsspannung U„ von Klemme 4 ein Teil abgezweigt tionsart kann mit einem Verfahren kombiniert werden, bei dem 60 und in einem Gleichrichter 6 gleichgerichtet. Aus der Aus-der Modulationsverstärker in ebenfalls bekannter Weise als gangsspannung des Gleichrichters 6 wird mit der Siebkette 7 pulsdauermodulierter Schaltverstärker arbeitet. Überraschen- als dynamikabhängige Steuergrösse eine veränderliche Gleichderweise hat sich dabei gezeigt, dass sich die Kombination in Spannung LL herausgesiebt, welche nur nicht hörbare, also sehr einer Weise durchführen lässt, bei welcher der Schaltungsauf- niederfrequente Frequenzanteile enthält, entsprechend dem wand äusserst gering ist und ein Leistungsverstärker für die 65 Dynamikverlauf der Modulationsspannung U„a. Anders als bei dynamikabhängige Steuergrösse (gegenüber Meinke, Gund- Fig. 1 wird diese Steuergrösse nun nicht einem Leistungsverlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 1962, Seite 1306) stärker zugeleitet, sondern gelangt zu einem noch vor dem oder für die Modulationsspannung (gegenüber Fig. 2 der Deut- Modulationsverstärker 5' liegenden Additionsglied 16. Die

langsam veränderliche Gleichspannung LL wird auf diese Weise der Modulationsspannung LL überlagert und zwar in solchem Sinne, dass die positiven Impulse 14 dann verkürzt werden, wenn die Modulationsspannung LL nur kleine Amplituden aufweist. Dann schaltet der Schaltverstärker 10 die an Klemme 15 liegende, positive Hochspannung nur als kurze Impulse zum Siebglied 11 durch, an dessen Ausgang daher eine verstärkte Modulationspannung mit niedrigem Gleichspannungswert entsteht. Bei einer Modulationsspannung LL mit grossen Amplituden hingegen, wird diese durch den Modulationsverstärker 5' um den gleichen Faktor verstärkt, wie bei kleinen Modulationsamplituden, jedoch entsteht am Ausgang des Siebgliedes 11 ein höherer Gleichspannungswert, um welchen herum die verstärkte Modulationsspannung schwingt. Dieser Gleichspannungswert der Ausgangsspannung des Siebgliedes 11 aber ist massgebend für den Arbeitspunkt auf der Modulationskennlinie der Modulationsstufe 2, in welcher sich bei steigendem Gleichspannungswert steigende Mittelwerte der Trägeramplituden einer Polarität ergeben. Mit dem veränderbaren Gleichspannungswert erfolgt also direkt eine Trägersteuerung.

Mit einem Einsteliglied 17 kann der dynamischen Steuergrösse IL noch eine fest einstellbare Gleichspannung U_ überlagert werden, um die mittlere Impulslänge der Impulse 14 und damit den mittleren Gleichspannungswert der Ausgangsspannung des Siebgliedes 11 und den mittleren Arbeitspunkt auf der Modulationskennlinie der Modulationsstufe 2 festzulegen.

Wären die Teile 6 und 7 des Blockschaltbildes nach Fig. 2 zunächst nicht vorhanden, so würde der Modulationsspannung LL zunächst nur eine Gleichspannung U_ überlagert, die den Trägerwert am Ausgang der Modulationsstufe 2 bestimmt. Mit U_ wird z.B. das Verhältnis 1:1 für die Impulse 14 eingestellt. Verschiebt man mit der Gleichspannung U_ das Tastverhältnis, dann ändert sich die Ausgangsspannung des Siebgliedes 11 unabhängig von der Modulationsspannung und damit die

Trägerleistung des Senders. Ersetzt man die Gleichspannung U_ ganz oder teilweise durch die Ausgangsspannung der Siebkette 7, wie es mit dem Einsteliglied 17 bezweckt wird, dann wird das Tastverhältnis der Impulse 14 und damit deren Gleich-s spannungswert, aber auch der Trägerwert der Ausgangsschwingung der Modulationsstufe 2 ganz oder teilweise durch die Dynamik der Modulationsschwingung LL verändert.

Bei dem im Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, Band 2,5. Auflage, 1958, von F. Vilbig, auf Seite 381 genannten Trägerver-io hältnis (Verhältnis von Trägerreststrom zum Trägerstrom bei normaler Modulation) von p = 0,6... 0,7 müsste der feste Gleichspannungswert U_ 60.. .70% der benötigten Gleichspannung für ein Tastverhältnis 1:1 betragen. Die fehlenden 30.. .40% werden durch Gleichrichtung der Modulationsschwingung LL 15 zugesetzt. Das bedeutet, dass z.B. bei 100% Modulation sich eine Gleichspannung U_ von 60% und ein Zusatz LL von 40% für Impulse 14 mit einem Tastverhältnis 1:1 einstellt, was dem Trägerwert bei 100%iger Modulation entspricht; das Tastverhältnis wird durch die Modulation um das Tastverhältnis 1:1 20 herum von 0.. .100% Einschaltzeit geändert. Bei fehlender Modulation fehlt der LL und der Pulsdauermodulator 9 stellt sich entsprechend der festen Gleichspannung U_ von 60% des Trägerwertes auf ein Tastverhältnis von etwa 1:2 (ca. 30% Einschaltzeit) ein.

25 Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann die Modulationsstufe 2 eine Senderendröhre zur Anoden-Modulation sein, so dass die in Fig. 1 dargestellte Aufteilung in Modulationsstufe 2 und Hauptsender entfällt. Da in Fig. 2 der Modulationsverstärker 5' zur Wirkungsgradverbesserung ohnehin in der dar-30 gestellten Weise ausgeführt sein sollte, beschränkt sich der Mehraufwand für das Beispiel nach Fig. 2 auf den Gleichrichter 6 und die Siebkette 7, ist also gegenüber Fig. 1 erheblich vermindert und im Verhältnis zur Energieeinsparung vernachlässigbar klein.

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1 Blatt Zeichnungen