DE1184874B

DE1184874B - Tunable circuit arrangement with the transmission behavior of a band pass, extremely small bandwidth and high edge steepness

Info

Publication number: DE1184874B
Application number: DEB42984A
Authority: DE
Inventors: Albert Frank Boff
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1956-12-29
Publication date: 1965-01-07

Description

Durchstimmbare Schaltungsanordnung mit dem Übertragungsverhalten eines Bandpasses extrem kleiner Bandbreite und hoher Flankensteilheit Die Erfindung bezieht sich auf eine durchstimmbare Schaltungsanordnung mit dem übertragungsverhalten eines Bandpasses extrem kleiner Bandbreite und hoher Flankensteilheit, bei welcher eine erste Mischstufe. ein das selektive Verhalten der Anordnung bestimmendes, fest abgestimmtes Bandpaßfilter und eine zweite Mischstufe in Kettenschaltung miteinander verbunden sind und bei welcher die Rückumsetzung der von der Gesamtanordnung durchzulassenden Spannungen und Ströme in ihre ursprüngliche Frequenzlage durch der ersten und der zweiten Mischstufe gemeinsame Überlagererspannungen zustande kommt, deren Frequenz geringfügigen Frequenzänderungen der von der Anordnung zu übertragenden Komponente des dem einen Eingangsklemmenpaar der ersten Mischstufe zugeführten Frequenzgemisches selbsttätig nachfolgt.Tunable circuit arrangement with the transmission behavior of a Bandpass extremely small bandwidth and high edge steepness The invention relates on a tunable circuit arrangement with the transmission behavior of a Bandpass extremely small bandwidth and high edge steepness, at which a first mixing stage. a firmly coordinated one that determines the selective behavior of the arrangement Bandpass filter and a second mixer stage connected to one another in a daisy chain are and in which the reverse conversion of the to be let through by the overall arrangement Voltages and currents in their original frequency position through the first and the second mixing stage common superimposed voltages comes about, the frequency of which minor frequency changes of the components to be transmitted by the arrangement of the frequency mixture fed to the one input terminal pair of the first mixer stage automatically follows.

Solche Schaltungsanordnungen eignen sich besonders zur Analyse von Frequenzgemischen, bei welchen keine hohe Frequenzkonstanz einzelner oder aller Frequenzkomponenten vorausgesetzt werden kann. Ferner lassen sich solche Anordnungen als Filter zur Aussiebung einzelner Frequenzen aus einem dichten Frequenzspektrum auch dann noch anwenden, wenn dieses Frequenzspektrum nicht von einer Normalfrequenzanlage, sondern von Generatoren mit geringer Frequenzkonstanz herrührt.Such circuit arrangements are particularly suitable for the analysis of Mixtures of frequencies in which there is no high frequency constancy of individual or all Frequency components can be assumed. Furthermore, such arrangements as a filter for filtering out individual frequencies from a dense frequency spectrum apply even if this frequency spectrum is not from a normal frequency system, but comes from generators with low frequency constancy.

Bei einer bekannten durchstimmbaren Schaltungsanordnung mit Vor- und Rückumsetzung werden die der ersten und der zweiten Mischstufe gemeinsamen Überlagererspannungen von einem Oszillator abgegeben, der mit einer automatischen Nachstimmvorrichtung versehen ist, die den Schwingkreis des Oszillators durch eine als spannungsgesteuerte Reaktanz wirksame Elektronenröhre beeinflußt. Die Auslegung des Fangbereiches dieser automatischen Nachstimmvorrichtungen ist kritisch, falls mit derartigen Siebschaltungen Frequenzspektren von sehr großer Dichte analysiert werden sollen. Wenn des weiteren in Anlehnung an bekannte, Vor- und Rückumsetzer aufweisende überlagerungsschaltungen mit einem Eingang und mehreren Ausgängen durchstimmbare Siebanordnungen mit Vor- und Rückumsetzung zu entwerfen sind, welche mehrere Ausgänge nach Art einer Frequenzweiche aufweisen, lassen sich Oszillatoren mit automatischen Nachstimmvorrichtungen, welche Reaktanzröhren enthalten, nicht ohne weiteres in solche Siebanordnungen aufnehmen, denn sie würden einen sehr hohen schaltungstechnischen Aufwand mit sich bringen.In a known tunable circuit arrangement with pre-and The superimposed voltages common to the first and second mixer stages are converted back emitted by an oscillator with an automatic retuning device is provided that the resonant circuit of the oscillator by a voltage-controlled Affects reactance-effective electron tube. The design of the catch area of this automatic retuners is critical if with such screening circuits Frequency spectra of very high density are to be analyzed. If further based on known superimposing circuits with forward and reverse converters with one input and several outputs, adjustable sieve arrangements with pre- and reverse conversion are to be designed, which have multiple outputs in the manner of a crossover network have, oscillators with automatic retuning devices, which Contain reactance tubes, do not simply include them in such sieve arrangements, because they would involve a very high level of circuit complexity.

Bei durchstimmbaren Anordnungen der eingangs näher umrissenen Art ist diesen Schwierigkeiten erfindungsgemäß durch einen Schaltungsaufbau zu begegnen, bei welchem die für die erste und die zweite Mischstufe vorgesehenen überlagererfrequenzen f -F#, und f +F, am Ausgang einer dritten Mischstufe auftreten, deren erstes Eingangsklemmenpaar von einem auf eine feste Frequenz f abgestimmten Oszillator eingespeist wird und deren zweitem Eingangsklemmenpaar ein auf die zu übertragende Frequenz F, abstimmbares, die Ausgangsspannung der Anordnung abgebendes Filter vorangeht, das eingangsseitig an den Ausgang der zweiten Mischstufe angeschlossen ist und das die Eigenerregungsfrequenz einer Rückkopplungsschleife bestimmt, in welcher die Spannungen und Ströme mit dieser Eigenerregungsfrequenz auf unterschiedliche Frequenzen längs ihres Weges durch diese Schleife umgesetzt werden, die im einzelnen aus diesem Filter, aus der dritten Mischstufe. aus der zweiten Mischstufe und ferner aus den vom Ausgang der dritten Mischstufe abzweigenden, an dem einen und dem anderen der beiden Eingänge der zweiten Mischstufe endenden zwei Pfaden aufgebaut ist, von welchen der erste durch die Verbindung des Ausgangs der dritten Mischstufe mit dem einen Eingang der zweiten Mischstufe zustande kommt und mit den Frequenzen f - Fx und f + Fx schwingt, während der zweite Pfad vom Ausgang der dritten Mischstufe über die erste, die Frequenzen f - Ft und f -!- F, in die Frequenz f transponierende Mischstufe und über das fest abgestimmte Bandpaßfilter an den anderen Eingang der zweiten Mischstufe führt, an deren Ausgang die für den übrigen Teil der Rückkopplungsschleife charakteristische FrequenzFx auf Grund passender Wahl der Schleifenverstärkung unter der Voraussetzung auftritt, daß das Frequenzgemisch am Eingang der Anordnung eine Komponente der Frequenz F" enthält, auf welche das veränderbare Filter abgestimmt ist.In tunable arrangements of the type outlined above, these difficulties can be countered according to the invention by a circuit structure in which the superimposed frequencies f -F #, and f + F, provided for the first and second mixer stages occur at the output of a third mixer stage, the first input terminal pair of which from an oscillator tuned to a fixed frequency f is fed and the second pair of input terminals is preceded by a filter that can be tuned to the frequency F to be transmitted, emits the output voltage of the arrangement, is connected on the input side to the output of the second mixer and determines the self-excitation frequency of a feedback loop, in which the voltages and currents with this self-excitation frequency are converted to different frequencies along their way through this loop, which in detail from this filter, from the third mixer. from the second mixer stage and also from the two paths branching off from the output of the third mixer stage and ending at one and the other of the two inputs of the second mixer stage, the first of which is established by connecting the output of the third mixer stage to one input of the The second mixer stage comes about and oscillates with the frequencies f - Fx and f + Fx, while the second path from the output of the third mixer stage via the first, the frequencies f - Ft and f -! - F, into the frequency f transposing mixer stage and over the fixedly tuned bandpass filter leads to the other input of the second mixer, at the output of which the frequency Fx, which is characteristic of the remaining part of the feedback loop, occurs due to a suitable selection of the loop gain, provided that the frequency mixture at the input of the arrangement contains a component of the frequency F " to which the changeable filter is matched.

Ein solches Schaltungskonzept ermöglicht es, mit vergleichsweise besonders geringem Aufwand mehrere Frequenzkomponenten des dem Eingang der Gesamtanordnung zugeführten Frequenzgemisches gleichzeitig nachzuweisen, denn in Weiterbildung der Schaltung nach der Erfindung ist lediglich zwischen dem Ausgang der zweiten Mischstufe und dem zweiten Eingang der dritten Mischstufe eine der Zahl der gleichzeitig anzuzeigenden Frequenzkomponenten gleiche Anzahl von parallel geschalteten Pfaden einzufiigen, die jeweils aus der Kettenschaltung eines veränderbaren Filters und eines Verstärkers aufgebaut sind. Bei Abstimmung dieser Filter auf Komponenten unterschiedlicher Frequenz des dem Eingang der Gesamtanordnung zugeführten Frequenzgemisches und bei passender Wahl des Verstärkungsgrades der Verstärker läßt sich die Rückkopplungsschleife für alle diese Frequenzkomponenten gleichzeitig zur Selbsterregung anfachen.Such a circuit concept enables it to be comparatively special with little effort several frequency components of the input of the overall arrangement at the same time, because in further training of the Circuit according to the invention is only between the output of the second mixer and the second input of the third mixer stage one of the number to be displayed simultaneously Insert frequency components with the same number of parallel-connected paths, each from the daisy chain of a variable filter and an amplifier are constructed. When tuning these filters to components of different frequencies of the frequency mixture fed to the input of the overall arrangement and with a suitable Choosing the gain of the amplifier can be used for the feedback loop stimulate all these frequency components to self-excitement at the same time.

