DE1005137B - Modulator mit steuerbaren Reaktanzen in Brueckenanordnung - Google Patents
Modulator mit steuerbaren Reaktanzen in BrueckenanordnungInfo
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- DE1005137B DE1005137B DEL23131A DEL0023131A DE1005137B DE 1005137 B DE1005137 B DE 1005137B DE L23131 A DEL23131 A DE L23131A DE L0023131 A DEL0023131 A DE L0023131A DE 1005137 B DE1005137 B DE 1005137B
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C1/00—Amplitude modulation
- H03C1/52—Modulators in which carrier or one sideband is wholly or partially suppressed
- H03C1/54—Balanced modulators, e.g. bridge type, ring type or double balanced type
- H03C1/56—Balanced modulators, e.g. bridge type, ring type or double balanced type comprising variable two-pole elements only
Landscapes
- Amplitude Modulation (AREA)
Description
DEUTSCHES
In verschiedenen Gebieten der HF-Technik tritt öfters das Problem auf, eine hochfrequente Wechselspannung
mit genau definiertem Modulationsgrad zu modulieren!, so daß dieser Modulationsgrad zur
exakten Übertragung irgendwelcher Meßwerte verwendet werden kann. Insbesondere ist dies in den
Fällen von Bedeutung, in denen durch Quotientenbildung aus zwei Modulationsgraden, z. B. Winkelwerte übertragen werden sollen. Bei Verwendung von
Röhren als Modulatoren wird mit Alterung der Röhre eine Veränderung des Modulationsgrades eintreten.
Auch ist eine Röhre ungeeignet zur Verarbeitung von Eingangsspannungen von wenigen μν bis zu einigen V,
da sich im ersteren Fall das Eigenrauschen der Röhre, in letzterem die Übersteuerung störend bemerkbar
macht. Ähnliche Nachteile treten auf, wenn als Modulatoren Röhren- oder Kristalldioden verwendet
werden.
Es ist bereits bekannt, z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 555 959, Drosseln, deren Induktivität durch
Magnetisierung geändert wird, oder Kondensatoren, deren Kapazität sich in Abhängigkeit von der Größe
der angelegten Gleichspannung ändert, in Brückenschaltungen zur Modulation zu verwenden. In diesen
Schaltungen ist jedoch die auftretende Dämpfung abhängig von der Größe der Modulationsspannung und
zwar in dem Sinn, daß bei Fehlen der Modulationsspannung die Dämpfung für die Trägerwelle klein ist.
Bei einer anderen Modulationsschaltung sind die in einer Brückenschaltung angeordneten Kondensatoren
so groß gewählt und mit Widerständen überbrückt, daß die Ubertragungsdämpfung für andere als die gewünschte
Trägerfrequenz extrem hoch wird. Diese Anordnung hat weiterhin den Nachteil, daß bei
kleinen Eingangsspannungen das Verhältnis von Nutz- zu Rauschspannung in ungünstiger Weise
verändert wird. Die Verwendung des Modulationssystems für ein breites Frequenzband ist daher nicht
möglich.
Die Erfindung besteht gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen darin, daß unter Ausnutzung
aller bekannten Vorteile der steuerbaren Blindwiderstände in B rücken schaltungen die Grunddämpfung
durch besondere Anpassungsmaßnahmen klein gehalten oder beseitigt wird. Das wird dadurch erreicht, daß
die Blindwiderstände, sowohl Kapazitäten als auch Induktivitäten, zu Parallel- und Serienreisonanzkreisen
zusammengeschaltet sind, so daß durch deren gleichzeitiges Wirksammachen die ganze Anordnung
Breitbandcharakter annimmt. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung werden die Reaktanzen so gesteuert,
daß jeweils zwei der in Brückenschaltung liegenden vier Reaktanzen ihre Selbstinduktion bzw.
