DE1004231B

DE1004231B - Schaltungsanordnung zur impulstraegerlosen Modulation von Impulsen

Info

Publication number: DE1004231B
Application number: DET7255A
Authority: DE
Inventors: Helmut Oberbeck
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1953-01-13
Filing date: 1953-01-13
Publication date: 1957-03-14

Description

DEUTSCHES

Aus der Nachrichtenübertragung mit modulierten elektrischen Impulsen ist eine Modulationsart bekannt, bei welcher die Nachricht den Impulsen durch Beeinflussung der Impulsamplitude aufgeprägt wird. In Abb. 1 sind zwei Möglichkeiten dieser Art von Impulsmodulation dargestellt. Bei der Impulsfolge Z₁ der Abb. 1 wird durch die Nachrichtenspannung m nur die Höhe der Impulse verändert, nicht jedoch deren Vorzeichen. Die Impulsfolge J₂ veranschaulicht den Fall der Amplitudenmodulation, bei welcher entgegengesetzte Werte der Modulationsspannung durch Impulse verschiedener Polarität dargestellt werden. Da bei¹ dieser Modulationsart, wie ersichtlich, in den Nulldurchgängen des Nachrichtenverlaufes keine Impulse vorhanden sind, wird diese Art der Impulsamplitudenmodulation als »impulsträgerlose« Modulation oder auch als »beiderseitige« Modulation bezeichnet.

Die impulsträgerlose Modulation von Impulsen wird beispielsweise mit Vorteil bei gewissen Verfahren der Amplitudenkompression, welche häufig im Zusammenhang mit der Impulsnachrichtenübertragiung erforderlich ist und bei der Kodemodulation verwendet. Auch hat diese Form der Amplitudenmodulation bei der wechselzeitigen Mehrfachübertragung mit zeitmodulierten Impulsen einige Bedeutung erlangt, da es mit ihrer Hilfe leicht gelingt, die für die Übertragungsgüte wichtige Äquidistanz der aufeinanderfolgenden Impulse im Summenkanal herzustellen.

Zur Erzeugung dieser Form der Amplitudenmodulation werden Schaltungsanordnungen benutzt, welche nach dem bekannten Prinzip der Gegentaktschaltungen arbeiten. Diesen Anordnungen haftet der Nachteil an, daß eine symmetrische Modulation der positiven und negativen Impulse nur gewährleistet ist, wenn, wie bei allen Gegentaktschaltungen, ein streng symmetrischer Aufbau der Schaltung eingehalten wird. Dies hat seinen Grund darin, daß bei diesen Schaltungen die Amplitudenwerte der positiven Impulse in überwiegendem Maß durch den einen Zweig und die Amplitudenwerte der negativen Impulse in überwiegendem Maß durch den anderen Zweig der Gegentaktschaltung bestimmt sind. Abweichungen von der Symmetrie der Schaltung, insbesondere Streuungen im Verlauf der Modulationskennlinien in den beiden Gleichrichterzweigen wirken sich daher bei diesen Schaltungen in der Weise aus, daß die positiven Impulse in etwas anderem Maß durch die Nachricht beeinflußt werden als die negativen Impulse, was unter Umständen eine starke Modulationsverzerrung zur Folge hat.

Abb. 2 zeigt z. B. die Schaltung einer bekannten Anordnung dieser Art, deren Wirkungsweise zum

Schaltungsanordnung

zur impulsträgerlosen Modulation

von Impulsen

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H., Berlin NW 87,
Sickingenstr. 71

