DE1149414B

DE1149414B - Double push-pull modulator with transistors

Info

Publication number: DE1149414B
Application number: DES75986A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reginhard Pospischil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1963-05-30

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelgegentaktmodulator mit Transistoren zur gegenseitigen Modulation zweier Signale, bei dem eines der beiden Signale über einen ersten Symmetrieübertrager den Basiskreisen und das andere Signal über einen zweiten Symmetrie-Übertrager den Emittern zweier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps zugeführt wird, wobei die mittelangezapfte Wicklung des ersten Symmetrieübertragers mit ihrem Anfang und ihrem Ende je mit der Basis eines der beiden Transistoren und seine Mittelanzapfung mit der Mittelanzapfung einer im Emitterkreis liegenden Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers verbunden ist und bei dem im Kollektorkreis der Transistoren über einen Ausgangsübertrager ein moduliertes Signal entnehmbar ist.The invention relates to a double push-pull modulator with transistors for mutual modulation two signals, in which one of the two signals is connected to the base circuits via a first symmetry transformer and the other signal is equal to the emitters of two transistors via a second symmetry transformer Conductivity type is supplied, the center tapped winding of the first balun with its beginning and its end each with the base of one of the two transistors and its center tap with the center tap of a winding of the second balun located in the emitter circle is connected and in which in the collector circuit of the transistors via an output transformer a modulated Signal is removable.

Bei der Dimensionierung von Modulationsschaltungen für Trägerfrequenzsysteme mit breiten Übertragungsbändern treten folgende Probleme auf:When dimensioning modulation circuits for carrier frequency systems with wide transmission bands the following problems occur:

1. Der Eingangspegel am Modulator soll wegen der Nichtlinearität möglichst niedrig sein.1. The input level at the modulator should be as low as possible because of the non-linearity.

2. Der Ausgangspegel des Modulators soll wegen des Grundgeräusches des folgenden Modulationsverstärkers möglichst hoch sein.2. The output level of the modulator should be due to the background noise of the following modulation amplifier be as high as possible.

3. Die Seitenbanddämpfung von Doppelgegentaktmodulatoren mit passiven Modulationselementen ist nur beschränkt frei wählbar. Sie setzt sich zusammen aus der durch die Schaltfunktion bei verlustlosen Elementen gegebenen Grunddämpfung und der sich aus den Verlusten der Modulationselemente und der Linearisierungswiderstände ergebenden Verlustdämpfung. Bei einem sehr großen Schaltverhältnis wird die Verlustdämpfung um so größer, je kleiner der aus technischen Gründen, bei gegebener Bandbreite und Frequenzlage, realisierbare Scheinwiderstand der Modulationsschaltung wird. Wird ein Teil der Seitenbänder am Abschluß des Modulators reflektiert und erneut dem Modulator zugeführt,3. The sideband attenuation of double push-pull modulators with passive modulation elements can only be freely selected to a limited extent. It is made up of the switching function at Basic attenuation given to lossless elements and from the losses of the modulation elements and the loss attenuation resulting from the linearization resistances. If the switching ratio is very large, the loss attenuation is the larger, the smaller the for technical reasons, with a given bandwidth and Frequency position, realizable impedance of the modulation circuit is. Becomes part of the Sidebands reflected at the end of the modulator and fed back to the modulator,

so vergrößert sich der Klirrfaktor. Bei extremen Linearitätsanforderungen muß dann eine weitere 40 Wirkungsfreiheit Dämpfung zur Verringerung der Reflexion eingeführt, oder das am Modulator folgende Filter für alle Seitenbänder reell angepaßt werden.
Es sind verschiedene Modulatorschaltungen unterthis increases the distortion factor. In the case of extreme linearity requirements, a further degree of effectiveness attenuation must then be introduced to reduce the reflection, or the filter following the modulator must be really adapted for all sidebands.
There are various modulator circuits below

Verwendung von Röhren, Dioden oder Transistoren als nichtlineare Elemente bereits bekannt. Ferner ist ein Gegentaktmodulator mit Transistoren bekannt,Use of tubes, diodes or transistors as non-linear elements is already known. Furthermore is a push-pull modulator with transistors known,

dessen Ausgangsübertrager mit einer symmetrischenits output transformer with a symmetrical

Rückkopplungswicklung versehen ist. Auch sind Dop-Doppelgegentaktmodulator
mit TransistorenFeedback winding is provided. Also are Dop double push-pull modulators
with transistors