Kapazität vergrößern, während gleichzeitig die im Modulator mit steuerbaren Reaktanzen
in Brückenanordnung
in Brückenanordnung
Anmelder:
C. Lorenz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dipl.-Ing. Dr. Fritz Steiner, Pforzheim,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
anderen Brückenzweig liegenden verkleinert werden, oder umgekehrt.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens. Hier sind Is und V>
zwei Drosselspulen, deren Selbstinduktion durch ein äußeres Magnetfeld gleichzeitig geändert, z. B. gegenüber einem Ruhezustand
vergrößert wird, während die Selbstinduktion von 2a und 2b gleichzeitig in anderer Weise geändert,
z. B. verringert wird. Durch dien Parallekondensator 3 und die beiden Reihenkondensatoren 4 und 5 kann
man nun bei entsprechender Dimensionierung über einen gewissen Frequenzbereich erreicht werden, daß
ein an die Klemmen 6 und 7 angeschlossener ohmscher Widerstand auch an den Klemmen 8 und 9 als solcher
erscheint, wodurch bei Verwendung dämpfungsarmer Bauelemente1 die Grunddämpfung des Modulators
sehr klein gehalten werden kann. Die erreichte Breitbandanpassung kann in der Weise erklärt werden,
daß die Brückenschaltung der vier Selbstinduktionen nach Fig. 1 durch eine L-Schaltung von zwei
Selbstinduktionen ersetzt werden kann, Es kann dann die Ouerinduktivität durch einen parallel geschalteten
Kondensator zu einem Parallelresonanzkreis, die Längsinduktivität durch einen in Serie geschalteten
Kondensator zu einem Serienresonanzkreis ergänzt werden. Da die Blindwiderstände dieser beiden Kreise
sich bei Frequenzänderung mit entgegengesetztem Vorzeichen ändern, läßt sich eine Breitbandanpassung
erreichen.
609 866/298
Eine analoge Wirkung· ist auch mit einer Anordnung nach Fig. 2 möglich. Hier werden als steuerbare
Reaktanzen die Kondensatoren lc, ld, 2° und 2d verwendet,
während die Breitbandanpaissutig durch die
Drosselspulen 3°, 4a und 5° erfolgt.
An Stelle der vollständigen Brückenschaltung in Fig. 1 und 2 kann auch eine halbierte Brückenschaltung
nach Fig. 3 unter Verwendung eines Übertragers 12 mit einer sekundärseitigen Anzapfung verwendet
werden.
Entsprechend der Dimensionierung der einzelnen Reaktanzen und der Wahl ihrer Aussteuerung kann
man mit den beschriebenen Anordnungen jeden beliebigen
Modulationsgrad erreichen. Auch Modulationsgrade über 100% bis zur vollständigen Unterdrükkung
des Trägers sind leicht möglich. In den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 wird man hierzu die
Reaktanzen 1" und V> im Ruhezustand gleich den
Reaktanzen 2a und 2b machen bzw. lc und ld gleich 2C
und 2d und auch ihre Aussteuerung mit entgegengesetztem
Vorzeichen gleichmachen. In Fig. 3 wird hierzu eine Anzapfung 0 des Übertragers 12 in der
Mitte der Sekundärwicklung vorgesehen und im übrigen wie bei den Anordnungen nach Fig. 1 und 2
verfahren.
Die obenerwähnte Anpassung läßt sich bei großen Modulationsgraden, insbesondere auch bei trägerloser
Modulation jeweils nur an einem bestimmten Punkt der Moduilationskurve erreichen.
Für die anderen Punkte dieser Kurve wird eine mehr oder weniger große Fehlanpassung auftreten, wodurch
die Hüllkurve der Modulation vom Belastungswiderstand abhängig wird. Erfindungsgemäß kann man die
Anpassung für den größten vorkommenden Modulationsgrad
durchführen und die im anderen Teil der Modulationskurve auftretende Fehlanpassung dadurch
kompensieren, daß man einen zweiten gleichen Modulator mit seinen Ausgangsklemmen mit dem ersten
parallel schaltet. An die Eingangsklemmen dieses zweiten Modulators wird ein Widerstand gelegt, der
gleich dem Innenwiderstand des Generators gemacht wird, der die zu modulierende Spannung liefert. Die
Steuerung dieses zweiten Modulators erfolgt dann mit einer entsprechend phasenverschobenen Wechselspannung.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsfo-rm des Erfindungsgedankens. Hier sind Ml und M2 zwei Modulatoren
der oben beschriebenen Art, Gl und G2 zwei Spannungsquellen,
z. B. gleicher Frequenz und Phase, jedoch verschiedener Amplitude, Rl und R2 die beiden
Innenwiderstände dieser beiden Generatoren, die gleich angenommen, werden. Die beiden Modulatoren
werden so eingestellt, daß sie den Träger unterdrücken. An den Klemmen £1 und E 2 wird nun eine
Wechselspannung zugeführt, die so gewählt wird, daß die Durchgangsdämpfung des. Modulators bei maximaler
Amplitude verschwindet. Den Klemmen E 3 und jB4 wird eine um 90° phasenverschobene
Wechselspannung der gleichen Amplitude zugeführt. An den Ausgangsklemmen A1 und A 2 kann dann bei
annähernd konstantem Innenwiderstand ein trägerlos modulierte Ausgangsspannung abgenommen werden,
wobei die Lage der Nulldurchgänge der Modulationshüllkurve im Vergleich zu. einer der modulierten
Spannungen ein Maß für das Amplitudenverhältnis der beiden Eingangsspannungen ist.
