Claims (4)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Linearisierung der Übertragungskurve eines AM-Modulators für Gross-Sender, wobei der Modulator als NF-Gegentaktverstärker für grosse Leistungen mit zwei Verstärkerröhren arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenkennlinie jeder Röhre (VI) im Arbeitsbereich des Modulators in mehrere Teilbereiche unterteilt und in jedem Teilbereich durch einen geradlinigen Abschnitt approximiert wird, dass dabei die Steigung der einzelnen Abschnitte der mittleren Steilheit jeder Röhre (VI) im betreffenden Teilbereich entspricht und dass jeder Röhre (VI) ein Gleichspannungsverstärker (AI) vorgeschaltet wird, dessen Verstärkung sich in den entsprechenden Teilbereichen zur Steilheit der approximierten Röhrenkennlinie invers verhält.1. A method for linearizing the transmission curve of an AM modulator for large transmitters, the modulator working as an AF push-pull amplifier for large outputs with two amplifier tubes, characterized in that the tube characteristic of each tube (VI) in the working area of the modulator is divided into several sub-areas and in each sub-area is approximated by a straight-line section, so that the slope of the individual sections corresponds to the mean steepness of each tube (VI) in the relevant sub-area and that each tube (VI) is preceded by a DC voltage amplifier (AI), whose gain is in the corresponding sub-areas behaves inversely to the slope of the approximated tube characteristic.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Gleichspannungsverstärkter (AI) und der zugehörigen Röhre (VI) noch ein linearer, gleichspannungsgekoppelter Hochspannungsverstärker (A2) für die volle Aussteuerung der Röhre (VI) geschaltet ist und die Verstärkung VA1 des Gleichspannungsverstärkers (AI) durch ein Gegenkopplungsnetzwerk bestimmt wird, das durch einen variablen Rückkopplungswiderstand R und einen zwischen dem Rückführungspunkt dieses Widerstandes an einen Verstärkereingang und Masse liegenden festen Widerstand R1 gebildet wird, entsprechend der Beziehung VAi =(R1 + R)/R1.2. Circuit arrangement for carrying out the method according to Claim 1, characterized in that a linear, DC-coupled high-voltage amplifier (A2) is connected between each DC voltage amplifier (AI) and the associated tube (VI) for full modulation of the tube (VI) and the Gain VA1 of the DC amplifier (AI) is determined by a negative feedback network formed by a variable feedback resistor R and a fixed resistor R1 connected between the point at which this resistor is fed back to an amplifier input and ground, according to the relationship VAi = (R1 + R)/R1 .
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand R in Stufen variabel ist und durch eine Parallelkombination von mehreren Einzelwiderständen (Rj ... Rs) realisiert wird, so dass mit steigendem Momentanwert der Eingangsspannung (Ui) stufenweise über Schaltdioden (Di... D-t) einen ersten Rückkopplungswiderstand (R2) dieser Parallelkombination parallel zugeschaltet werden und dass die Einsatzpunkte für die Schaltdioden (Di... Ü4 durch die konstanten Spannungsabfälle über weitere Widerstände (R?... Rio) bestimmt werden.3. Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that the resistance R is variable in stages and is implemented by a parallel combination of several individual resistors (Rj ... Rs), so that with an increasing instantaneous value of the input voltage (Ui) the switching diodes (Di ... D-t) a first feedback resistor (R2) of this parallel combination can be connected in parallel and that the application points for the switching diodes (Di... Ü4 are determined by the constant voltage drops across other resistors (R?... Rio).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Konstantstromquelle (Ii), welche trotz der variierenden Eingangsspannung die konstanten Spannungsabfälle über den genannten weiteren Widerständen (R7... Rio) garantiert.4. Circuit arrangement according to Claim 3, characterized by a constant current source (Ii) which, despite the varying input voltage, guarantees the constant voltage drops across the said further resistors (R7...Rio).
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Linearisierung der Übertragungskurve eines AM-Modulators für Gross-Sen-der gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for linearizing the transmission curve of an AM modulator for large broadcasters according to the preamble of claim 1.
Bei den bisher üblichen AM-Modulatoren für grosse Leistung (z.B. 600 kW bei Sendernennleistung 1000 kW) musste man im Hinblick darauf, dass die Röhrenkennlinie einer Hochleistungstetrode stark unlinear ist, einen relativ hohen Ruhestrom für die beiden Verstärkerröhren vorsehen, um einen niedrigen Klirrfaktor zu erzielen. Dadurch wurden die Röhren zusätzlich belastet (ca. 100 kW bei 1000 kW-Sendern),In view of the fact that the tube characteristic of a high-power tetrode is highly non-linear, the AM modulators used up to now for high power (e.g. 600 kW with a nominal transmitter power of 1000 kW) had to provide a relatively high quiescent current for the two amplifier tubes in order to achieve a low distortion factor . This put an additional load on the tubes (approx. 100 kW with 1000 kW transmitters),
und der Gesamtwirkungsgrad des Senders wurde entsprechend herabgesetzt.and the overall efficiency of the transmitter was reduced accordingly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnung zu vermeiden. Dies wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known arrangement. This is achieved in a method of the type mentioned by the features from the characterizing part of claim 1.
