DE1055591B - Schaltungsanordnung zur Phasenmodulation von kurzen Impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Phasenmodulation von kurzen Impulsen in Abhängigkeit von einer gegebenen Nachrichtenwelle, die aus einer sinusförmigen, Spannung erzeugt werden.

Es ist bereits bekannt, mit Hilfe eines Einweggleichrichters eines Netzwerkes mit einer bestimmten Zeitkonstante Signale mit steilen Hinterflanken zu erzeugen, aus denen dann mit einer Differenzierschaltung kurze Impulse abgeleitet werden können.

Durch die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird jetzt die Aufgabe, diese Impulse in der Phase zu modulieren, auf einfache Weise gelöst.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Gleichrichters durch Einkopplung der Spannung einer Nachrichtenwelle in deren Rhythmus verändert wird, so daß der Auftrittszeitpunkit der steilen Hinterflanken der gleichgerichteten Signale und damit die Phasenlage der daraus abgeleiteten scharfen Impulse nach Maßgabe dieser Spannung moduliert werden.

Die Erfindung ermöglicht den Bau sehr !deiner Phasenmodulatoiren, die z. B. für gedruckte Verdrahtungskreise geeignet sind und zur Speisung nur die Signalquelle benötigen. Sie erfordern nur ein Minimum an Unterhaltung.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur passive Schaltelemente angewendet werden. Hierbei werden unter »passiven Schaltelementen« solche verstanden, denen keine andere Leistung zugeführt zu werden braucht als die Signalleistung.

Verwendet man den erfindungsgemäßen Phasenmodulator, so gelingt es, eine gesamte Endstelle eines Mehrkanal-Pulsphasenmodulationssystems unter Verwendung solch passiver Schaltelemente aufzubauen.

Die Erfindung, gewisse Ausführungsfoirmen und Anwendungsmöglichkeiten sollen nun, an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt das Grundschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Phasenmodulation;

Fig. 2 und 3 geben Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 wieder;

Fig. 4 zeigt schematisch, die Endstelle eines Mehrkanal-Pulsphasenmodulationssystems, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Phasenmodulators als Synchronisierimpulsgenerator und als Kanalmodulator aufgebaut ist;

Fig. 5, 6, 7 und 8 stellen bestimmte Ausführungsformen des Phasenmodulators nach der Erfindung dar, die gewissen speziellen Forderungen gerecht werden;

Fig. 9 gibt Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Modulators nach Fig. 8 wieder.

Schal tungs anordnung
zur Phasenmodulation
von kurzen Impulsen

Anmelder:

International

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Juni 1955

Robert L. Plouffe jun., Livingston, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Der in Fig. 1 dargestellte Phasenmodulator nach der Erfindung enthält, gleichgültig, ob der Ausgang moduliert oder unmoduliert ist, eine Spannungsquelle 1 für sinusförmige Wechselspannung und einen Einweggleichrichter 2, der eine Kristalldiode 3 enthält. Weiterhin ist ein Netzwerk vorgesehen, dessen Zeitkonstarute durch den Kondensator 4 und die Widerstände 5 und 6 bestimmt wird, schließlich, enthält die Schaltung noch eine Differenzierschaltung 7. Die sinusförmigen Signale der Quelle 1 werden über die Widerstandes und 6 an den Gleichrichter2 gelegt. Die sinusförmigen Signale, beispielsweise gemäß Kurve 8 der Fig. 2, werden an den Gleichrichter 2 angelegt; unter Einfluß des Zeitkonstantennetzwerkes wird eine Reihe gleichgerichteter Wellen erzeugt, wie sie in Kurve 9 der Fig. 2 dargestellt sind, die bei 10 einen scharfen Übergangspunkt haben. Die Sperrzeit des Gleichrichters 2 heiße Θ· Es sei angemerkt, daß die Vordeirflanke des gleichgerichteten Signals einen flachen Nulldurchgang hat, während die Hinterflanke einen scharfen Nulldurchgang beim Punkt 10 hat. Sobald die Diode 3 vom Leitzustand durch die Sinuswelle 8 in den Sperrzustand umgeschaltet wird, ist ein schneller Übergang nicht möglich, weil die Kapazität, z. B. der Kondensator 4, zu dieser Diode; 3 parallel liegt. Darauf ist der langsame Anstieg des gleichgerichteten, Signals zurückzuführen. Die Kapa-