Daß bei allen beschriebenen Modulatoren eine gewisse Vormagnetisierung bzw. eine angelegte Gleichspannung
notwendig ist, da die Änderung der Reaktanz zunächst nicht vom Vorzeichen der Wechselspannung
abhängig ist, ist einzusehen. Bei steuerbaren Selbstinduktionen wird dies in bekannter Weise durch
eigene Magnetisierungswicklungen, die vorteilhafterweise von der Wechselstromwicklung entkoppelt werden,
oder durch Dauermagnete erreicht, die zur Einstellung des Arbeitspunktes verstellbar angeordnet
werden.
Um die bei größerer Aussteuerung auftretende Nichtlinearität der Modulation zu kompensieren,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen^ in Reihe und/ oder parallel mit den Magnetisierungswicklungen
spannungsabhängige Widerstände, z. B. Varistoren oder Gleichrichter, zu schalten.
Claims (9)
1. Modulator mit in Brückenschaltung angeordneten steuerbaren Reaktanzen (Drosselspulen oder
Kondensatoren), dessen DurcMaßdämpfung für ein breites Frequenzband extrem klein gehalten
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Eingang der Brücke liegenden steuerbaren Reaktanzen
durch eine Reaktanz der entgegengesetzten Art zu einem Parallelresonanzkreis und die am Ausgang
liegenden steuerbaren Reaktanzen durch je eine Reaktanz der entgegengesetzten Art zu Serienresonanzkreisen
ergänzt wird.
2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Reaktanzen derart
erfolgt, daß die Blindwiderstände zweier in der Brücke gegenüberliegenden Reaktanzen vergrößert,
während gleichzeitig die der anderen sich gegenüberliegenden verkleinert sind, und umgekehrt.
3. Modulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sekundärseite eines
Transformators mit Mittelanzapfung zwei steuerbare Drosselspulen liegen und daß parallel zum
Ein- oder Ausgang oder parallel zur Sekundärseite des Übertragers ein Kondensator und in
Serie zum Aus- oder Eingang oder zwischen Übertrager und Drossel ein oder zwei Kondensatoren
geschaltet sind.
4. Modulator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei steuerbare Kondensatoren an der Sekundärseite eines Transformators
mit Mittelanzapfung liegen, und daß parallel zum Ein- oder Ausgang des Übertragers eine Drosselspule
und in Serie zum Aus- oder Eingang oder zwischen Übertrager und Drossel ein oder zwei
Drosselspulen geschaltet sind.
5. Modulator nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstinduktion des Übertragers
so gewählt ist, daß sich die Parallelschaltung einer besonderen Drossel erübrigt.
6. Modulator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Modulatoren mit den Ausgangsklemmen miteinander verbunden
sind^ wobei die modulierenden Spannungen untereinander phasenverschoben sind.
7. Modulator nach Anspruch 1, 2, 3, 5 und 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arbeitspunkteinstellung durch Vormagnetisierung durch vorzugsweise
entkoppelte Magnetisierungswicklungen oder verstellbare Dauermagnete erfolgt.
8. Modulator nach Anspruch 1, 2, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitspunkteinstellung
durch entkoppelt zugeführte Gleichspannungen erfolgt.
9. Modulator nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bei größerer Aussteuerung
auftretende Nichtlinearität der Modulation durch in Reihe und/oder parallel zu den Magnetisierungswicklungen spannungsabhängige Widerstände,
z. B. Varistoren siert ist.
oder Gleichrichter, kompen-
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 555 959.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL23131A DE1005137B (de) | 1955-10-07 | 1955-10-07 | Modulator mit steuerbaren Reaktanzen in Brueckenanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL23131A DE1005137B (de) | 1955-10-07 | 1955-10-07 | Modulator mit steuerbaren Reaktanzen in Brueckenanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1005137B true DE1005137B (de) | 1957-03-28 |
Family
ID=7262636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL23131A Pending DE1005137B (de) | 1955-10-07 | 1955-10-07 | Modulator mit steuerbaren Reaktanzen in Brueckenanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1005137B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3201678A (en) * | 1961-01-03 | 1965-08-17 | Itt | Electrical bridge networks and circuits including said networks |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2555959A (en) * | 1946-10-18 | 1951-06-05 | Bell Telephone Labor Inc | Nonlinear reactance circuits utilizing high dielectric constant ceramics |
-
1955
- 1955-10-07 DE DEL23131A patent/DE1005137B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2555959A (en) * | 1946-10-18 | 1951-06-05 | Bell Telephone Labor Inc | Nonlinear reactance circuits utilizing high dielectric constant ceramics |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3201678A (en) * | 1961-01-03 | 1965-08-17 | Itt | Electrical bridge networks and circuits including said networks |
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