Helmut Oberbeck, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

besseren Verständnis der Erfindung zunächst beschrieben sei. An den Eingangsklemmen 1 und 2 der Schaltung werden periodische Impulse konstanter Amplitude und gleicher Polarität gleichzeitig den Primärwicklungen zweier gleichbeschaffener Übertrager 3 und 4 zugeführt. Diese sind derart gepolt, daß die Impulse an den Sekundärseiten dieser Übertrager mit entgegengesetzter Polarität in Erscheinung treten. Die Modulationsspannung wird über den Eingangsübertrager 5 der Schaltung zugeführt. Die amplitudenmodulierten Impulse beiderlei Vorzeichens entstehen an den Ausgangsklemmen 6 und 7, welche mit den Enden des Widerstandes 8 verbunden sind. Die Wirkungsweise dieser bekannten Anordnung ist folgendermaßen: Es sei beispielsweise angenommen, daß an der Sekundärseite des Übertragers 3 positive Impulse und an der Sekutidärseite des Übertragers 4 negative Impulse vorhanden sind. Bei fehlender Modulationsspannung rufen diese Impulse auf dem Weg über die Richtleiter 9 und 10, die Sekundärseite des Übertragers 5 und den Widerstand 8 je einen Stromfluß entgegengesetzter Richtung und bei symmetrischer Dimensionierung der Schaltelemente gleicher Stärke hervor. Die Richtleiter 9 iund 10 sind mit einer derartigen Polung in den jeweiligen Stromkreis eingeschaltet, daß sie einen Stromdurchgang in den betreffenden Zweigen ermöglichen. Außerdem liegt in beiden Stromkreisen je ein 7?C-Glied 11 und 12, mit welchen der Arbeitspunkt an die gewünschte Stelle der Modulationskennlinien der beiden Gleichrichter 9 und 10 verlagert werden kann. In beiden Stromkreisen ist ferner noch je ein ohmscher Widerstand 13 und 14 eingeschaltet, von welchen der eine vorzugsweise regelbar gestaltet ist. Dieser wird bei Inbetriebnahme der Schaltung so lange verändert, bis bei fehr

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lender Modulationsspannting. am- Widerstand 8 keine Impulse in Erscheinung treten. In diesem Fall befindet sich die Schaltung für den betreffenden Arbeitspunkt in elektrischem Gleichgewicht. Dieser Abgleich läßt sich immer erzielen, auch.dann, wenn die beiden Zweige nicht symmetrisch beschaffen sind.

Gelangt nun über die Eingangsklemmen 15 und 16 des Modiulationsübertragefs-5 einte Nachricht auf die Schaltung, so wird dieses elektrische Gleichgewicht

griffen, wozu die Klemmen 26 und 27 vorgesehen sind. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist wie folgt: Die Impulse auf der Sekundärseifte des Übertragers 20 überlagern sich mit der auf der Sekundär-5 seite des Übertragers 23 stehenden Nachrichtenspannung und' werden durch diese je noch dem Augenblickswert der Nachricht auf verschiedene Höhe gehoben. Da durch das ÄC-Glied 28 der Richtleiter 29 eine Vorspannung erhält, ruft aber jeweils nur derj

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gestört. Die auf der Sekundärseite des Übertragers 5 ¹⁰ jenige Teil der Impulse einen Stromfluß durch den

entstehende Spannung stellt eine Vorspannung für die beiden Ridhtleiter 9 und 10 dar, was infolge der verschiedenen Polarität dieser beiden Richtleiter zur Folge hat, daß der eine Richtleiter mehr geöffnet, der andere dagegen mehr, gesperrt wird. Die beiden gleichzeitig durch den Widerstand 8 fließenden

Gleichrichter 29 und den Widerstand 24 hervor, welcher den sich am i?C-Glied 28 einstellenden Schwellenwert übersteigt. Wegen der schwankenden Niederfrequenz entstehen daher am Widerstand 24 amplitudenmodulierte Spannungsimpulse der üblichen Art (vgl. Impulsfolge J₁ in Abb. 1), welche lediglich in ihrer Höhe einseitig von der Nachricht beeinflußt sind. Will man Impulse beiderlei Vorzeichens gewinnen, so geschieht dies im vorliegenden Fall

tude nach unten beseitigt werden. Bei einer niederohmigen Sekundärwicklung des Eingangsübertragers 20 treten solche Verzerrungen nicht auf, so daß

Dieser ist in Abb. 3 durch gestrichelt ausgeführte Linien dargestellt. Bei Inbetriebnahme der Schaltung wird bei fehlender Niederfrequenz zunächst der

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Stromimpulse entgegengesetzter Richtung heben sich also nicht mehr auf, so daß sich entsprechend dem Vorzeichen des sich am Punkt 17 ausbildenden Vor-