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zität kann ein Kondensator sein, der in den Strom- 21 verbunden, der schematisch als Kondensator 22 kreis, wie dargestellt, eingeschaltet ist. Es kann sich dargestellt ist. Der Zweck dieses Phasenschiebers 21 aber auch um die Kapazität handeln, die zwischen ist es, die Sinuswelle, die an den zweiten Stromkreis den Bauelementen des Stromkreises und der Erde angelegt wird, um einen bestimmten Betrag zu vervorhanden ist, oder um die Kapazität des Strom- 5 zögern, um eine zeitliche Trennung zwischen der kreises selbst oder um eine Kombination aus beiden. Sinuswelle, die an den Gleichrichter 2 angelegt wird,

Wenn dagegen die Diode 3 durch das abnehmende und der Sinuswelle, die an den Gleichrichter 20 aii-Sinussignal vom Sperrzustand in. den Leitzustand gelegt wird, zu erzielen, wie es im wesentlichen durch übergeht, ist ihre Impedanz klein im Vergleich zu der die Kurven 23 und 24 der Fig. 3 gezeigt ist. Die des Kondensators 4, und es ergibt sich ein sehr io Wirkungsweise des Gleichrichters 20 ist der des scharfer Übergangspunkt. Es sei weiterhin angemerkt, Gleichrichters 2, wie sie oben beschrieben wurde, daß die Flankensteilheit der Spannungskurve gegen gleich. Die Gleichrichter der parallel geschalteten Ende der Sperrzeit am größten ist. Durch Anlegen Netzwerke erzeugen gleichgerichtete Signale, wie sie des gleichgerichteten Signals an eine Differenzier- in Fig. 3 durch die Kurven 25 und 26 dargestellt sind, schaltung 7 wird das gleichgerichtete Signal differen- 15 Diese Kurven haben einen scharfen Nulldurchgang ziert und dadurch ein schmaler Impuls 11 erzeugt, an ihren Hinternanken. Dies entspricht der Zeit, in der zeitlich zusammenfällt mit dem steilen Null- der die Diodengleichrichter vom Sperr- in den Leitdurchgang 10 der Kurve 9. zustand übergehen. Wenn die gleichgerichteten Si-

Die zeitliche Lage des Impulses 11 kann durch Ver- gnale der gemeinsamen Differenzierschaltung 7 zu-

änderung des scharfen Nulldurchganges des gleich- 20 geführt werden, so entsteht ein Impulspaar, wie es bei

gerichteten Signals, also durch Veränderung der 27 der Fig. 3 gezeigt ist. Die Impulse dieses Paares

Sperrdauer der Diode 3, moduliert werden. Diese haben einen vorbestimmten Abstand voneinander, der

Veränderung geschieht durch Änderung der Vor- durch den Phasenschieber 21 bestimmt ist. Der zeit-

spannung der Diode 3. Die Vorspannungsquelle 12 liehe Abstand zwischen den Impulsen hängt von der

für die Diode 3 besteht aus der Modulationsquelle 25 Größe des Kondensators 22 ab. Der zeitliche Abstand

12 α, die an den Widerstand 6 über den Transformator kann durch Veränderung des Kondensators 22 ver-

14 und den Schalter 13 angelegt wird. Da die Am- ändert werden, um die Anwendung der Schaltung bei plitude des Modulationssignals schwankt, geht die einem bestimmten Impulszeitmodulationssystem zu Diode 3 früher oder später in den Leit- bzw. Sperr- ermöglichen.

. zustand über, je nach der Polarität des Modulations- 30 In Fig. 4 ist die Modulationsendstelle eines Impulssignals. Wenn das Modulationssignal positiv ist, zeitmodulationssystetns dargestellt, die praktische wird die Leitfähigkeit der DiodeS früher umgekehrt; Ausführungsformen der Schaltung nach Fig. 1 als dementsprechend ist die Sperrzeit der Diode 3 länger, Synchronisiergenerator sowie als Kanalmodulatorwie es durch die Welle 15 in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn schaltungen benutzt. Das Nachrichtensystem enthält das Modulationssignal negativ ist, wird die Leit- 35 einen Zeittaktgeber 28, dessen Ausgang Sinuswellen fähigkeit der Diode 3 später umkehren, so· daß die mit einer gewünschten Frequenz liefert. Dieses Sinus-Sperrzeit der Diode 3 kürzer wird, wie es durch die signal wird dem Verteiler 29 zugeführt, der verschie-Wellenform 16 der Fig. 2 gezeigt ist. Die Differen- dene gegeneinander versetzte Abgriffe besitzt, um tiation der gleichgerichteten Signale 15 und 16 ergibt ausreichende Abstände zwischen den Kanälen des die modulierten Impulse 17 bzw. 18. Wenn der Trans- 40 Nachrichtensystems sicherzustellen. Diese Abstände formator 14 nach oben transformiert, wird die Emp- können in üblicher Weise mit Hilfe von Verzögerungsfindlichkeit des Modulationsstromkreises entsprechend gliedern erzeugt werden. Das System enthält weiterder Spannungserhöhung erhöht. Die Empfindlichkeit hin einen Markierungsgenerator 30, der das Sinusdieses Modulationsstromkreises ist auch eine Funk- signal am Abgriff 31 so beeinflußt, daß ein doppelter tion der Steigung des Sinussignals in der Nähe seines 45 Impuls als Synchronisiersignal entsteht. Schließlich Schnittpunktes mit der Abszisse. Die Linearität der ist eine Anzahl von Kanalmodulatoren 32 vorgesehen, Modulation ist eine Funktion der Linearität der denen die Sinusspannung in gewünschter Zeitlage Sinuswelle in der Nähe der Abszisse. Durch Versuch zugeführt wird. Von der Modulationsquelle 33 wird ist gefunden worden, daß bei Anwendung eines dem Kanalmodulator 32 der Nachrichteninhalt zu-Niederfrequenzübertragers von 600 bis 30 000^: Ohm, 50 geführt, so daß in dem letzteren das Sinussignal enteiner Impulsabweichung von einer Mikrosekunde und sprechend verändert wird. Entsprechend der Erfineiner Sinusspannung von 5,3 Volt (Effektivwert) bei dung werden die Ausgangsspannung des Markierungs-

15 00OkHz die aufzubringende Modulationsleistung generators und die Kanalmodulatoren, mit einer gebei —21 db liegt. Es ist auch gefunden worden, daß meinsamen Differenzierschaltung 34 verbunden, um die erforderliche Leistung der Stromquelle 1 bei etwa 55 die gewünschten Impulse und die aus den Kanal-300 Mikrowatt je Kanal liegt, wenn die Schaltung impulssignalen. und dem Synchronisierimpuls beals Vielkanal-Nachrichtensystem für Impulszeitmodu- stehende PTM-Impulsreihe zu bilden. Der so gebillation verwendet wird. dete Impulszug wird auf die gemeinschaftlichen

In Pulszeitmodulationssystemen ist es üblich, an Stromkreise der Endstellen gegeben, die dazu dienen, der Sendestelle einen Synchronisiergenerator zu ver- 60 die verschiedenen Impulssignale zu formen und zu wenden, der ein Synchronisiersignal erzeugt, das an verstärken, bevor sie zur Modulation den Hochder Empfangsstelle dazu verwendet wird, die Emp- frequenzgeräten zur Aussendung an die Empfangsfänger und Demodulatorstromkreise mit den Modu- station oder Relaisstationen des Nachrichtensystems latorstromkreisen des Senders zu synchronisieren. zugeführt werden. Die Geräte, die für die Impulse Durch Schließen des Schalters 19 kann der Strom- 65 des Impulszuges gemeinschaftlich sind, sind durch kreis nach Fig. 1 geändert werden. Dadurch wird Rechtecke dargestellt und bestehen aus einer Impulsnämlich ein zweiter Stromkreis bestimmter Zeit- former-35, einer Impulsverstärkerstufe 36 und dem konstante mit einem Einweggleichrichter 20 parallel Hochf requenzsender 37."

zu dem ersten Stromkreis des Gleichrichters 2 gelegt. Jeder der einzelnen Kanalmodulatoren 32_Χ bis 32_n