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Reginhard Pospischil,Dipl.-Ing. Reginhard Pospischil,

Gräfelfing bei München,
ist als Erfinder genannt wordenGraefelfing near Munich,
has been named as the inventor

symmetrisch ausgebildeten Wicklungen benötigen und zudem nicht die häufig erforderliche hohe Rückwirkungsfreiheit zwischen Ausgangs- und Eingangsklemmen aufweisen. Bei solchen Modulatoren macht sich diese mangelnde Rückwirkungsfreiheit ebenso wie beim Ringmodulator zumindest durch einen größeren Klirrfaktor bemerkbar, weil die am Ausgang ζ. B. bei Nachschaltung einfacher Einseitenbandfilter reflektierten Seitenbänder die Steuerung der Nichtlinearitäten beeinflussen. Es ist auch eine Modulatorschaltung mit vier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps bekannt, die eine hohe Rückwirkungsfreiheit aufweist, die aber den Nachteil hat, drei symmetrisch aufgebaute Übertrager zu benötigen. Um aufwendige Übertrager bei Transistormodulatoren zu vermeiden, ist auch bereits eine Modulatorschaltung mit einem Satz von Gegentakt-Flächentransistoren des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps bekannt.. Dieser Transistormodulator hat bezüglich der Rückebenfalls die bereits erläuterten Nachteile. Eine derartige Modulatorschaltung hat aber außerdem noch den Nachteil, daß es bei Verwendung von Transistoren von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp schwieriger ist, solche mit gleichen Kennlinien zu erhalten als bei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps.need symmetrically designed windings and also not the often required high level of freedom from feedback between output and input terminals. In the case of such modulators, this lack of freedom from feedback also applies As with the ring modulator, at least noticeable through a larger distortion factor, because the one at the output ζ. B. with subsequent connection of simple single sideband filters, reflected sidebands control the non-linearities influence. It is also a modulator circuit with four transistors of the same conductivity type known, which has a high degree of freedom from feedback, but which has the disadvantage of three needing symmetrically constructed transformers. In order to use expensive transformers in transistor modulators avoid is already a modulator circuit with a set of push-pull junction transistors of the opposite conductivity type is known. This transistor modulator also has those already explained with regard to the reverse Disadvantage. Such a modulator circuit also has the disadvantage that when it is used of transistors of the opposite conductivity type is more difficult, those with the same To obtain characteristics than with transistors of the same conductivity type.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Modulator hoher Linearität bei kleiner Seitenbanddämpfung unter Verwendung von nur zwei Transisto-The invention is based on the object of providing a modulator of high linearity with low sideband attenuation using only two transistor

pelgegentaktmodulatoren mit vier Transistoren glei- 50 ren zu schaffen, der aber gegenüber bekannten Schalchen Leitfähigkeitstyps bekannt, die aber aufwendige tungen dieser Art eine weitere Unterdrückung der Ein- und Ausgangsübertrager mit jeweils mehreren unerwünschten Frequenzspektren am Ausgang ge-To create pel-push-pull modulators with four transistors, however, compared to the little known shell Conductivity type known, but the expensive lines of this type a further suppression of the Input and output transformers each with several undesired frequency spectra at the output.

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■währleistet und eine verbesserte Entkopplung der Eingänge untereinander und gegenüber dem Ausgang aufweist.■ ensures and improved decoupling of the inputs each other and opposite the exit.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der Doppelgegentaktmodulator gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß zwischen dem Emitter eines jeden der beiden Transistoren und dem Anfang bzw. Ende der im Emitterkreis liegenden mittelangezapften Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers je eine weitere Wicklung des ersten Symmetrieübertragers zur Erzeugung einer Gegenkopplung eingefügt ist, und daß eine weitere mittelangezapfte Wicklung des zweiten Übertragers die Kollektoren der beiden Transistoren miteinander verbindet und der Ausgangsübertrager mit seiner primärseitigen Wicklung in Reihe mit der insbesondere kapazitiv überbrückten Betriebsspannungsquelle zwischen den Mittelpunkten der beiden mittelangezapften Wicklungen des zweiten Symmetrieübertragers liegt. Durch diese spezielle Art der Anordnung von Rückkopplungswicklungen ergeben sich zwei Rückkopplungskreise, von denen der eine, zwischen dem Basis- und Emitterkreis liegende, eine Erhöhung der Entkopplung zwischen den beiden Eingängen und der andere, zwischen dem Emitter- und Kollektorkreis liegende, eine Verbesserung der Rück-Wirkungsfreiheit des Ausgangs gegenüber den Eingangsklemmen bewirkt.The double push-pull modulator is used to solve this problem formed according to the invention so that between the emitter of each of the two Transistors and the beginning or end of the center-tapped winding in the emitter circuit of the second balun each has a further winding of the first balun to generate a negative feedback is inserted, and that a further center-tapped winding of the second Transformer connects the collectors of the two transistors and the output transformer with its primary-side winding in series with the, in particular, capacitively bridged operating voltage source between the centers of the two center-tapped windings of the second balun lies. Due to this special type of arrangement of feedback windings there are two feedback loops, one of which, between the base and emitter circuit, is one Increase the decoupling between the two inputs and the other, between the emitter and Collector circuit, an improvement in the freedom from reverse effects of the output compared to the input terminals causes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. An Hand der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird das Modulationsprinzip erläutert.An embodiment of the invention is shown schematically in FIG. On the basis of the circuit arrangement according to Fig. 1, the modulation principle is explained.