Spannungspotentials Impulse positiver oder negativer 20 dadurch, daß von diesen amplitudenmodulierten ImPolarität am Widerstände ausbilden. Herrscht bei- pulsen jeweils der Gleichstromwert subtrahiert wird, spielsweise am Punkt 17 ein positives Vorspannungs- Zu diesem Zweck ist der regelbare Widerstand 25 vorpotential, so wird bei den eingangs vorausgesetzten gesehen, in welchem die auf der Sekundärseite des Vorzeichenverhältnissen der Richtleiter 9 mehr ge- Übertragers 20 liegenden Impulse einen Stromfkiß sperrt, der Richtleiter 10 dagegen mehr geöffnet, so 25 von entgegengesetzter Richtung, wie der im Widerdaß am Widerstand 8 ein negativer Impuls auftritt. stand 24 vorherrschende, hervorgerufen. Bei einem Ist das Vorspannungspotential am Punkt 17 dagegen hochohmigen Eingangsübertrager 20 empfiehlt es sich, negativ, so überwiegt der Stromfluß durch den Rieht- auch in diesen Stromkreis einen durch ein i?C-Glied leiter 9, und am Widerstand 8 bildet sich ein positiver vorgespannten Gleichrichter entsprechender Polarität Impuls aus. Da also die Amplitudenwerte der posi- 30 zu schalten. Dieser bewirkt, daß eventuell auftretende tiven Impulse am Widerstand 8 vorwiegend durch Impulsverzerrungen durch Beschneiden der Ampliden Richtleiter 9 und die Amplitudenwerte der negativen Impulse vorwiegend durch den Richtleiter 10
bestimmt sind, ist ein verzerrungsfreies Arbeiten
dieser Anordnung nur gewährleistet, wenn die An- 35 diesem Fall statt der besagten Schaltelemente auch Ordnung streng symmetrisch aufgebaut ist, also auch ein ohmscher Widerstand verwendet werden kann, die beiden Richtleiter 9- und 10 einen annähernd
gleichen Verlauf ihrer Modulationskennlinien aufweisen. Haben diese einen voneinander abweichenden

Verlauf, so werden die positiven Impulse in anderem 40 Widerstand 25 so lange verändert, bis die an den Maß von der Modulations spannung beeinflußt als die beiden Widerständen 24 und 25 entstehenden Spannegativen, nungsabfälle gleiche Größe besitzen, was sich an Die Erfindung betrifft -eine Schaltungsanordnung einem Verschwinden der Spannung zwischen den zur Impulsmodulation, die in der Weise erfolgt, daß Klemmen 26 und 27 bemerkbar macht. Bei' Anlegen negative und positive Werte der Modulationsspannung 45 der Niederfrequenz an die Klemmen 21 und 22 sind durch amplitudenmoduljerte Impulse entgegengesetz- die Spannungsabfälle in den beiden Widerstanden 24 ter Polarität dargestellt werden. Die Anordnung soll und 25, absolut gemessen, nicht mehr gleich, und es so ausgebildet sein, daß bei fehlender Modulations- entstehen an den Klemmen 26 und 27 Impulse, deren Spannung keine Impulse auftreten. Vorzeichen dem Vorzeichen des Modulationshubes Diese Aufgabe wird- gelöst, indem erfindungs- 50 der am Widerstand 24 entstehenden einseitig modugemäß Mittel vorgesehen sind, welche in an sich be- lierten Impulse entspricht.

kannter Weise eine einseitige Amplitudenmodulation Abb. 4 zeigt eine andere Ausführangsform der Er-

einer der Schaltung zugeführten Impulsfolge mit der findung. Der Aufbau der hier dargestellten Schaltung Nachricht bewirken und ferner Mittel vorgesehen entspricht der in Abb. 2 veranschaulichten Schaltung, sind, welche eine additive Überlagerung dieser Im- 55 jedoch mit dem wesentlichen Unterschied, daß die pulsfolge mit einer Impulsfolge entgegengesetzter Modulationsspannung nicht mehr in dem beiden Polarität, aber konstanter Amplitude bewirken, deren Stromkreisen gemeinsamen Teil, also erst hinter dem Impulse zeitlich mit den amplitudenmodulierten Vereinigungspunkt 17 der beiden Gleichrichterzweige, Impulsen zusammenfallen und deren Impulsampli- sondern bereits vor diesem Vereinigungspunkt in dem tude gleich der Amplitude der mit der Nachricht 60 einen der beiden Gleichrichterzweige zugeführt wird, modulierten Impulse bei fehlender Modulationsspan- Der Modulationstransformator 5 ist zu diesem Zweck, nung ist. · - wie ersichtlich, bereits in die Zuführung des einen