Mit dem zweiten Stromkreis ist ein Phasenschieber 70 empfängt Sinussignale von dem zugeordneten Ab-

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griff des Verteilers 29. Das Signal wird einer Ger- mationsverhältnis verwendet wird. Durch die erste maniumdiode 38 über einen Widerstand 39 und die dieser Methoden wird die Amplitude des erzeugten Wicklung 40 hoher Impedanz eines niederfrequenten Impulses verkleinert, so daß daraus nur ein kleines Übertragers 41 zugeführt. Der Widerstand 42 ist als Verhältnis von Signal zu Störung sich ergibt. Ein Belastung für den Übertrager 41 vorgesehen. Die 5 höheres Übersetzungsverhältnis kann man wählen Parallelanordnung der Wicklung 40 und des Wider- unter der Voraussetzung, daß die Sekundärimpedanz Standes 42 wird überbrückt durch den Kondensator sich nicht der Größe des Sperrwiderstandes der Diode. 43. Die Diode 38 erzeugt durch Einweggleichrichtung 38 für irgendeine Betriebstemperatur nähert. Wenn einen Spannungsverlauf, wie ihn Kurve 44 zeigt, die Germaniumspitzengleichrichter verwendet werden, ist der Kurve 9 der Fig. 2 entspricht. Wie oben erwähnt, io ein Übersetzungsverhältnis von 7 : 1 des Transforwird die Diode 38 vom Leitzustand in den Sperr- mators optimal. Germaniumdioden mit Goldkontakten zustand geschaltet. Dabei ist ein schneller Übergang oder Silizium-Flächendioden, die einen höheren durch die Zeitkonstante des Netzwerkes nicht mög- Sperrwiderstand haben, gestatten die Verwendung lieh. In diesem Falle ist die Kapazität des Zeit- eines höheren Transformaticnsverhältnisses. Es sei konstantennetzwerkes durch die Streukapazität der 15^; jedoch darauf hingewiesen, daß zur Erhöhung der Schaltung gegeben, die parallel zur Diode 38 liegt. Modulatorempfindlichkeit um 6 db die Sekundär-Wenn dagegen die Diode vom Sperrzustand, in den impedanz des Transformators um das Vierfache auf Leitzustand umschaltet, ist ihre Impedanz klein im 132 000 Ohm steigt. Dann wäre eine Diode nötig, die Vergleich mit der Kapazität des Stromkreises, so daß zuverlässig einen Sperrwiderstand von mehr als ein sehr scharfer Nulldurchgang an der Hinterflanke 20 1 M₁Q bei normaler Arbeitstemperatur besitzt,
des gleichgerichteten Signals erzielt wird. Jeder der Ein Schema eines Markierungsgenerators 30, dei Kaiialmodulatoren liefert solch ein Signal über einen neben den Kanalmodulatoren der Fig. 4 vorgesehen Kopplungskondensator, beispielsweise den Konden- ist, enthält im wesentlichen zwei Kanalmodulatorsator 45 des Modulators 32. Von dort gelangen die einheiten, die aus dem Widerstand 50 und der Diode Signale zu einem kritisch gedämpften Abstimmkreis 25 51 bzw. den Widerständen 52 und 53 und der Diode oder einer Differenzierschaltung 34. Dieser enthält 54 bestehen. Diese beiden Einheiten werden vom Abeine Ringspule 46 mit seiner Streukapazität, dem ein griff 31 des Verteilers 29 parallel gespeist, und ihre Widerstand 47 parallel liegt. Er erzeugt Impulse an gleichgerichteten Ausgangsspannungen werden der den steilen Flanken der Kurve. Diese Differenzier- gemeinschaftlichen Belastung, d. h. der Differenzierschaltung 34 ist für alle Kanalmodulatoren.32 und 30 schaltung 34, zugeführt. Die Wirkungsweise, jeder auch für den Markierungsgenerator 30 gemeinschaft- dieser Einheiten ist im wesentlichen die gleiche wie lieh vorgesehen. Auf diese Weise formt die gemein- die der Kanalmodulatoren 32, mit der Ausnahme, daß schaftliche Differenzierschaltung 34 das gleichgerich- keine Zeitmodulation des Nulldurchganges des gleichtete Signal an den scharfen Nulldurchgängen in gerichteten Signals erfolgt. Ein Kondensator 55 ist Impulse um. An ihrem Ausgang erscheint der PTM- 35 zwischen den Widerständen 52 und 53 eingeschaltet Impulszug, wie er in Kurve 48 dargestellt ist. Bei und mit Erde verbunden. Dieser Kondensator sorgt den Kanalmodulatoren wird der zur Zeit der scharfen für die erforderliche Phasenverschiebung des Sinus-Nulldurchgänge erzeugte Impuls dadurch zeitmodu- signals, das der Diode 54 zugeführt wird,-so daß die liert, daß eine Wechselspannung von der Modulations- zwei erzeugten Impulse um einen bestimmten Zeitstromquelle 33 auf die Primärwindung 49 des Nieder- 40 betrag gegeneinander verschoben sind. Diese Zeitfrequenztransformators 41 gegeben wird. Das ent- verschiebung kann durch Auswahl eines Kondensators spricht dem Anlegen einer veränderlichen Vorspannung bestimmter Größe auf jeden beliebigen Wert gebracht an die Diode 38, wie es oben erläutert wurde. Auf werden. Der Synchronisier-Doppelimpuls wird an der diese Art und Weise wird der Zeitpunkt, bei dem der gemeinschaftlichen Belastung 34 durch Differentiation Impuls erzeugt wird, entsprechend verschoben. Mit 45 des phasenverschobenen gleichgerichteten Signals anderen Worten, der Zeitpunkt des scharfen Null- eines jeden Gleichrichterstromkreises erzeugt und durchganges des gleichgerichteten Signals verändert wird durch den Differenzierstromkreis in den Impulssich mit der Vorspannung, die an der Diode 38 durch zug eingeschoben, wie dies in Kurve 48 gezeigt ist.
die modulierten Signale erzeugt wird. Der Span- Die Anordnung nach Fig. 5 stellt eine Verbessenungsbetrag, der für eine bestimmte Zeitverschiebung 50 rung der Schaltung nach Fig. 4 für den Fall dar, daß des Impulses erforderlich ist, ist eine Funktion der bei der Verwendung als Kanalmodulator gewissen Neigung der Sinuswelle beim Durchgang durch die Störungen zwischen dem Tonfrequenzsystem und der Ordinate. Diese Neigung ist bei einer Sinuswelle in Ausgangsspannung des Signal Verteilers begegnet werder Nähe des Nullpunktes nahezu konstant; sie weicht den soll. Wie in den früheren Ausführungsformen von der Linearität um etwa ¹Ao ⁰Zo ab bei einer Aus- 55 wird die Sinuswelle vom Verteiler 29 über den Anlenkung von einer Mikrosekunde und bei einer Schluß 57 und Widerstände 58 und 59 zugeführt, um Wiederholungsfrequenz von 15 kHz. vom Diodengleichrichter 60 unter Einfluß einer Zeit-Durch Versuch ist festgestellt worden, daß bei konstante, die teilweise durch die Streukapazität der einer Wiederholungsfrequenz von 15 kHz und einer Schaltung hervorgerufen wird, gleichgerichtet zu Amplitude von 5 Volt/Effektivwert und einem Über- 60 werden. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung wird Setzungsverhältnis des Transformators 41 von 7 : 1 über den Kondensator 61 und den Anschluß 62 der die notwendige Modulationsspannung der Strom- gemeinschaftlichen Differenzierschaltung 34 der Fig. 4 quelle 33 für eine Zeitauslenkung der Impulse von zugeführt. Der scharfe Nulldurchgang wird zeit- ± 1 Mikrosekunde etwa 67,4 Millivolt beträgt. Die moduliert durch Anlegen des modulierenden Signals aufzuwendende Modulationsleistung beträgt bei einer 65 von der Stromquelle 63 über den Transformator 64 Leitungsimpedanz von 600 Ohm etwa 7,6 Mikrowatt und Tiefpaßfilter 65, das den Gleichrichter 60 wie oder —21 db. Eine größere Empfindlichkeit kann für vorher beschrieben vorspannt. Durch die Einfügung eine gegebene Wiederholungsfrequenz dadurch er- des Tiefpaßfilters 65 wird" die Sinusspannung des reicht werden, daß die Spannung der Sinuswelle Verteilers 29 so· abgesperrt, daß sie sich mit dem. Mokleiner gemacht wird oder ein höheres Transfer- 70 dulationsstrom nicht überlagern und nicht in den

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Modulationsstromkreis eindringen kann. Auf diese das gleichgerichtete Halbwellensignal entsteht. Dieses-Art wird zwischen der Sinusstromquelle und der Signal wird dann der Differenzierschaltung 90 und Modulationssignalstromquelle praktisch eine Tren- 91 zugeführt. Die Phasenverschiebung, die zwischen nung eingeführt. Dies kann von Bedeutung sein, wenn den beiden Ausgängen der beiden Einweggleichrichter bestimmte Empfindlichkeitsbeschränkungen einem 5 88 und 89 erforderlich ist, wird durch entsprechende System nach der Erfindung auferlegt werden. Es soll verschiedene Bemessung der Kondensatoren, 92 und jedoch betont werden, daß das System nach. Fig. 4 93 erzielt. Die resultierende Phasenverschiebung auch arbeitet, wenn die Bedingungen, bezüglich der zwischen den, beiden differenzierten und gleich-Kanalempfindlichkeit nicht streng sind. gerichteten Signalen ist durch Kurve 94 dargestellt. Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsform der io Die daraus sich ergebenden gegeneinander verscho-Kanalmodulatoren für ein System nach Fig. 4 dar. benen und differenzierten Signale werden dann über Wiederum soll eine Trennung zwischen der Ton- die Begrenzerschaltungen 95 und 96 der gemeinschaftfrequenzquelle und der Sinusspannungsquelle her- liehen Differenzierschaltung 34 zugeführt, um das gegestellt werden. Diese Isolation wird durch eine wünschte Doppelimpulssynchronisiersignal zu er-Brücke 67 gebildet. Zwei Eckpunkten, dieser Brücke 15 zeugen.

wird das Sinussignal des Verteilers 29 und den an- Wenn, man das Prinzip der Dualität anwendet, ist

deren Eckpunkten das Modulationssignal der Quelle es möglich, von dem Stromkreis nach Fig. 1 einen

68 zugeführt. Dualstromkreis abzuleiten, wie er in Fig. 8 dar-Wenn die Brücke im Gleichgewicht ist, z. B. durch gestellt ist. Dementsprechend ist ein Widerstand 97

Verwendung gleicher Widerstände, so erzeugt die 20 vorgesehen und eine Induktivität 98 in Serie mit Vorspannung des Einweggleichrichters 69 durch die einem Kristallgleichrichter 99. Wenn dieser Strom-Modulationsstromquelle 68 keine Spannung, die rüde- kreis mit einer Sinusspannung von der Stromquelle wärts über den Anschluß 66 der Sinusspannungs- 100 gespeist wird, dann ist der Strom in der Schleife quelle zugeführt werden könnte, und auch keine eine Folge von wiederholten Einschwingvorgängen, Spannung, die rückwärts der Stromquelle 68 zu- 25 die näherungsweise die Form, der Kurve A der Fig. 9 geführt werden könnte. Der Einweggleichrichter er- haben. Die Stromleitung durch den als ideal betrachzeugt wie in den anderen Ausführungsbedspielen eine teten Gleichrichter 99 dauert eine Zeit Θ, die von der Spannungsfo<rm, wie sie in der Kurve 70 dargestellt Zeitkonstante LlR abhängt. Der Stromanstieg der ist, deren Hinterflanke entsprechend der Vorspannung, Welle ist am, größten zur Zeit Θ und ist gleich Null die von der ModulationsstromqueJ Ie 68 geliefert wird, 30 im Maximum der Welle. Deshalb hat die Ableitung moduliert ist. Die Spannung 70 wird dann, der Diffe- dieser Welle einen scharfen. Nulldurchgang im Zeitrenzierschaltung 71 zugeführt, die einen differenzier- punkt Θ. Die Spannung an der Induktivität 98 weist ten Impuls (Kurve 72) erzeugt, der seinerseits eine dann den, scharfen Nulldurchgang auf, wie es in scharfe Übergangsspitze, wie bei 73 angedeutet, be- Kurve B der Fig. 9 gezeigt ist, und zwar deshalb, sitzt. Die Differenzierschaltung 71 enthält eine Kapa- 35 weil diese Spannung dem, Anstieg der Stromwelle zität 74 und einen Widerstand 75, der mit Erde ver- entspricht. Wenn diese Welle weiter differenziert bunden ist; die Spannung am Widerstand 75 hat die wird, so erhält man einen Impuls, wie er in Kurve C Form der Kurve 72 und wird mit einem Begrenzer der Fig. 9 dargestellt ist. Wie beim Stromkreis nach

76 verbunden, der im wesentlichen aus einer Diode Fig. 1 und wie nach den anderen Ausführungsfoimen

77 besteht. Die Kristalldiode 77 schneidet die Welle 40 wird die zeitliche Lage des Impulses der Kurve C 72 ab und ermöglicht die Bildung eines modulierten durch Änderung der Vorspannung am Gleichrichter Kanalimpulses 78 an der gemeinschaftlichen Diffe- 99 verändert. Dies wird durch die Modulationsstromrenzierschaltung 34. Der erzeugte Kanalimpuls 78 quelle 102 erzielt, deren Signal durch die Induktivität wird mit den anderen Kanalimpulsen und mit dem 103 und den Schalter 104 zugeführt wird. Die resul-Synchronisierimpuls, wie sie in einem Vielkanal- 45 tierende Modulation ist durch die Pfeile in den Kurübertragungssystem erzeugt werden, über die Klemme ven A, B und, C der Fig. 9 angedeutet.

79 dem gemeinschaftlichen Impulsformer 35 (Fig. 4) Der Grundstromkreis der Fig. 8 kann abgewandelt

zugeführt. Um das Brückengleichgewicht aufrecht- werden, indem die Gleichrichtereinheit 105 der

zuerhalten, wenn die Vorspannung des Gleichrichters Gleichrichtereinheit aus dem. Widerstand 97 und dem

69 verändert und ein Kanalimpuls erzeugt wird, wird 50 Gleichrichter 99 parallel geschaltet wird, und zwar am gegenüberliegenden Teil der Brücke ein iden- mit Hilfe des Schalters 106. Wenn die Vorspannung tischer Stromkreis angebracht. Diese Anordnung der Modulationsstromqudle 102 durch öffnen, des besteht aus einem Widerstand 80, einem Gleichrichter Schalters 104 abgeschaltet wird, so· wird die Sinus-81, einem Kondensator 82 und einem Widerstand 83, spannung den Gleichrichtern 107 und 99ⁱ parallel zuderen Werte denen des Widerstandes 84., des Gleich- 55 geführt. Die Gleichrichtereinheit 105 besitzt einen riohters 69, des Kondensators 74 und des Wider- phasenverschiebenden Kondensator 108, der zwischen Standes 75 im wirksamen Teil des Kanalmodulators den Sinussignalen vor der Gleichrichtung in den gleich sind. Gleichrichtern 99 und 107 eine Zeitverschiebung er-

Der Markierungsgenerator nach Fig. 7 soll in Ver- zeugt. Diese Zeitverschiebung ist in Kurve D der bindung mit einem Nachrichtensystem verwendet 60 Fig. 9 gezeigt. Die Ausgangsspannungen der Gleichwerden, das Kanalmodulatoren, nach Fig. 6 benutzt. richter 107 und 99 werden gemeinschaftlich der In-Der Zweck der Anordnung besteht darin, die Impe- duktivität 98 zugeführt, die die gleichgerichtete Welle danz des Markierungsgenerators und der Modulatoren der Kurve D (Fig. 9) differenziert und dadurch dem Verteiler anzupassen. Die Sinusspannung wird scharfe Nulldurchgänge, wie in Kurve £ (Fig. 9) geder Klemme 85 zugeführt und gelangt vorn dort zu 65 zeigt, erzeugt. Diese differenzierte Welle wird dann einem Spannungsteiler, der aus den Widerständen 86 einer weiteren, Differenzierschaltung 109 zugeführt, und 87 besteht. Die Sinusspannung wird von der die der gemeinschaftlichen Differenzierschaltung 34 Verbindung der Widerstände 86 und 87 den beiden (Fig. 4) entspricht. Dadurch werden aus dem an der Einweggleichrichtern 88 und 89 parallel zugeführt, Induktivität 98 entstehenden Signal die gewünschten so daß, wie oben an Hand von Fig. 1 beschrieben, 7° Synchronisierimpulse der Kurve F (Fig. 9) erzeugt.