Der in Fig. 1 dargestellte Modulator stellt einen Doppelgegentaktmodulator mit den zwei Transistoren T₁ und T₂ dar. Im Basiskreis ist der symmetrische Übertrager U₁, im Emitterkreis der symmetrische Übertrager U₂ und im Kollektorkreis der unsymmetrische Übertrager Ü_s angeordnet. Die Betriebsspannung aus der Batterie B wird zwischen der Mittelanzapfung der symmetrischen Wicklung des Übertragers U₂ und dem einen Ende der primärseitigen Wicklung des Übertragers EZ₃ zugeführt. Die Batterie B ist durch den Kondensator C kapazitiv überbrückt. Die Eingangssignale werden dem Modulator an den Klemmen I und II zugeführt. Das modulierte Ausgangssignal wird an den Klemmen III abgenommen. The modulator shown in Fig. 1 represents a double push-pull modulator with the two transistors T ₁ and T _2. The symmetrical transformer U ₁ is arranged in the base circuit , the symmetrical transformer U ₂ in the emitter circuit and the asymmetrical transformer U _s in the collector circuit. The operating voltage from the battery B is fed between the center tap of the symmetrical winding of the transformer U ₂ and one end of the primary-side winding of the transformer EZ _3. The battery B is capacitively bridged by the capacitor C. The input signals are fed to the modulator at terminals I and II. The modulated output signal is taken from terminals III.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 durch Einfügung der Rückkopplungswicklungen 1, 2 und 3, 4 ergänzt. Die Rückkopplungswicklungen 1 und 2 sind Bestandteil des Eingangsübertragers U₁. Die Rückkopplungswicklungen 3, 4 bilden eine symmetrische Wicklung am Übertrager U₂. Durch die Rückkopplungswicklungen 1, 2 des Übertragers U₁ wird eine Rückkopplung zwischen dem Basis- und Emitterkreis und durch die symmetrischen Rückkopplungswicklungen 3, 4 eine Rückkopplung zwischen dem Emitter- und Kollektorkreis erzielt.The circuit according to FIG. 2 is supplemented with respect to the circuit according to FIG. 1 by inserting the feedback windings 1, 2 and 3, 4. The feedback windings 1 and 2 are part of the input transformer U ₁ . The feedback windings 3, 4 form a symmetrical winding on the transformer U ₂ . The feedback windings 1, 2 of the transformer U ₁ provide feedback between the base and emitter circuits and the symmetrical feedback windings 3, 4 provide feedback between the emitter and collector circuits.

Claims

Claim.

Double push-pull modulator with transistors for the mutual modulation of two signals, in which one of the two signals is fed via a first balun to the base circuits and the other signal is fed via a second balun to the emitters of two transistors of the same conductivity type, the center-tapped winding of the first balun with its beginning and its Each end is connected to the base of one of the two transistors and its center tap is connected to the center tap of a winding of the second symmetry transformer located in the emitter circuit and in which a modulated signal can be taken from the collector circuit of the transistors via an output transformer, characterized in that between the emitter of each of the two transistors and the beginning or end of the center-tapped winding of the second balun, located in the emitter circle, each has a further winding of the first balun to generate a negative coupling ment is inserted and that a further center-tapped winding of the second transformer connects the collectors of the two transistors and the output transformer with its primary-side winding in series with the especially capacitively bridged operating voltage source between the midpoints of the two center-tapped windings of the second balun.

1 sheet of drawings