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 werden über der beiden Richtleiter 9 geschaltet. Hierdurch werden die Eingangsklemmen 18 und 19 des Übertragers 20 die eingangs beschriebenen Nachteile dieser Anordpositive periodische Impulse konstanter Amplitude 65 nung vermieden, da bei dieser Schaltweise nur der der Schaltung zugeführt.: Gleichzeitig gelangt über Richtleiter 9 von der an der Sekundärseite des Transfordie Eingangsklemmen 21 und 22 des Übertragers 23 mators liegenden Nachrichtenspannung beeinflußt wird, die Niederfrequenz auf- die Schaltung. Die modulier- Je nach deren Vorzeichen wird der Richtleiter 9 mehr ten Impulse beiderlei Vorzeichens werden an den in oder weniger gesperrt, so daß am Widerstands am-Serie liegenden beiden Widerständen 24 und 25 abge- 70 plitudenmodulierte Impulse entstehen, deren Modu-

lation lediglich durch die Gleichrichterkurve dieses einen Richtleiters bestimmt ist. Der andere Richtleiter 10 dient in diesem Fall, ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Abb. 3, lediglich zur Kompensation des Gleichstromwertes der Impulse. Zur Ausführung der Kompensation ist auch in diesem Fall in jedem der beiden Gleichrichterzweige ein Widerstand vorgesehen, von welchen der eine vorzugsweise regelbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: lo

1. Schaltungsanordnung zur Modulation von Impulsen in der Weise, daß negative und positive Werte der Modulationsspannung durch amplitudenmodulierte Impulse entgegengesetzter PoIarität dargestellt werden und bei fehlender Modulationsspannung keine Impulse vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche in an sich bekannter Weise, eine einseitige Amplitudenmodulation einer der Schaltung zugeführten Impulsfolge mit der Nachricht bewirken und ferner Mittel vorgesehen sind, welche eine additive Überlagerung dieser Impulsfolge mit einer Impulsfolge entgegengesetzter Polarität, aber konstanter Amplitude bewirken, deren Impulse zeitlich mit den amplitudenmodulierten Impulsen zusammenfallen und deren Impulsamplitude gleich der Amplitude der mit der Nachricht modulierten Impulse bei fehlender Modulationsspannung ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromkreis vorgesehen ist, in welchem ein vorgespannter Richtleiter, zwei Koppelgliieder zum Einspeisen der zu modulierenden Impulse und der Modulationsspatir nung (Nachricht) in diesen Stromkreis, vorzugsweise die Sekundärseiten zweier Eingangsübertrager und ein ohmscheir Widerstand in Reihe liegen, daß ferner ein zweiter Stromkreis vorgesehen ist, in welchem ein vorzugsweise regelbarer Widerstand und ein Koppelglied zum Einspeisender nicht modulierten Impulse in Reihe liegen, und daß der Widerstand dies ersten Stromkreises und der Widerstand des zweiten Stromkreises mit ihrem einen Ende verbunden sind, derart, daß der Stromnuß durch beide Widerstände in bezug auf den Verbindungspunkt in entgegengesetzter Richtung erfolgt, und daß die amplitudenmodulierten Impulse beiderlei Vorzeichens zwischen den nicht miteinander verbundenen Enden der beiden Widerstände abgegriffen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der zweite Stromkreis einen vorgespannten Richtleiter enthält, dessen Durchlaßrichtung derjenigen des im ersten Stromkreis liegenden- Richtleiters entgegengesetzt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied zum Einspeisen der Impulse beiden Stromkreisen gemeinsam ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 480 137.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609 839/148 3.57