Die Erfindung sei jetzt anhand der Figuren 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to FIGS. Show it:
Fig. la eine Röhrenkennlinie mit approximierenden Abschnitten 1 bis 5 ;1a shows a tube characteristic with approximating sections 1 to 5;
Fig. lb die Übertragungskurve eines vorgeschalteten Gleichspannungsverstärkers nach der Erfindung;1b shows the transmission curve of an upstream DC voltage amplifier according to the invention;
Fig. 2a die prinzipielle Anordnung zur Durchführung des Verfahrens;2a shows the basic arrangement for carrying out the method;
Fig. 2b ein Ausführungsbeispiel für das Rückkopplungsnetzwerk des vorgeschalteten Gleichspannungsverstärkers.2b shows an exemplary embodiment for the feedback network of the upstream DC voltage amplifier.
Gemäss Fig. la wird die Röhrenkennlinie Ia (Ug) jeder Röhre mit mehreren (z.B. 5) geradlinigen Abschnitten approximiert (Ia Anodenstrom, Ug Gitterspannung). Die Steigung der einzelnen Abschnitte entspricht der mittleren Steilheit jeder Röhre im betreffenden Teilbereich. Dann wird der Röhre ein Gleichspannungsverstärker vorgeschaltet, dessen Verstärkung sich in den entsprechenden Teilabschnitten zur Steilheit der approximierten Röhrenkurve invers verhält (Fig. lb). Ui ist die Eingangsspannung, Uo die Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers. Damit wird die gesamte Übertragungskurve von Verstärker plus Röhre weitgehend linearisiert und der Ruhestrom praktisch auf Null reduziert.According to Fig. la, the tube characteristic Ia (Ug) of each tube is approximated with several (e.g. 5) straight sections (Ia anode current, Ug grid voltage). The slope of the individual sections corresponds to the mean steepness of each tube in the relevant section. Then the tube is preceded by a DC voltage amplifier, the amplification of which is inversely related to the slope of the approximated tube curve in the corresponding sections (FIG. 1b). Ui is the input voltage, Uo the output voltage of the DC voltage amplifier. This largely linearizes the entire transmission curve of amplifier plus tube and reduces the quiescent current to practically zero.
Fig. 2a zeigt die prinzipielle Anordnung. AI ist der bereits erwähnte Gleichspannungsverstärker mit variabler Verstärkung, und A2 ist ein linearer, gleichspannungsgekoppelter Hochspannungsverstärker für die volle Aussteuerung der zu linearisierenden Röhre VI.2a shows the basic arrangement. AI is the variable gain DC amplifier already mentioned, and A2 is a high voltage linear DC coupled amplifier for full driving of the tube VI to be linearized.
Die Verstärkung von AI wird durch das Gegenkopplungsnetzwerk R, R1 bestimmt:The gain of AI is determined by the negative feedback network R, R1:
Der in Stufen variable Widerstand R wird durch eine Parallelkombination von R2 bis R« realisiert (Fig. 2b). Mit steigendem Momentanwert der Eingangsspannung Ui werden stufenweise über Schaltdioden Dl bis D4 dem Widerstand R2 weitere Widerstände (R3 bis Rö) parallel zugeschaltet; dadurch wird die Verstärkung von AI reduziert. Die Einsatzpunkte'für Dl bis D4 sind durch die konstanten Spannungsabfälle über Widerstände R7 bis Rio bestimmt. Die Konstantstromquelle II garantiert diese konstanten Spannungen über R? bis Rio trotz der variierenden Eingangsspannung.The resistor R, variable in steps, is realized by a parallel combination of R2 to R« (Fig. 2b). As the instantaneous value of the input voltage Ui increases, further resistors (R3 to Rö) are connected in parallel to the resistor R2 in stages via switching diodes D1 to D4; this reduces the gain of AI. The starting points for D1 to D4 are determined by the constant voltage drops across resistors R7 to Rio. The constant current source II guarantees these constant voltages across R? to Rio despite the varying input voltage.
Die Eingangsspannung U, enthält sowohl die modulierende NF-Spannung als auch eine feste Grundvorspannung, welche nach Verstärkung in AI und A2 den Arbeitspunkt (den Ruhestrom) der Röhre VI bestimmt.The input voltage U contains both the modulating AF voltage and a fixed basic bias voltage which, after amplification in AI and A2, determines the operating point (the quiescent current) of the tube VI.
Durch Änderung von R2 bis Rio können andere Röhrentypen linearisiert werden.Other tube types can be linearized by changing R2 to Rio.
22
55
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
GG
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings