-
Demodulator mit Diode für amplitudenmodulierte Schwingungen in einem
Transistorempfänger Die Erfindung gibt eine besonders verzerrungsarme Schaltung
zur Demodulation amplitudenmoduherter Schwingungen mit einer Diode in einem Transistorempfänger
an, die zugleich eine verbesserte Schwundregelung bewirkt.
-
Es ist von Röhrenempfängern her bekannt (deutsche Patentschrift 684
637), der Anode der Diode des AM-Demodulators über den Belastungswiderstand der
Diode eine so große positive Vorspannung zu geben, daß die bei der Demodulation
auftretenden Verzerrungen wesentlich herabgesetzt sind. Dabei wird die Größe dieser
Vorspannung selbsttätig entsprechend der mittleren Trägeramplitude geändert, weil
für verschieden große mittlere Trägeramplituden die günstigste Vorspannung eine
andere ist. Die sich ändernde positive Vorspannung der Diode wird dadurch gewonnen,
daß die am Verbindungspunkt der Anode der Diode mit dem Belastungswiderstand der
Diode auftretende negative Schwungregelspannung außer den Steuergittern der zu regelnden
Hochfrequenzröhren auch noch zum Steuergitter der ersten Niederfrequenzröhre zugeführt
wird, welche anodenseitig in Widerstands-Kapazitäts-Kopplung geschaltet und zwischen
deren Anode und Kathode ein Spannungsteiler geschaltet ist, von dessen Schleifarm
die positive Vorspannung entnommen und dem von der Anode der Diode abgewendeten
Ende des Belastungswiderstandes der Diode zugeführt wird. Die NF-Röhre wird also
zugleich zur Umkehr der Polarität der Schwundregelspannung benutzt, damit ein bestimmter
Anteil der Regelspannung umgekehrter Polarität als veränderliche positive Vorspannung
der Anode der Diode dienen kann.
-
In Transistorempfängern ist es ebenfalls bekannt (P i t s c h, »Lehrbuch
der Funkempfangstechnik«, 3. Auflage, B. 1I, S. 1169 und 1170, Abb. 1013), der zur
AM-Demodulation dienenden Halbleiterdiode eine positive Vorspannung an der Anode
zu geben. Dies geschieht dadurch, daß der Belastungswiderstand der Diode eine am
positiven (geerdeten) Pol der Betriebsspannungsquelle liegende Teil eines an der
Betriebsspannungsquelle liegenden Spannungsteiler bildet. Man kann dies auch so
ausdrücken, daß das nicht geerdete Ende des Belastungswiderstandes der Diode, an
dem die Kathode der Diode liegt, über einen ohmschen Widerstand mit dem negativen
Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Bei dieser Schaltung hat die positive
Vorspannung der Anode der Diode einen festen Wert. Da vom Belastungswiderstand der
Diode außer der NF-Spannung für die Basis der folgenden NF-Stufe auch die Schwundregelspannung
für einen vorhergehenden Transistor entnommen wird, bildet der den Belastungswiderstand
enthaltende Spannungsteiler zugleich den Basisspannungsteiler für die Basis des
geregelten Transistors.
-
Es wäre erwünscht, daß sich die positive Vorspannung der Anode der
Diode auch in einem Transistorempfänger selbsttätig an die mittlere Trägeramplitude
anpaßt. Hierzu wäre aber die oben beschriebene, von Röhrenempfängern her bekannte
Schaltung nicht anwendbar, weil zur Schwundregelung von Transistoren (pnp-Transistoren)
eine positive Regelspannung erforderlich ist.
-
Die Erfindung gibt eine für Transistorempfänger geeignete Schaltung
an, die von der oben beschriebenen bekannten Demodulatorschaltung eines Transistorempfängers
ausgeht. Erfindungsgemäß wird der positiven Vorspannung der Anode der Diode eine
von der Schwundregelspannung abhängige negative Vorspannung gegengeschaltet, die
vom Emitterwiderstand einer geregelten, vorhergehenden Transistorstufe entnommen
ist.
-
Da diese Vorspannung bei Verwendung einer Germaniumdiode zu groß ist,
wird gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken eine zusätzliche negative Spannung
gegengeschaltet.
-
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
In Fig. 1 liefert der im Ausgang der letzten Zwischenfrequenzstufe
liegende Schwingungskreis Z über die Sekundärwicklung S eine Zwischenfrequenzspannung
an die Diode D, deren Belastungswiderstand mit R¢ bezeichnet ist und der den unteren
Teil eines Spannungsteilers R4 R, bildet, der als Basisspannungsteiler für die Basis
des geregelten Transistors T,
dient. Von der Kathode k der Diode
D wird nämlich außer der Niederfrequenzspannung NF auch die Schwundregelspannung
entnommen, die über den Entkopplungswiderstand R6 zur Basis des Transistors T1 geführt
wird. Bei der bisher bekannten Schaltung liegt der Fußpunkt der Wicklung S auf Masse.
Dadurch erhält die Anode a der Diode D eine positive Vorspannung,
weil der Belastungswiderstand R4 einen Teil des Spannungsteilers R4 R$ bildet und
deshalb sein unterer Anschluß eine positive Spannung gegenüber seinem oberen Anschluß
hat.
-
Bei der weiteren Erläuterung der Fig. 1 sei zunächst angenommen, daß
der Widerstand R2 kurzgeschlossen ist und der Widerstand R3 fortgelassen ist. Erfindungsgemäß
ist der Emitterwiderstand R1 in den Diodenstromkreis geschaltet. Er liefert in den
Diodenstromkreis eine von der Schwundregelspannung abhängige Vorspannung für die
Anode a der Diode D, die negativ ist, denn die Spannung des oberen Anschlusses des
Widerstandes R1 ist negativ gegenüber Masse. Diese negative Vorspannung wirkt der
Vorspannung am Widerstand R4 entgegen, und zwar umso weniger, je größer die mittlere
Trägeramplitude und damit die Schwundregelspannung ist, weil bei zunehmender positiver
Schwundregelspannung an der Basis des Transistors T1 der Emitterstrom abnimmt und
damit auch die negative Spannung des Emitters gegen Masse.
-
Bei der bisher beschriebenen Schaltung ist die positive Vorspannung
der Anode a der Diode D als Differenz der Spannungen an den Widerständen
R4 und R1 gleich der positiven Vorspannung des Emitters gegen die Basis des Transistors
T1, denn die Basis dieses Transistors hat etwa das gleiche Potential wie die Kathode
k der Diode, weil die Basis über den Widerstand R, an der Kathode k liegt, und der
Spannungsteiler R4 R5 so bemessen ist, daß die Ruhevorspannung der Basis des Transistors
T, negativ gegen den Emitter ist. Diese negative Vorspannung beträgt im allgemeinen
etwa 250 mV, so daß also die Anode a der Diode mit einer positiven Vorspannung von
250 mV vorgespannt wäre. Eine Germaniumdiode darf jedoch nicht so weit vorgespannt
werden, sondern nur um etwa 50 bis 80 mV. Die zu große positive Vorspannung wird
deshalb gemäß dem erwähnten weiteren Erfindungsgedanken durch eine zusätzliche negative
Vorspännung reduziert, die mit Hilfe der Widerstände R2 und R3 gewonnen wird. Der
rechte Anschluß des Widerstandes R2 hat eine negative Spannung gegenüber seinem
linken Anschluß. Es wirken also nun der festen positiven Vorspannung der Anode a
der Diode am Widerstand R4 zwei negative Spannungen entgegen, nämlich die feste
negative Spannung am Widerstand R2 und die von der Schwundregelspannung abhängige
Spannung am Widerstand R1.
-
Die Widerstände R1 und R2 sollen möglichst klein gegen den Belastungswiderstand
R4 sein; damit kein nennenswerter Verlust an Niederfrequenzspannung und Schwundregelspannung
auftritt. Die Widerstände R1 und R, haben Widerstandswerte von etwa 300 Ohm, während
der Widerstand R4 z. B. einen Widerstandswert von 4,7 Kiloohm hat. Der Widerstand
R5 ist in bekannter Weise sehr viel z. B. zehnmal größer als der Widerstand R4.
Er liegt wechselstrommäßig parallel zum Widerstand R4. Der Widerstand R3 ist ebenfalls
wechselstrommäßig ohne Einfluß, denn er hat z. B. einen Widerstandswert von 9 Kiloohm.
R, hat z. B. etwa 10 Kiloohm.
-
Oben wurde erwähnt, daß die erfindungsgemäße Schaltung den zusätzlichen
Vorteil hat, daß die Regelwirkung verbessert wird. Dies kommt daher, daß bei zunehmender
Schwundregelspannung die positive Vorspannung der Anode der Diode größer und damit
der Durchlaßwiderstand der Diode kleiner wird. Damit wird der Wirkungsgrad der Demodulation
größer, so daß wiederum eine entsprechend größere Regelspannung geliefert wird.
-
Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, daß der erste Niederfrequenztransistor
TZ in den Regelkreis einbezogen wird, in dem die Basis des Transistors T2 gleichstrommäßig
mit der Diode verbunden und die Regelspannung am Emitterwiderstand R7 abgenommen
wird. Die Zeitkonstante der Regelung wird hier durch Cl, RB, R? bestimmt. In dieser
Schaltung wird die Regelung dadurch. verbessert, daß auch der Transistor T2 eine
Regelwirkung hat.