Bei der vorangehend angeführten Ausgestaltung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung tritt in der Leitung, welche die Ausgänge der Verstärker in den parallel geschalteten Pfaden mit dem einen Eingang der dritten Mischstufe verbindet, das aus den Spannungen der ausgesiebten Frequenzen bestehende Frequenzgemisch in Erscheinung. Demzufolge eignet sich diese Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung auch zur Synthese von Frequenzgemischen und zur Erzeugung von Schwingungen mit vorgeschriebener Kurvenform.In the above-mentioned configuration of the circuit arrangement according to the invention occurs in the line which the outputs of the amplifier in the connects parallel paths with one input of the third mixer stage, the frequency mixture consisting of the voltages of the filtered out frequencies in Appearance. Accordingly, this embodiment of the circuit according to the Invention also for the synthesis of frequency mixtures and for the generation of vibrations with prescribed curve shape.

Ferner ist noch darauf hinzuweisen, daß die Schaltungsanordnung nach der Erfindung unabhängig von der Zahl der aus dem zugeführten Frequenzgemisch auszusiebenden Frequenzen das Verhalten eines Oszillators zeigt, der nur dann schwingt, wenn ihm Synchronisierungsspannungen mit einem Amplitudenmindestwert zugeleitet werden. Gegenüber bekannten Schaltungsanordnungen mit dieser Eigenschaft zeichnet sich die Schaltung nach der Erfindung bei der Verwendung als synchronisierter Oszillator durch hohe Störfestigkeit und durch die mit geringem Aufwand herbeizuführende Mehrfachausnutzung aus.It should also be noted that the circuit arrangement according to of the invention regardless of the number of frequencies to be screened out of the supplied frequency mixture Frequencies shows the behavior of an oscillator that only oscillates when it Synchronization voltages are supplied with a minimum amplitude value. Opposite to known circuit arrangements with this property, the circuit is characterized according to the invention when used as a synchronized oscillator by high Interference immunity and the multiple use that can be brought about with little effort the end.

Aus der Vielzahl der sich für die Schaltung nach der Erfindung ergebenden Anwendungsgebiete sei schließlich noch die Heranziehung dieser Anordnung zu frequenzselektiv durchzuführenden Spannungsmessungen herausgegriffen.From the multitude of results for the circuit according to the invention Finally, the use of this arrangement is still too frequency-selective for applications selected voltage measurements to be carried out.

Es ist bereits ein zur Frequenzanalyse geeigneter Überlagerungsempfänger mit einfacher Frequenzumsetzung bekannt, bei welchem ein fest abgestimmtes Kristallfilter, das im Rahmen der selbsttätigen Nach-Stimmvorrichtung frequenzbestimmende Element einer die überlagererspannung der Hauptmischstufe ergebenden Rückkopplungsschleife bildet, welche unter anderem die Hauptmischstufe und eine Hilfsmischstufe enthält. Der Eingang dieses Kristallfilters ist an eine Leitung angeschlossen, die von dem der Hauptmischstufe nachfolgenden Zwischenfrequenzkanal abzweigt. Die Ausgangsspannung des Kristallfilters gelangt an den einen der beiden Eingänge der Hilfsmischstufe, deren zweitem Eingang ebenso wie dem ersten Eingang der Hauptmischstufe das zu analysierende Frequenzgemisch zugeführt wird. Von den zwei Seitenbandfrequenzen erster Ordnung, welche am Ausgang der Hilfsmischstufe erscheinen, gelangt im Gegensatz zur Anordnung nach der Erfindung nur die eine Seitenbandfrequenz auf Grund der Siebeigenschaften eines durch die Spannungen mit dieser Seitenbandfrequenz synchronisierten Oszillators als LUberlagererfrequenz an den zweiten Eingang der Hauptmischstufe. Die veränderbare Abstimrnfrequenz des synchronisierten Oszillators ist dabei für die Durchlaßfrequenz der Gesamtanordnung maßgebend. Bei einer modifizierten Ausführungsform dieser überlagerungsschaltung, die von vornherein ausschließlich für die Aussiebung einer einzigen Komponente wählbarer Frequenz aus dem Frequenzgemisch vorgesehen ist, das dem Eingang dieser Anordnung zugeleitet wird, verbleibt am Einfügungsort des synchronisierten Oszillators lediglich dessen Schwingkreis unter Beibehaltung seiner Resonanzfrequenz. Der ursprünglich vom synchronisierten Oszillator herrührende Beitrag zur Schleifenverstärkung ist dann von der Mischverstärkung der beiden Mischstufen aufzubringen. Diese Anordnung wird im Schrifttum als »oszillatorlose Überlagerungsschaltung« bezeichnet. Wenngleich auch bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung die zur Selbsterregung angefachte, Mischstufen enthaltende Rückkopplungsschleife keinen durchstimmbaren Oszillator aufweist, geht aus dem bisher Dargelegten und aus der nachfolgenden Beschreibung ohne weiteres hervor, daß selbst die Weiterbildung der einen und der anderen dieser bekannten Anordnungen zu Siebschaltungen mit Vor- und Rückumsetzung nicht zu einer Anordnung mit den Merkmalen des durchstimmbaren Filters nach der Erfindung führt. Gleiches gilt von einem überlagerungsempfänger, bei welchem als überlagererfrequenz der Hauptmischstufe die eine der beiden Seitenbandfrequenzen dient, die am Ausgang einer Hilfsmischstufe auftreten, an deren ersten Eingang ein fest abgestimmter Oszillator angeschlossen ist und deren zweiten Eingang ein Oszillator einspeist, der auf die jeweils von der Gesamtanordnung durchzulassende Frequenz abgestimmt ist und von Spannungen dieser Frequenz synchronisiert wird, die vom Eingang der Gesamtanordnung herrühren.It is already a heterodyne receiver suitable for frequency analysis known with simple frequency conversion, in which a permanently tuned crystal filter, the frequency-determining element in the context of the automatic retuning device a feedback loop resulting in the superimposed voltage of the main mixer stage forms, which among other things contains the main mixing stage and an auxiliary mixing stage. The input of this crystal filter is connected to a line leading from the the intermediate frequency channel following the main mixer. The output voltage of the crystal filter reaches one of the two inputs of the auxiliary mixer, whose second input as well as the first input of the main mixer stage is the one to be analyzed Frequency mixture is supplied. Of the two first order sideband frequencies, which appear at the output of the auxiliary mixer stage, comes in contrast to the arrangement according to the invention only the one sideband frequency due to the sieve properties an oscillator synchronized by the voltages with this sideband frequency as the superimposed frequency to the second input of the main mixer. The changeable one Tuning frequency of the synchronized oscillator is for the pass frequency the overall arrangement is decisive. In a modified embodiment of this superimposition circuit, which can be selected from the outset exclusively for the screening out of a single component Frequency from the frequency mixture is provided that the input of this arrangement is fed, only remains at the point of insertion of the synchronized oscillator its resonant circuit while maintaining its resonance frequency. The originally is the contribution to the loop gain from the synchronized oscillator then to be applied by the mixer amplification of the two mixer stages. This arrangement is referred to in the literature as an "oscillator-less superposition circuit". Although even with the circuit arrangement according to the invention, the self-excitation fanned, The feedback loop containing mixer stages does not have a tunable oscillator has, goes from what has been set out so far and from the following description without further ado that even the further development of one and the other of this known arrangements for filter circuits with forward and reverse conversion not to one Arrangement with the features of the tunable filter according to the invention leads. The same applies to a heterodyne receiver, in which a superimposed frequency the main mixer stage which serves one of the two sideband frequencies at the output an auxiliary mixer stage, at the first input of which a permanently tuned oscillator occurs is connected and the second input feeds an oscillator that is based on the is tuned by the overall arrangement and the frequency to be passed Tensions of this frequency is synchronized from the input of the overall arrangement originate.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Schaltungsanordnung nach der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.Further details and advantageous design options of the circuit arrangement according to the invention can be taken from the following description and the drawings.

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer nach den Lehren der Erfindung ausgebildeten Schaltungsanordnung; F i g. 2 veranschaulicht die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 in schematischer Form; F i g. 3 gibt das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung wieder, welche unter anderem den gleichzeitigen Nachweis mehrerer Frequenzkomponenten des dem Eingang der Anordnung zugeführten Frequenzgemisches und die Messung der Amplitude dieser Komponenten der Reihe nach ermöglicht. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Frequenzgemisch, aus dem eine Freqüenzkomponente auszusieben ist, der Schaltungsanordnung über das schematisch angedeutete Eingangsklemmenpaar 11 zugeführt, welches mit dem einen der zwei Eingängsklemmenpaare der Mischstufe 13 verbunden ist. Dem Ausgang der Mischstufe 13 folgt ein fest abgestimmtes, extrem kleine Bandbreite aufweisendes Bandpaßfilter 15, dessen Ausgang an das erste Eingangsklemmenpaar einer zweiten Mischstufe 17 angeschlossen ist. Die Mischstufen 13 und 17 sind entweder als Gegentakt- oder als Doppelgegentakt-Mischschaltungen ausgebildet. Falls die Mischstufen 13 und 17 durch Gegentakt-Mischschaltungen verwirklicht sind, werden das mit dem Klemmenpaar 11 verbundene Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 13, das im folgenden als erstes Eingangsklemmenpaar dieser Mischstufe bezeichnet wird, sowie das mit dem Ausgang des Bandpasses 15 in Verbindung stehende erste Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 17 in Einfachtakt und die zweiten Eingänge dieser Mischstufe in Gegentakt betrieben.F i g. 1 shows the block diagram of a circuit arrangement constructed in accordance with the teachings of the invention; F i g. 2 illustrates the mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 1 in schematic form; F i g. 3 shows the block diagram of an embodiment of the circuit arrangement according to the invention, which among other things enables the simultaneous detection of several frequency components of the frequency mixture fed to the input of the arrangement and the measurement of the amplitude of these components in sequence. In the case of the one shown in FIG. 1, the frequency mixture from which a frequency component is to be filtered is fed to the circuit arrangement via the schematically indicated pair of input terminals 11, which is connected to one of the two pairs of input terminals of the mixer 13. The output of the mixer 13 is followed by a permanently tuned, extremely small bandwidth having bandpass filter 15, the output of which is connected to the first pair of input terminals of a second mixer 17. The mixing stages 13 and 17 are designed either as push-pull or double push-pull mixing circuits. If the mixer stages 13 and 17 are implemented by push-pull mixer circuits, the input terminal pair of the mixer stage 13 connected to the pair of terminals 11 , which is referred to below as the first input terminal pair of this mixer stage, and the first pair of input terminals connected to the output of the bandpass filter 15 are the Mixer 17 operated in single cycle and the second inputs of this mixer stage operated in push-pull.