Die Empfindlichkeit dieser Schaltung·, besonders als Kanalmodulator, wird erhöht, wenn man einen aufwärts transformierenden Niederfrequenzübertrager verwendet, anstatt die Modulationsstromquelle unmittelbar anzukoppeln, wie es in Fig. 4 beschrieben ist.

Claims (11)

Patentansprüche: 10

1. Schaltungsanordnung zur Phasenmodulation von kurzen Impulsen, welche vom einer die Frequenz der Impulsfolge bestimmenden Sinus welle vermittels eines Netzwerks mit einer bestimmten Zeitkonstante, eines Emweggleichxicihters zur Erzeugung steiler gleichgerichteter Signale mit steilen Hinterflanken und einer Differenzierschaltung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Gleichrichters durch Einkopplung der Spannung einer Nachrichtenwelle in deren Rhythmus verändert wird, so' daß der Auftrittszeitpunkt der steilen Hinterflanken der gleichgerichteten Signale und damit die Phasenlage der daraus abgeleiteten scharfen Impulse nach Maßgabe dieser Spannung moduliert werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitkonstantennetzwerk ein Widerstands-Induktivitätsnetzwerk ist (Fig. 8).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dar Einweggleichrichter (99) und das i?L-Netzwerk (101, 97, 98) für den von der Sinusspannungsquelle kommenden Strom in Reihe liegen und daß dies Ausgangsspannung an der Induktivität (98) abgenommen wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der scharfen Impulse aus den steilen Hinterflanken des gleichgerichteten Signals eine Differenzierschaltung (7) verwendet wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung aus einem RC-Glied besteht und daß die scharfen Impulse zwischen dem Widerstand und dem Kondensator abgenommen werden.

6. Anordnung nachi Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierschaltung aus einem i?Z,-Glied besteht.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der scharfen Impulse aus den steilen Hinterflanken. des gleichgerichteten Signals ein abgestimmter Kreis mit kritischer Dämpfung vorgesehen ist (34 in Fig. 4).

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, dlaß der Modulationsspannungsquelle (63) ein Tiefpaß (65) nachgeordnet ist, um eine Störung zwischen ihr und der Sinusspannungsquelle zu verhindern (Fig. 5).

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsspannung und die Sinusspannung je an zwei gegenüberliegende Eckpunkte einer Brückenanordnung (67) angelegt werden und daß die zwischen dem Punkt mit Bezugspoitential (Erde) der Brücke und dem. einen benachbarten Punkt liegende Spannung dem Zeitkonstantennetz werk zugeführt wird (Fig. 6).

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Punkt mit Bezugspotential und dem anderen benachbarten Punkt eine Nachbildung des Zeitkonstantennetzwerkes liegt, um die Brücke ausgeglichen zu halten.

11. Aufbau einer Endstelle eines Mehrkanal-Pulsphasenmodulationssystems unter Verwendung von Anordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Taktgenerator

(28) gelieferten Sinuswellen über einen Verteiler

(29) einerseits an Kanalsignalgenerato>ren, (32) in Gestalt von Anordnungen nach Anspruch 1 angelegt werden, denen auclhi die Modul.a.tiO'nswellen aus den Nachrichtenquellen (33) zugeführt werden, andererseits einer als Synchronisiergenera,tor dienenden Anordnung gemäß Anspruch 1, der jedoch keine Modulationsspannung zugeführt wird und die zwei parallel geschakete Zeitkonstantennetzwerke mit Gleichrichtern besitzt, für eines von denen ein Phasenschieber (21) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der zwischen den Einzelimpulsen des entstehenden und als Synchronisierdöppelimpuls dienenden Impulspaares gewünschte Abstand einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schlegel-Nowak, »Impulstechnik«, 1955, S.224 bis 227, 434, 435.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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