Der Ausgang der Mischstufe 17 ist mit dem durchstimmbaren Filter 19 verbunden. Die Ausgangsspannung des Filters 19 wird sowohl dem fest abgestimmten Filter 23 als auch dem einen Eingangsklemmenpaar der dritten Mischstufe 25 zugeführt. Das Filter 19 wird auf die Frequenz jener Schwingung abgestimmt, die aus dem am Eingangsklemmenpaar 11 der Schaltungsanordnung anliegenden Frequenzgemisch ausgesiebt werden soll. Der Ausgang des Filters 23 ist mit dem Ausgangsklemmenpaar 21 der Gesamtanordnung verbunden. Das Filter 23 kann gegebenenfalls in Wegfall kommen. Es bedarf keiner weiteren Erörterungen, daß der Ausgang der Gesamtanordnung im Zusammenhang-- mit den jeweiligen Erfordernissen - beispielsweise in meßtechnischer Hinsicht - auch noch anderweitig ausgestaltbar ist.The output of the mixer 17 is connected to the tunable filter 19. The output voltage of the filter 19 is fed both to the permanently tuned filter 23 and to the one input terminal pair of the third mixer 25. The filter 19 is tuned to the frequency of that oscillation which is to be filtered out of the frequency mixture present at the input terminal pair 11 of the circuit arrangement. The output of the filter 23 is connected to the output terminal pair 21 of the overall arrangement. The filter 23 can possibly be omitted. There is no need for further discussion that the outcome of the overall arrangement in connection with the respective requirements - for example in terms of measurement technology - can also be designed in other ways.

Der dritten Mischstufe 25 wird, wie aus F i g. 1 hervorgeht, neben der Ausgangsspannung des Filters 19 die vom Oszillator 27 abgegebene Spannung zugeführt. Das mit dem Oszillator 27 verbundene Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 25 werde im folgenden als erstes Eingangsklemmenpaar dieser Mischstufe und das dem Ausgang des Filters 19 zugeordnete Eingangsklemmenpaar als deren zweites Eingangsklemmenpaar bezeichnet. Die Mischstufe 25 ist als Einfachtakt-, Gegentakt- oder Doppelgegentakt-Mischschaltung ausgebildet. Vom Oszillator 27 ist zu fordern, daß seine Frequenz mit der Durchlaßfrequenz des Filters 15 übereinstimmt. Es empfiehlt sich daher, die Frequenzkonstanz des Oszillators 27 durch eine der bekannten Maßnahmen, beispielsweise durch Kristallsteuerung, zu erhöhen und den Bandpaß 15 als Kristallfilter auszubilden. Wenn die Schaltungsanordnung so entworfen wird, daß die Frequenz des Oszillators 27 höher ist als die höchste von der Gesamtanordnung zu übertragende Frequenz, muß bei der Wahl der Oszillatorfrequenz und damit der Durchlaßfrequenz des Filters 15 bekanntlich auch berücksichtigt werden, daß Eingangsspannungen, deren Frequenz sich mit Subharmonischen der Durchlaßfrequenz dieses Filters vollständig oder nahezu vollständig deckt, unter Umständen zu Störungen Anlaß geben. Die Ausgangsspannungen der Mischstufe 25 werden den zweiten Eingängen der Mischstufen 13 und 17 zugeführt, die, wie bereits angeführt, unabhängig davon, ob diese Mischstufen durch Gegentakt- oder Doppelgegentakt-Mischschaltungen verwirklicht sind, in Gegentakt betrieben werden.The third mixer stage 25 is, as shown in FIG. 1 appears next to the output voltage of the filter 19 is supplied with the voltage output by the oscillator 27. The pair of input terminals of the mixer 25 connected to the oscillator 27 will in the following as the first pair of input terminals of this mixer and that of the output of the filter 19 associated input terminal pair as their second input terminal pair designated. The mixer 25 is a single-cycle, push-pull or double push-pull mixer circuit educated. From the oscillator 27 is to be required that its frequency with the pass frequency of the filter 15 matches. It is therefore recommended that the frequency constancy of the Oscillator 27 by one of the known measures, for example by crystal control, to increase and to form the bandpass filter 15 as a crystal filter. When the circuit arrangement is designed so that the frequency of the oscillator 27 is higher than the highest The frequency to be transmitted by the overall arrangement must be used when choosing the oscillator frequency and thus the pass frequency of the filter 15 is known to also be taken into account, that input voltages whose frequency is equal to subharmonics of the pass frequency this filter covers completely or almost completely, possibly to disturbances To give reason. The output voltages of the mixer 25 are the second inputs of the mixing stages 13 and 17, which, as already mentioned, regardless of whether these mixer stages are implemented by push-pull or double push-pull mixing circuits are operated in push-pull.

Nachstehend werde die Wirkungsweise der durch F i g. 1 veranschaulichten Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung unter der Annahme näher erläutert, daß das dem Eingang der Anordnung-zugeführte Frequenzgemisch durch zahlreiche Harmonische einer Grundwelle zustande kommt und eine dieser Harmonischen auszusieben ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß sich eine Vielzahl von anderen Anwendungsbeispielen für die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 angeben läßt. Um den überblick über die in den einzelnen Abschnitten der Schaltung durch die Mischvorgänge auftretenden Frequenzen zu erleichtern, sind im folgenden sowie in F i g. 1 nur die Frequenzwerte von- solchen Spannungen und Strömen angegeben, die mit nennenswerten Amplituden auftreten. Die Art der Zusammensetzung des dem Eingang der Schaltungsanordnung zugeleiteten Frequenzgemisches ist in F i g. 1 durch die Angabe am Eingangsklemmenpaar 11 angedeutet, welche besagt, daß an die Anordnung die Harmonischen mit den Ordnungszahlen 1 bis n einer Grundfrequenz F gelangen. Mit Fx sei die Frequenz der Harmonischen bezeichnet. die am Ausgangsklemmenpaar 21 in Erscheinung treten soll. Das durchstimmbare Filter 19 ist demgemäß auf die Frequenz F" als Durchlaßfrequenz einzustellen. Die Frequenz des Oszillators 27 und die hiermit übereinstimmende Durchlaßfrequenz des Filters 15 ist mit f bezeichnet.The operation of the by F i g. 1 illustrated embodiment of the circuit arrangement according to the invention on the assumption that the frequency mixture fed to the input of the arrangement comes about through numerous harmonics of a fundamental wave and one of these harmonics is to be filtered out. However, it should be pointed out that there are a large number of other application examples for the circuit arrangement according to FIG. 1 can be specified. In order to facilitate the overview of the frequencies occurring in the individual sections of the circuit as a result of the mixing processes, the following and FIG. 1 only specifies the frequency values of voltages and currents that occur with significant amplitudes. The type of composition of the frequency mixture fed to the input of the circuit arrangement is shown in FIG. 1 by specifying indicated on the pair of input terminals 11, which means that the harmonics with ordinal numbers 1 to n of a fundamental frequency F reach the arrangement. Let Fx denote the frequency of the harmonic. which should appear on the pair of output terminals 21. The tunable filter 19 is accordingly to be set to the frequency F ″ as the pass frequency. The frequency of the oscillator 27 and the pass frequency of the filter 15 that corresponds to it is denoted by f.

Im eingeschwungenen Zustand der Gesamtanordnung tritt unter den vorangehend angeführten Voraussetzungen am Ausgang der Mischstufe 17 und somit auch am Eingang und Ausgang des Filters 19 die Frequenz F, auf. An das zweite Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 25 gelangen folglich Spannungen der Frequenz Fr. Nachdem der Mischstufe 25 am ersten Klemmenpaar durch den Oszillator 27 Spannungen mit der Frequenz f zugehen, gibt diese Mischstufe an ihrem Ausgang als Mischprodukte Spannungen der Frequenzen f -F., und f +F" ab. Wenn die Mischstufe 25 als Einfachtakt-Mischschaltung ausgebildet ist, treten an ihrem Ausgang neben Spannungen der Frequenzen f -F" und f +F., auch Spannungen der Frequenzen f und Fr auf. An das zweite Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 13 gelangen somit im Fall der Verwirklichung der Mischstufe 25 durch eine Einfachtakt-Mischschaltung auch Spannungen der Frequenz f. Am Ausgang der Mischstufe 13 darf jedoch die Frequenz f nur als Mischprodukt der Frequenzen Fr und f -F" sowie der Frequenzen F,. und f + Fr in Erscheinung treten, wenn mit Sicherheit erreicht werden soll, daß gleichzeitig mit dem Absinken der Amplitude der Eingangsspannung mit der Frequenz F, auf den Wert Null die Gesamtanordnung keine Ausgangsspannung mehr abgibt. Über den als Gegentaktschaltung ausgebildeten zweiten Eingang der Mischstufe 13 gelangt bekanntlich dann keine Spannung der Frequenz f an deren Ausgang, wenn dieser in Einfachtakt betrieben wird. Gleiches gilt für die Mischstufe 17 hinsichtlich der zu unterbindenden Übertragung der dem zweiten Eingang dieser Mischstufe zugehenden Spannungen der Frequenz F.; an deren Ausgang. Wenn die Mischstufe 25 nicht als Einfachtakt- sondern als Gegentakt-Mischschaltung ausgebildet ist, tritt entsprechend der Art der gewählten Gegentaktmischschaltung entweder die Frequenz f oder die Frequenz Fx nicht mehr am Ausgang der Mischstufe25 in Erscheinung. Falls schließlich die Mischstufe 25 durch eine Doppelgegentakt-Mischschaltung verwirklicht ist, enthält das Frequenzgemisch am Ausgang der Mischstufe 25 weder Komponenten der Frequenz f noch Komponenten der Frequenz Fr mit nennenswerter Amplitude.In the steady state of the overall arrangement, the frequency F 1 occurs at the output of the mixer 17 and thus also at the input and output of the filter 19 under the conditions set out above. As a result, voltages of the frequency Fr are applied to the second pair of input terminals of the mixer 25. After the mixer 25 receives voltages at the frequency f through the oscillator 27 at the first pair of terminals, this mixer outputs voltages of the frequencies f -F., And f + F ". If the mixer 25 is designed as a single-cycle mixer circuit, voltages of the frequencies f and Fr occur at its output in addition to voltages of the frequencies f -F" and f + F.,. In the event that the mixer 25 is implemented by a single-cycle mixer circuit, voltages of the frequency f are also applied to the second pair of input terminals of the mixer 13 Frequencies F 1 and f + Fr appear if it is to be achieved with certainty that, simultaneously with the decrease in the amplitude of the input voltage with frequency F, to the value zero, the overall arrangement no longer emits any output voltage At the input of the mixer stage 13, as is well known, no voltage of the frequency f reaches its output when this is operated in single cycle. The same applies to the mixer stage 17 with regard to the transmission of the voltages of the frequency F which goes to the second input of this mixer stage; at its output If the mixer 25 is not a single-clock but a push-pull Mis is formed, either the frequency f or the frequency Fx no longer appears at the output of the mixer 25, depending on the type of push-pull mixer selected. If finally the mixer 25 is realized by a double push-pull mixer circuit, the frequency mixture at the output of the mixer 25 contains neither components of the frequency f nor components of the frequency Fr with a significant amplitude.

Unabhängig von der Ausbildung der Mischstufe 25 als Einfachtakt-, Gegentakt- oder Doppelgegentakt-Schaltung erscheinen an deren Ausgang die Frequenzen f -F, und f +F,. Die Spannungen dieser Frequenzen ergeben durch die Mischstufe 13 mit allen Frequenzkomponenten des dem Eingangsklemmenpaar 11 zugeführten Frequenzgemisches Mischprodukte. Am Ausgang der Mischstufe 13 treten somit unter anderem auch auf Grund der in diesem Frequenzgemisch enthaltenen Spannung der FrequenzFx Spannungen der Frequenz (f - Fr) + F" = f und (f -!- Fx) - F, = f auf. Nachdem gemäß den Darlegungen im vorhergehenden Absatz Maßnahmen vorgesehen sind, durch die vermieden wird, daß am zweiten Eingang der Mischstufe 13 mit mehr oder minder großer Amplitude auftretende Spannungen der Frequenz f an den Ausgang dieser Mischstufe gelangen, ist die durch die Mischeigenschaften dieser Stufe an ihrem Ausgang entstehende Spannungsamplitude der Frequenz feine lineare Funktion der Amplitude der Spannung mit der Frequenz Fr am Eingangsklemmenpaar 11, sofern bestimmte, dem Fachmann geläufige Voraussetzungen hinsichtlich der Ausführungsform und der Beschaltung der Mischstufe 13 erfüllt sind. Spannungen der Frequenzen f - F, und f 4- F, treten am Ausgang der Mischstufe 13 nicht auf, denn es wurde vorausgesetzt, daß diese Mischstufe durch eine Doppelgegentakt-Mischstufe oder durch eine Gegentakt-Mischstufe mit als Gegentaktschaltung ausgebildetem zweitem Eingang und Gleichtakt-Ausgang verwirklicht ist. Durch die auf diese Weise erzielte Absenkung des Spannungspegels der Frequenzen f + F, und f - Fr am Ausgang der Mischstufe 13 verringern sich die Anforderungen an die Mindestsperrdämpfung des Bandpaßfilters 15 in dessen Sperrbereichen zu beiden Seiten des Durchlaßbereiches.Regardless of the design of the mixer 25 as a single-cycle, push-pull or double push-pull circuit, the frequencies f -F, and f + F, appear at the output. The voltages of these frequencies result from the mixer 13 with all frequency components of the frequency mixture supplied to the input terminal pair 11 mixed products. At the output of the mixer 13 , among other things, due to the voltage of the frequency Fx contained in this frequency mixture, voltages of the frequency (f - Fr) + F "= f and (f -! - Fx) - F, = f occur The explanations in the previous paragraph provide measures to avoid that voltages of frequency f occurring at the second input of the mixer stage 13 with a greater or lesser amplitude reach the output of this mixer stage, which is the result of the mixing properties of this stage at its output Voltage amplitude of the frequency Fine linear function of the amplitude of the voltage with the frequency Fr at the pair of input terminals 11, provided that certain requirements with respect to the embodiment and the wiring of the mixer stage 13, which are familiar to the person skilled in the art, are met. Voltages of the frequencies f - F, and f 4 - F, do not occur at the output of the mixer 13, because it was assumed that this mixer by a double push-pull Misc hstufe or by a push-pull mixer stage with a push-pull circuit designed as a second input and common mode output. The lowering of the voltage level of the frequencies f + F, and f - Fr at the output of the mixer 13 achieved in this way reduces the requirements for the minimum cut-off attenuation of the bandpass filter 15 in its cut-off regions on both sides of the pass band.

Für die Siebeigenschaften der Gesamtanordnung ist die übertragungscharakteristik des Filters 15 maßgebend. Es sind jedoch die bei der Realisierung des Filters 15 zu überwindenden Schwierigkeiten nicht größer als bei anderen für hohe Selektivitätswerte zu bemessenden Siebanordnungen mit Vor- und Rückumsetzung, nachdem der Bandpaß 15 ebenso wie das bei solchen bekannten Anordnungen erforderliche Filter fest abgestimmt ist. Wenn die Siebanordnung nach der Erfindung für die Analyse von Frequenzgemischen vorgesehen ist, von welchen von Anfang an feststeht, daß der Frequenzabstand der einzelnen Komponenten dieser Gemische einen bestimmten Wert nicht unterschreitet, kann als Bandpaßfilter 15 auch eine Siebanordnung mit geringerer Flankensteilheit Anwendung finden.The transmission characteristic is important for the sieve properties of the overall arrangement of the filter 15 is decisive. However, they are those in the implementation of the filter 15 Difficulties to be overcome are no greater than with others for high selectivity values Sieve arrangements to be measured with forward and reverse conversion after the bandpass filter 15 as is the filter required in such known arrangements is. If the sieve arrangement according to the invention for the analysis of frequency mixtures is provided, of which it is clear from the start that the frequency spacing of the individual components of these mixtures does not fall below a certain value, A screen arrangement with a lower edge steepness can also be used as the bandpass filter 15 Find application.

Dem ersten Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 17 gehen durch die Siebwirkung des Bandpasses 15 ausschließlich Spannungen der Frequenz f mit nennenswerter Amplitude zu. An das zweite Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 17 gelangen als erwünschte überlagererspannungen die Spannungen mit den Frequenzen f - F" und f + F, Nachdem für die Mischstufe 17 entweder eine Doppelgegentakt-Mischschaltung oder eine Gegentakt-Mischschaltung der gleichen Art vorgesehen ist, wie sie die Mischstufe 13 im Fall der Anwendung einer Gegentakt-Mischschaltung aufweist, treten am Ausgang der Mischstufe 17 die Spannungen mit den Frequenzen f - F" und f + F" nicht mehr mit nennenswerter Amplitude auf. Hierdurch verringern sich zum einen die Anforderungen an die Mindestsperrdämpfung des durchstimmbaren Filters 19 und des gegebenenfalls ihm nachfolgenden fest abgestimmten Filters 23, und zum anderen ist sichergestellt, daß ausschließlich Spannungen der Frequenz F" zur Eigenerregung der Rückkopplungsschleife Anlaß geben, die aus dem Filter 19, aus der dritten Mischstufe 25, aus der zweiten Mischstufe 17 und ferner aus den vom Eingang der dritten Mischstufe 25 abzweigenden, an dem einen und dem anderen der beiden Eingänge der zweiten Mischstufe 17 endenden zwei Pfaden aufgebaut ist, von welchen der erste durch die Verbindung des Ausgangs der dritten Mischstufe mit dem zweiten Eingang der zweiten Mischstufe 17 zustande kommt und mit den Frequenzen f - F" und f + Fx schwingt, während der zweite dieser zwei Pfade vom Ausgang der dritten Mischstufe 25 über die erste, die Frequenzen f - Fz und f + Fr in die Frequenz f transponierende Mischstufe 13 und über das fest abgestimmte Bandpaßfilter 15 an den anderen Eingang der zweiten Mischstufe 17 führt.Due to the filtering effect of the bandpass filter 15, only voltages of the frequency f with a significant amplitude are fed to the first pair of input terminals of the mixer stage 17. The voltages with the frequencies f - F "and f + F are applied to the second pair of input terminals of the mixer 17 as desired superimposed voltages 13 in the case of the use of a push-pull mixer circuit, the voltages with the frequencies f - F "and f + F" no longer occur with a significant amplitude at the output of the mixer 17 Filter 19 and the permanently matched filter 23 that follows it, if necessary, and on the other hand it is ensured that only voltages of the frequency F ″ give rise to self-excitation of the feedback loop, from the filter 19, from the third mixer stage 25, from the second mixer stage 17 and also from the branching off from the input of the third mixer stage 25, at which e Inen and the other of the two inputs of the second mixer 17 ending two paths is established, of which the first comes about by the connection of the output of the third mixer with the second input of the second mixer 17 and with the frequencies f - F "and f + Fx oscillates, while the second of these two paths from the output of the third mixer 25 via the first mixer 13, which transposes the frequencies f - Fz and f + Fr into the frequency f, and via the fixed bandpass filter 15 to the other input of the second mixer 17 leads.

Wie bei allen Schaltungsanordnungen, für welche die Eigenerregung einer Rückkopplungsschleife auf Grund einer der Anordnung zugeführten Spannung mit einem bestimmten Amplitudenmindestwert charakteristisch ist, muß die Anfachung dieser Rückkopplungsschleife sichergestellt sein. Diese Anfachung kann in verschiedener Weise erfolgen. Vielfach wird der von einem Schalter herrührende Einschaltstoß oder das Eigenrauschen der Gesamtanordnung zur Einleitung der Selbsterregung genügen. Gegebenenfalls läßt sich durch eine kurzzeitige Verbindung des Eingangs mit dem Ausgang der Gesamtanordnung die Selbsterregung der Rückkopplungsschleife in Gang setzen.As with all circuit arrangements for which self-excitation a feedback loop based on a voltage supplied to the arrangement a certain minimum amplitude value is characteristic, the amplification of this must Feedback loop must be ensured. This fanning can be done in different ways Way. In many cases, the inrush resulting from a switch is or the self-noise of the overall arrangement is sufficient to initiate self-excitation. If necessary, a brief connection between the input and the Output of the overall arrangement sets the self-excitation of the feedback loop in motion set.

F i g. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der in der Anordnung nach F i g. 1 enthaltenen Rückkopplungsschleife, das insofern schematisiert ist, als von der ins einzelne gehenden Wiedergabe der Frequenzumsetzer abgesehen wurde. Bei einer solchen Darstellungsweise sind als Bestandteile der Rückkopplungsschleife das Bandpaßfilter 15 und das durchstimmbare Filter 19 anzugeben, die mit einer Schaltungsanordnung 29 zusammenwirken, bei welcher zwei Eingänge und ein Ausgang vorgesehen sind und bei welcher der eine der beiden Eingänge dem Eingangsklemmenpaar 11 der Anordnung nach F i g. 1 entspricht. Über diesen Eingang gelangt die Steuerspannung an die Rückkopplungsschleife. Die Anordnung 29 schließt auf Grund des durch F i g. 1 veranschaulichten Stromlaufes die drei Mischstufen 13, 17 und 25 sowie den Oszillator 27 in sich.F i g. 2 shows an equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG G. 1 contained feedback loop, which is schematized to the extent that of the detailed reproduction of the frequency converter was omitted. At a Such a representation are the bandpass filter as part of the feedback loop 15 and the tunable filter 19 indicate that with a circuit arrangement 29 interact, in which two inputs and one output are provided and in which one of the two inputs corresponds to the pair of input terminals 11 of the arrangement according to FIG. 1 corresponds. The control voltage is supplied to the via this input Feedback loop. The arrangement 29 closes on the basis of the FIG. 1 illustrated Current flow the three mixing stages 13, 17 and 25 and the oscillator 27 in itself.

Zu der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung ist im übrigen noch anzuführen, daß die Verstärkung, die in der oben näher erläuterten Rückkopplungsschleife aufzuwenden ist, damit sich der für die Selbsterregung dieser Schleife erforderliche Mindestwert Eins der Schleifenverstärkung ergibt, vom Übertragungsverhalten der einzelnen Abschnitte dieser Schleife und von der Amplitude der dieser Schleife zugeführten Spannungen und Ströme abhängt. Die Einstellung der Schleifenverstärkung richtet sich somit nach den gegebenenfalls mit einer Mischverstärkung einhergehenden Mischeigenschaften der Mischstufen 13, 17 und 25 sowie nach der Dämpfung des Bandpaßfilters 15 und des durchstimmbaren Filters 19 in ihren Durchlaßbereichen und bei der Mehrzahl der für die Mischstufen in Betracht kommenden Ausführungsformen von Mischschaltungen nach der Amplitude der auszusiebenden Spannung mit der Frequenz Fr am Eingangsklemmenpaar 11 und nach der Ausgangsspannung des Oszillators 27. In der Rückkopplungsschleife der durch F i g. 1 wiedergegebenen Schaltungsanordnung ist kein Verstärker eingetragen, dem die Aufgabe zukommt, die Schleifenverstärkung auf den Mindestwert Eins zu erhöhen, wenn die Mischverstärkung der Mischstufen nicht genügt, um diesen Betrag der Schleifenverstärkung zu erreichen. Jedoch ist es vielfach wünschenswert oder sogar notwendig, einen die Schleifenverstärkung beeinflussenden Verstärker in der Anordnung nach F i g. 1 vorzusehen. Ein solcher Verstärker kann an sich in jeden beliebigen Abschnitt der Rückkopplungsschleife eingefügt werden, es ist jedoch zu bedenken, daß durch den Anbringungsort eines solchen Verstärkers sowohl der in vielen Fällen angestrebte lineare Zusammenhang zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung als auch die Unterdrückung unerwünschter Selbsterregungsbedingungen im günstigen oder ungünstigen Sinne beeinflußbar ist. Durch die Einfügung eines den erforderlichen Mindestwert der Schleifenverstärkung ergebenden Verstärkers zwischen dem - Ausgang der Mischstufe 13 und dem ersten Eingang der Mischstufe 17 wird zum einen der Einfluß der Amplitude der Eingangsspannung am Klemmenpaar 11 auf die Amplitude der Spannung am Ausgangsklemmenpaar 21 erhöht und zum anderen der Selbsterregung der Frequenz F, in der Schleife entgegengewirkt, die aus der Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der Mischstufe 25 und dem zweiten Eingang der Mischstufe 17, dem durchstimmbaren Filter 19, der Mischstufe 25 sowie den übrigen Verbindungsleitungen dieser Schaltungsabschnitte besteht. Jedoch ist darauf Bedacht zu nehmen, daß die Einfügung eines Verstärkers zwischen dem Ausgang der Mischstufe 13 und dem ersten Eingang der Mischstufe 17 der unerwünschten Selbsterregung der Frequenz f in der Schleife förderlich ist, die sich aus der Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der Mischstufe 25 und dem zweiten Eingang der Mischstufe 13, dem Filter 15, der Mischstufe 17, dem Filter 19, der Mischstufe 25 und den zugehörigen Verbindungsleitungen zusammensetzt. Dennoch wird es sich im allgemeinen empfehlen, den Verstärker zwischen dem Ausgang der Mischstufe 13 und dem ersten Eingang der Mischstufe 17 anzuordnen, da in diesem Teil der Gesamtanordnung durch die selektiven Eigenschaften des Bandpaßfilters 15 alle unerwünschten Frequenzen im Vergleich zu der von diesem Schaltungsabschnitt zu übertragenden Frequenz f besonders niedrige Pegelwerte aufweisen, die auch durch den eingefügten Verstärker nicht auf Werte erhöht werden, die zu Störungen innerhalb der Gesamtanordnung Anlaß geben. Im Zusammenhang mit dem vorangehend Dargelegten sei noch erwähnt, daß bei Einfügung eines Verstärkers unmittelbar nach dem durchstimmbaren Filter 19 der Einfluß der Amplitude der Eingangsspannung auf die Amplitude der Ausgangsspannung der Gesamtanordnung geringer ist als bei Anordnung des Verstärkers zwischen dem Ausgang der Mischstufe 13 und dem ersten Eingang der Mischstufe 17. To the in F i g. 1 is also to be noted that the gain that has to be used in the feedback loop explained in more detail above so that the minimum value one of the loop gain required for the self-excitation of this loop results, from the transmission behavior of the individual sections of this loop and from the amplitude of the voltages and currents applied to this loop depends. The setting of the loop gain is thus based on the mixing properties of the mixer stages 13, 17 and 25, which may be accompanied by a mixer gain, as well as the attenuation of the bandpass filter 15 and the tunable filter 19 in their pass ranges and in the majority of the embodiments of Mixing circuits according to the amplitude of the voltage to be filtered out with the frequency Fr at the pair of input terminals 11 and according to the output voltage of the oscillator 27. In the feedback loop, the voltage indicated by FIG. 1, no amplifier is entered which has the task of increasing the loop gain to the minimum value of one if the mixer gain of the mixer stages is not sufficient to achieve this amount of loop gain. However, it is often desirable or even necessary to have an amplifier influencing the loop gain in the arrangement according to FIG. 1 to be provided. Such an amplifier can be inserted into any section of the feedback loop, but it should be borne in mind that the location of such an amplifier is beneficial both for the linear relationship between the input voltage and the output voltage, which is sought in many cases, and for the suppression of undesired self-excitation conditions or unfavorable sense can be influenced. By inserting an amplifier between the output of the mixer 13 and the first input of the mixer 17, which results in the required minimum value of the loop gain, on the one hand the influence of the amplitude of the input voltage at the pair of terminals 11 on the amplitude of the voltage on the output pair of terminals 21 is increased and on the other hand the Self-excitation of the frequency F, counteracted in the loop, which consists of the connecting line between the output of the mixer 25 and the second input of the mixer 17, the tunable filter 19, the mixer 25 and the other connecting lines of these circuit sections. However, it should be noted that the insertion of an amplifier between the output of the mixer 13 and the first input of the mixer 17 is conducive to the undesired self-excitation of the frequency f in the loop, which results from the connection line between the output of the mixer 25 and the the second input of the mixer stage 13, the filter 15, the mixer stage 17, the filter 19, the mixer stage 25 and the associated connecting lines. Nevertheless, it is generally recommended to arrange the amplifier between the output of the mixer stage 13 and the first input of the mixer stage 17, since in this part of the overall arrangement, due to the selective properties of the bandpass filter 15, all unwanted frequencies compared to those to be transmitted by this circuit section Frequency f have particularly low level values which are not increased by the inserted amplifier to values which give rise to disturbances within the overall arrangement. In connection with the above, it should be mentioned that when an amplifier is inserted immediately after the tunable filter 19, the influence of the amplitude of the input voltage on the amplitude of the output voltage of the overall arrangement is less than when the amplifier is arranged between the output of the mixer 13 and the first Input of mixer 17.

Nachdem innerhalb der Gesamtanordnung Schleifen angebbar sind, die in unerwünschter Weise zur Selbsterregung anfachbar sind, kommt der Ausbildung der Mischstufen 13, 17 und 25 als Gegentakt-Mischschaltungen oder als Doppelgegentakt-Mischschaltungen sowie der gegenseitigen Entkopplung der Mischstufen besondere Bedeutung zu. Aus den Darlegungen über die zu unterdrückenden Selbsterregungsbedingungen für die Frequenz f ist entnehmbar, daß Ströme dieser Frequenz in einer Schleife kreisen können, in welcher die Leitungen zwischen dem Ausgang der Mischstufe 25 und dem zweiten Eingang der Mischstufe 13 einerseits und dem zweiten Eingang der Mischstufe 1.7 anderseits eine unmittelbare Verbindung zwischen den zweiten Eingängen der Mischstufen 13 und 17 ergeben. Es empfiehlt sich daher gegebenenfalls, zur Entkopplung dieser beiden Mischstufen, wie bei Siebanordnungen mit Vor- und Rückumsetzung bereits bekannt, einen Ein-Richtungsverstärker beispielsweise zwischen dem Ausgang der Mischstufe 15 und dem zweiten Eingang der Mischstufe 13 einzufügen. Wenn ein solcher Verstärker vorgesehen wird, genügt es unter Umständen, die Mischstufen 13 und 17 als Einfachtakt-Mischschaltungen auszubilden. Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß sich in die Schleifen, die in unerwünschter Weise zur Selbsterregung neigen, Bandsperren einfügen lassen, deren Mittenfrequenz des Sperrbereiches den zu unterdrückenden Eigenerregungsfrequenzen entspricht. Der durch diese Bandsperren verursachte schaltungstechnische Aufwand fällt vielfach insofern nicht ins Gewicht, als durch solche Sperren mit der Verwendbarkeit einfacher aufgebauter Mischstufen gerechnet werden kann.After loops can be specified within the overall arrangement, the are kindled in an undesirable way to self-excitement, comes the formation of Mixer stages 13, 17 and 25 as push-pull mixer circuits or as double push-pull mixer circuits and the mutual decoupling of the mixer stages is of particular importance. the end the explanations about the self-excitation conditions to be suppressed for the frequency f can be seen that currents of this frequency can circulate in a loop, in which is the lines between the output of the mixer 25 and the second input the mixer 13 on the one hand and the second input of the mixer 1.7 on the other hand a direct connection between the second inputs of the mixing stages 13 and 17 result. It is therefore advisable, if necessary, to decouple these two Mixing stages, as already known for screen arrangements with forward and reverse conversion, a unidirectional amplifier between the output of the mixer, for example 15 and the second input of the mixer 13 to be inserted. If such an amplifier is provided, it may be sufficient to use the mixer stages 13 and 17 as single-cycle mixer circuits to train. Finally, it should be pointed out that in the loops, which have an undesirable tendency to self-excitation, have bandstop filters inserted, whose center frequency of the stop band corresponds to the self-excitation frequencies to be suppressed is equivalent to. The circuitry effort caused by these bandstop filters is often irrelevant insofar as such locks with the usability more simply structured mixing stages can be calculated.

Die Schaltung nach der Erfindung kann ohne weiteres so bemessen werden, daß bei Einfügung eines einfachen veränderbaren Schwingkreises mit der Güte 30 oder 40 als durchstimmbares Filter 19 die Gesamtanordnung das Verhalten eines Schwingkreises mit Gütewerten im Bereich von 1000 bis 10 000 zeigt.The circuit according to the invention can easily be dimensioned so that with the insertion of a simple variable oscillating circuit with quality 30 or 40 as a tunable filter 19, the overall arrangement shows the behavior of a resonant circuit with quality values in the range from 1000 to 10,000.

Im Hinblick darauf, daß das Bandpaßfilter 15 und das durchstimmbare Filter 19 Bestandteile einer zur Selbsterregung angefachten Rückkopplungsschleife sind, ändern sich nach eingeleiteter Selbsterregung ihre effektiven Siebeigenschaften ebenso wie beispielsweise die Güte des Schwingkreises eines als Filter verwendeten synchronisierten Oszillators nach dem Schwingungseinsatz. Im schwingenden Zustand eines Oszillators zeigt bekanntlich dessen Schwingkreis den dynamischen Gütewert, der höher ist als der außerhalb einer Rückkopplungsschleife gemessene Gütewert. Wenngleich das Filter15 aus vielen Schaltelementen aufzubauen ist, erscheint es nicht sinnvoll, für dieses Filter eine geringere Selektivität vorzuschreiben und es aus einer entsprechend kleineren Zahl von Schaltelementen unter Hinweis darauf aufzubauen, daß durch seine Einfügung in eine zur Selbsterregung angefachte Rückkopplungsschleife seine Siebeigenschaften selbsttätig sich steigern. Diesbezüglich ist zu bedenken, daß die auf die dynamischen Gütewerte zurückgehende Erhöhung der Sc:ektivität der Filter 15 und 19 von der Amplitude c:--r auszus%ebenden Spannung am Eingangsklemmenpaar 11 abhängt. Bei nur geringfügig von Eins sich unterscheidenden Werten der Schleifenverstärkung, wie sie sich an der Schwelle für den Schwingungseinsatz ergeben, stimmen die dynamischen Selektivitätswerte mit den rückkopplungsfrei gemessenen Werten praktisch überein. Überdies sind, wie nachfolgend noch dargelegt werden wird, für die Feststellung der Amplituden der einzelnen Harmonischen eines Frequenzgemisches mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung Messungen an der Schwelle des Schwingungseinsatzes von Bedeutung. Unter den im vorhergehenden Absatz angegebenen Gütewerten für den als Filter 19 dienenden Schwingkreis sind gleichfalls jene Werte zu verstehen, welche dieser Schwingkreis außerhalb von Rückkopplungsschleifen aufweist.In view of the fact that the band pass filter 15 and the tunable Filter 19 Components of a feedback loop fanned for self-excitation their effective sieve properties change after self-excitation is initiated as well as, for example, the quality of the resonant circuit of one used as a filter synchronized oscillator after the start of the oscillation. In a vibrating state of an oscillator is known to have its resonant circuit showing the dynamic quality value, which is higher than the quality value measured outside a feedback loop. Although the filter 15 is to be built up from many switching elements, it appears does not make sense to prescribe a lower selectivity for this filter and it consists of a correspondingly smaller number of switching elements with reference to it build that by inserting it into a Self-excitement fanned feedback loop its sieving properties increase automatically. In this regard, it should be remembered that this goes back to the dynamic quality values Increase in the effectiveness of the filters 15 and 19 from the amplitude c: - r to be emitted Voltage at input terminal pair 11 depends. With only slightly different from one Values of the loop gain, as they are at the threshold for the use of vibrations result, the dynamic selectivity values agree with those measured without feedback Values practically match. In addition, as will be explained below, for determining the amplitudes of the individual harmonics of a frequency mixture with the circuit arrangement according to the invention, measurements at the threshold of the vibration insert significant. Below the quality values given in the previous paragraph for the The resonant circuit serving as a filter 19 is also to be understood as meaning those values which this resonant circuit has outside of feedback loops.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Anordnung sind Schaltungsbestandteile, die mit jenen der Anordnung nach F i g. 1 völlig übereinstimmen oder mit jenen Bestandteilen ihrer Funktion nach vergleichbar sind, mit den gleichen Bezugszeichen bzw. mit Bezugszeichen versehen, die sich lediglich durch einen Indexstrich oder Indizes von den Bezugszeichen in F i g. 1 unterscheiden. Die durch F i g. 3 veranschaulichte Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ermöglicht es, mehrere Frequenzkomponenten des dem Eingang 11 zugeführten Frequenzgemisches gleichzeitig nachzuweisen und die Amplitude dieser Komponenten der Reihe nach zu messen. Die Schaltung nach F i g. 3 unterscheidet sich von jener nach F i g. 1 hauptsächlich durch eine andere Ausbildung des Abschnittes zwischen dem Ausgang der Mischstufe 17' und dem zweiten Eingang der Mischstufe 25' sowie durch eine zusätzliche Kopplungseinrichtung 31. Für die Mischstufen 13' und 17' können gegebenenfalls auch Einfachtakt-Mischschaltungen in Erwägung gezogen werden.In the case of the in FIG. The arrangement shown in FIG. 3 are circuit components that are identical to those of the arrangement according to FIG. 1 completely coincide or are comparable with those components in terms of their function, are provided with the same reference symbols or with reference symbols which are merely separated from the reference symbols in FIG. 1 differentiate. The by F i g. 3 illustrated embodiment of the circuit arrangement according to the invention makes it possible to detect several frequency components of the frequency mixture fed to the input 11 simultaneously and to measure the amplitude of these components in sequence. The circuit according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 1 mainly by a different design of the section between the output of the mixer stage 17 'and the second input of the mixer stage 25' as well as by an additional coupling device 31. For the mixer stages 13 ' and 17' , single-cycle mixer circuits can also be considered if necessary.

An den Ausgang der Mischstufe 17' sind mehrere parallel geschaltete Pfade angeschlossen, die jeweils ein durchstimmbares Filter und einen Verstärker in Kettenschaltung enthalten. Die Ausgänge dieser Verstärker sind mit dem zweiten Eingang der Mischstufe 25' verbunden. In F i g. 3 sind zwei dieser Pfade eingetragen, von welchen der eine aus dem durchstimmbaren Filter 191 und dem Verstärker 201 besteht, während der andere Pfad das durchstimmbare Filter 19., und den Verstärker 20., aufweist. Von der Leitung, welche das durchstimmbare Filter 191 und den Verstärker 201 miteinander verbindet, zweigt die an das eine Ausgangsklemmenpaar 211 führende Leitung ab, und an die Leitung zwischen dem Filter 19Z und dem Verstärker 20., ist die dem zweiten Ausgangsklemmenpaar 21Z der Gesamtanordnung zugehörige Leitung angeschlossen. Das erste Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 25' wird vom Oszillator 27 eingespeist. Die Mischstufe 25' ist durch eine Gegentakt- oder Doppelgegentakt-Mischschaltung verwirklicht. Der Ausgang der Mischstufe 25' ist mit den zweiten Eingängen der Mischstufen 13' und 17' verbunden. Zwischen dem Ausgang der Mischstufe 13' und dem ersten Eingang der Mischstufe 17' befindet sich das Bandpaßfilter 15. Zwischen dem Eingang 11 und dem zweiten Eingang der Mischstufe 25' ist bei der durch F i g. 3 wiedergegebenen Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung die Kopplungseinrichtung 31 eingefügt. Der Ausgang der Kopplungseinrichtung 31 kann jedoch auch gemeinsam mit dem Oszillator 27 an das erste Eingangsklemmenpaar der Mischstufe 25' oder an irgendeinen Abschnitt der Gesamtanordnung zwischen dem Ausgang der Mischstufe 17' und dem zweiten Eingang der Mischstufe 25' angeschlossen werden. Durch die Ausbildung der Mischstufe 25' als Gegentakt- oder Doppelgegentakt-Mischschaltung treten am Ausgang dieser Mischstufe entweder die Frequenz f oder die Frequenzen F. 1 und F@, ., oder alle diese Frequenzen nicht mehr in Erscheinung. Auf diese Weise trägt die Mischstufe 25' zur Unterbrechung der in der Anordnung nach F i g. 3 ebenfalls enthaltenen, im Zuge der Erläuterung der Schaltung nach F i g. 1 näher behandelten Schleifen bei, die in unerwünschter Weise zur Selbsterregung neigen.A plurality of parallel-connected paths, each of which contains a tunable filter and an amplifier in a chain circuit, are connected to the output of the mixer 17 '. The outputs of these amplifiers are connected to the second input of the mixer 25 '. In Fig. 3, two of these paths are entered, one of which consists of the tunable filter 191 and the amplifier 201, while the other path has the tunable filter 19 and the amplifier 20 . From the line which connects the tunable filter 191 and the amplifier 201 to one another, the line leading to one output terminal pair 211 branches off, and to the line between the filter 19Z and the amplifier 20, the line belonging to the second output terminal pair 21Z of the overall arrangement is associated Line connected. The first pair of input terminals of the mixer 25 ′ is fed in from the oscillator 27. The mixer 25 'is implemented by a push-pull or double push-pull mixer circuit. The output of the mixer 25 'is connected to the second inputs of the mixer 13' and 17 '. Between the output of the mixer 13 'and the first input of the mixer 17' is the band-pass filter 15 between the input 11 and the second input of the mixer 25 'is in g by F i. 3 reproduced embodiment of the circuit arrangement according to the invention, the coupling device 31 is inserted. The output of the coupling device 31 can, however, also be connected together with the oscillator 27 to the first pair of input terminals of the mixer 25 'or to any section of the overall arrangement between the output of the mixer 17' and the second input of the mixer 25 '. As a result of the design of the mixer 25 'as a push-pull or double push-pull mixer circuit, either the frequency f or the frequencies F. 1 and F @,., Or all of these frequencies no longer appear at the output of this mixer stage. In this way, the mixing stage 25 'contributes to the interruption of the in the arrangement according to FIG. 3 also included, in the course of the explanation of the circuit according to FIG. 1 with loops that have an undesirable tendency to self-excitement.

Durch Abstimmung der Filter 191 und 19., auf die Frequenzen F, 1 und F" , des dem Eingangskiemmenpaar 11 zugeleiteten Frequenzgemisches und durch entsprechende Einstellung des Verstärkungsgrades der Verstärker 201 und 20., kommen zwei zur Selbsterregung angefachte Rückkopplungsschleifen zustande, von welchen die eine aus dem Pfad mit dem Filter 191, dem Verstärker 201, den Mischstufen 13', 17' und 25' sowie aus dem Bandpaßfilter 15 besteht, während die zweite Rückkopplungsschleife sich aus dem Pfad mit dem Filter 19Z, dem Verstärker 20Z, den Mischstufen 13', 17' und 25' sowie aus dem Bandpaßfilter 15 zusammensetzt. An die Eingangsimpedanzen der durchstimmbaren Filter 191 und 192 sind die gleichen Anforderungen zu stellen wie an die Eingangswiderstände der Teilfilter von elektrischen Weichen. Die gegenseitige Entkopplung der Ausgänge der Filter 191 und 19." übernehmen hingegen die Verstärker 201 und 20.,. By tuning the filters 191 and 19, to the frequencies F, 1 and F ″, of the frequency mixture fed to the pair of input terminals 11 and by setting the gain of the amplifiers 201 and 20 accordingly, two self-excitation loops are created, one of which consists of the path with the filter 191, the amplifier 201, the mixing stages 13 ', 17' and 25 'as well as the bandpass filter 15, while the second feedback loop consists of the path with the filter 19Z, the amplifier 20Z, the mixing stages 13' , 17 'and 25' as well as from the bandpass filter 15. The same requirements are to be placed on the input impedances of the tunable filters 191 and 192 as on the input resistances of the sub-filters of electrical switches. The mutual decoupling of the outputs of the filters 191 and 19. " take over the amplifier 201 and 20.,.

Die Kopplungseinrichtung 31 ist zur quantitativen Erfassung der Amplitudenwerte der Frequenzkomponenten des dem Eingang 11 zugeleiteten Frequenzgemisches erforderlich, die für die einzelnen Frequenzen zeitlich der Reihe nach vorzunehmen ist. Für die Kopplungseinrichtung 31. sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise läßt sich diese Kopplungseinrichtung durch einen veränderbaren Widerstand verwirklichen. Des weiteren eignen sich als Kopplungseinrichtung Übertrager, Kondensatoren, Drosseln sowie Zweipole und Vierpole mit nur einer übertragungsrichtung, wie Dioden und Ein-Richtungsverstärker oder eine Kombination aus den genannten Bauelementen bzw. Schaltungsanordnungen, sofern diese auf Grund ihrer Ausbildung die Änderung der Amplitude oder der Phase der durch die Kopplungseinrichtung zu übertragenden Spannungen ermöglicht. In jedem Falle gelangt durch die Kopplungseinrichtung 31 auf Grund der bereits angeführten Anschlußmöglichkeiten ihres Ausgangs neben Spannungen anderer Frequenz ein genau bestimmbarer Teil der Spannung am Eingang 11 mit der Frequenz Fr 1, deren Amplitude gemessen werden soll, an den ersten oder an den zweiten Eingang der Mischstufe 25' der Anordnung nach F i g. 3, bei welcher beispielsweise das Filter 191 auf die Frequenz F, 1 abgestimmt werde. Bei der Art der Amplitudenmessung, die zunächst beschrieben sei, wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 201 ebenso wie bei der Eichung der Gesamtanordnung, welche diese Meßart zur Voraussetzung hat, auf einen Wert eingestellt, der nicht zur Eigenerregung der Rückkopplungsschleife ausreicht. Nachdem -bei der Eichung der Gesamtanordnung zu verschieden hohen Spannungen am Eingang 11 jeweils der Kopplungsgrad der Kopplungseinrichtung 31 festgehalten wurde, bei welchem der Schwingungseinsatz der Rückkopplungsschleife erfolgt und somit den einzelnen Kopplungsgraden der Einrichtung 31 ganz bestimmte Werte der Spannung am Eingang 11 entsprechen, genügt es zur Messung, den Kopplungsgrad der Einrichtung 31 zu ermitteln, bei welchem Schwingungen in de: Rückkopplungsschleife in Erscheinung treten. Diese Art der Messung kann ersetzt oder ergänzt werde. durch ein Meßverfahren, das an eine Eichung geknüpft ist bei welcher der Verstärkungsgrad des VerGtärk-.YS 201 und der Kopplungsgrad der Einrichtung 31 bei allen der Eichung zugrunde gelegten Amplituden der Spannungen am Eingang 11 zunächst i#o eingestellt sind, daß die Selbsterregung der Rückkopplungsschleife sichergestellt ist. Die Eichung der Gesamtanordnung erfolgt in diesem Falle in der Weise, daß zu den einzelnen Amplitudenwerten am Eingang 11 die Kopplungsgrade der Einrichtung 31 ermittelt werden, bei welchen die Schwingungen in der Rückkopplungsschleife abreißen. Demgemäß ergeben sich bei der Messung die festzustellenden Amplitudenwerte am Eingang 11 jeweils durch Verringerung des Kopplungsgrades der Einrichtung 31 auf einen Wert, bei welchem die Schwingungen in der Rückkopplungsschleife nicht mehr aufrechtzuerhalten sind. Dieses Meßverfahren hat gegenüber der an erster Stelle angeführten Art der Amplitudenmessung den Vorteil, daß das Eigenrauschen der Gesamtanordnung das Meßergebnis weniger stark beeinflussen kann. Für die Schaltungsanordnung nach der Erfindung gilt nämlich ebenso wie für andere Anordnungen mit einer mehrere Mischschaltungen enthaltenden Rückkopplungsschleife, daß zur Einleitung der Selbsterregung der Rückkopplungsschleife eine bedeutend größere Eingangsamplitude erforderlich ist als zur Aufrechterhaltung der angefachten Schwingung in der Schleife.The coupling device 31 is required for the quantitative detection of the amplitude values of the frequency components of the frequency mixture fed to the input 11, which is to be carried out one after the other for the individual frequencies. Various embodiments are conceivable for the coupling device 31. For example, this coupling device can be implemented by a variable resistor. Also suitable as coupling devices are transformers, capacitors, chokes and two-pole and four-pole with only one direction of transmission, such as diodes and unidirectional amplifiers or a combination of the components or circuit arrangements mentioned, provided that their design changes the amplitude or phase which enables the voltages to be transmitted through the coupling device. In any case, due to the already mentioned connection possibilities of its output, a precisely determinable part of the voltage at the input 11 with the frequency Fr 1, the amplitude of which is to be measured, passes through the coupling device 31 to the first or to the second input of the Mixing stage 25 'of the arrangement according to FIG. 3, in which, for example, the filter 191 is tuned to the frequency F, 1. In the type of amplitude measurement, which will be described first, the gain of the amplifier 201 is set to a value that is not sufficient to self-excite the feedback loop, as is the case with the calibration of the overall arrangement, which requires this type of measurement. After the degree of coupling of the coupling device 31 was recorded during the calibration of the overall arrangement at different voltages at the input 11, at which the oscillation of the feedback loop occurs and thus the individual degrees of coupling of the device 31 correspond to specific values of the voltage at the input 11, it is sufficient for measuring, to determine the degree of coupling of the device 31, at which vibrations in the de: feedback loop appear. This type of measurement can be replaced or supplemented. by a measuring method that is linked to a calibration in which the gain of the VerGtärk-.YS 201 and the degree of coupling of the device 31 for all the amplitudes of the voltages at the input 11 on which the calibration is based are initially set so that the self-excitation of the feedback loop is ensured. In this case, the overall arrangement is calibrated in such a way that for the individual amplitude values at the input 11 the degree of coupling of the device 31 at which the oscillations in the feedback loop break away are determined. Accordingly, the amplitude values to be determined at the input 11 result from the measurement by reducing the degree of coupling of the device 31 to a value at which the oscillations in the feedback loop can no longer be maintained. This measuring method has the advantage over the type of amplitude measurement mentioned in the first place that the inherent noise of the overall arrangement can influence the measurement result less strongly. For the circuit arrangement according to the invention as well as for other arrangements with a feedback loop containing a plurality of mixer circuits, a significantly larger input amplitude is required to initiate the self-excitation of the feedback loop than to maintain the stimulated oscillation in the loop.

Des weiteren sei noch auf eine Möglichkeit zur Amplitudenmessung hingewiesen, bei welcher von der Selbsterregung der Gesamtanordnung nicht Gebrauch gemacht, sondern die Selektivität eines der beiden durchstimmbaren Filter 191 und 192 ausgenutzt wird, sofern deren Siebeigenschaften auf Grund der Zusammensetzung des Frequenzgemisches am Eingang 11 ausreichen. Der Ausgang der Kopplungseinrichtung 31 ist dabei mit den Eingängen der Filter 191 und 192 zu verbinden. Eine der sich auf diese Weise bietenden Meßmögliahkeiten basiert auf der Eichung eines Ausgangsspannungsmessers in Amplitudenwerten der Eingangsspannung. Der Kopplungsgrad der Einrichtung 31 bleibt bei der mit einer Reihe von bekannten Eingangsspannungswerten durchzuführenden Eichung unverändert. Bei den Messungen beziehen sich dann die Spannungsangaben des Ausgangsspannungsmessers auf den bei der Eichung gewählten Kopplungsgrad der Einrichtung 31. Eine andere Meßmöglichkeit ergibt sich durch die Eichung der Kopplungseinrichtung 31, deren Kopplungsgrad nach Maßgabe der dem Eingang 11 zugeführten unterschiedlichen Eichspannungen so verändert wird, daß ein Spannungsmesser an einem der Ausgänge der Gesamtanordnung stets den gleichen Ausschlag zeigt. Dieser Ausschlag des Spannungsmessers am Ausgang ist bei der Ermittlung unbekannter Spannungen am Eingang 11 durch Variation des Kopplungsgrades der Einrichtung 31 wieder einzustellen. Der hierbei sich ergebende Kopplungsgrad entspricht dem jeweiligen Spannungswert derjenigen Komponente des Frequenzgemisches am Eingang 11, deren Frequenz mit der Abstimmfrequenz des Filters 191 bzw. 19., übereinstimmt.Furthermore, a possibility for amplitude measurement should be pointed out, in which the self-excitation of the overall arrangement is not made use of, but the selectivity of one of the two tunable filters 191 and 192 is used if their screening properties are based on the composition of the frequency mixture at entrance 11 are sufficient. The output of the coupling device 31 is here with to connect the inputs of filters 191 and 192. One of the ways The measuring possibilities offered are based on the calibration of an output voltmeter in amplitude values of the input voltage. The degree of coupling of the device 31 remains in the calibration to be performed with a number of known input voltage values unchanged. The voltage specifications of the output voltmeter relate to the measurements to the degree of coupling of the device 31 selected during the calibration. Another The possibility of measurement results from the calibration of the coupling device 31, whose Degree of coupling in accordance with the different calibration voltages supplied to input 11 is changed so that a voltmeter at one of the outputs of the overall arrangement always shows the same rash. This deflection of the voltmeter at the output is when determining unknown voltages at input 11 by varying the Adjust the degree of coupling of the device 31 again. The resulting one Degree of coupling corresponds to the respective voltage value of that component of the Frequency mixture at input 11, the frequency of which matches the tuning frequency of the filter 191 and 19th, respectively.

Bei den bisher angeführten Methoden zur Messung des Amplitudenwertes einzelner Frequenzkomponenten am Eingang 11 der Anordnung nach F i g. 3 ist vorausgesetzt worden, daß der Verstärkungsgrad der Verstärker 201 und 202 nicht mit der Amplitude der Eingangsspannungen geändert wird. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei der Verwendung der Anordnung nach F i g. 3 als selektives Voltmeter an Stelle dies Kopplungsgrades der Einrichtung 31 der Verstärkungsgrad der Verstärker 201 und 202 und somit die Sohleifenverstärkung variiert werden kann. Desgleichen lassen sich zu Meßzwecken Änderungen der Schleifenverstärkung mit verschiedenen Werten des Kopplungsgrades der Einrichtung 31 kombinieren. In Anbetracht der mannigfachen Wege zur Beeinflussung der Schleifenverstärkung, von welchen im Zuge der Erläuterung der Anordnung nach F i g. 1 bereits einige dieser Möglichkeiten angegeben wurden, steht fest; -daß die Anordnung nach der Erfindung für die Lösung spezieller Meßaufgaben einen weiten Spielraum für das jeweilige Vorgehen offemläßt. Einzelheiten des Schaltungsaufbaues richten sich unter anderem nach den Anforderungen hinsichtlich des zu überstreichenden Frequenzbereiches, den zu erfassenden Mindes.t- und Höchstwerten der Spannungen am Eingang der Gesamtanordnung, den Eigenschaften der Schaltungsbestandteile, wie der Mischstufen, der fest abgestimmten und der durchstimmbaren Filter, der Verstärker und der Kopplungseinrichtung.In the previously cited methods for measuring the amplitude value of individual frequency components at the input 11 of the arrangement according to FIG. 3, it has been assumed that the gain of the amplifiers 201 and 202 does not change with the amplitude of the input voltages. It is readily apparent that when using the arrangement according to FIG. 3 as a selective voltmeter, instead of the degree of coupling of the device 31, the degree of amplification of the amplifiers 201 and 202 and thus the sole loop reinforcement can be varied. Likewise, changes in the loop gain can be combined with different values of the degree of coupling of the device 31 for measurement purposes. In view of the various ways of influencing the loop gain, of which in the course of the explanation of the arrangement according to FIG. 1 some of these possibilities have already been indicated, is certain; -that the arrangement according to the invention for the solution of special measuring tasks opens a wide scope for the respective procedure. Details of the circuit structure depend, among other things, on the requirements with regard to the frequency range to be covered, the minimum and maximum values of the voltages to be recorded at the input of the overall arrangement, the properties of the circuit components such as the mixer stages, the fixed and tunable filters, the Amplifier and the coupling device.

Des weiteren sei noch darauf hingewiesen, daß für den mit der Anordnung nach F i g. 3 durchführbaren gleichzeitigen Nachweis verschiedener Frequenzen des dem Eingang zugeführten Frequenzgemisches nicht nur Meßinstrumente, sondern auch andere Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise Neonlampen, geeignet-sind. Solche Anzeigevorrichtungen lassen sich an die Ausgänge 211 und 212 anschließen oder in die parallel geschalteten Pfade mit den Filtern 191 und 192 sowie den Verstärkern 201 und 202 einfügen.Furthermore it should be noted that for the with the arrangement according to FIG. 3 feasible simultaneous detection of different frequencies of the Frequency mixture fed to the input not only measuring instruments, but also other display devices, for example neon lamps, are suitable. Such display devices can be connected to outputs 211 and 212 or to the outputs connected in parallel Insert paths with filters 191 and 192 and amplifiers 201 and 202.

Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 gelten für die Wahl der Frequenz f des Oszillators 27 die gleichen Gesichtspunkte wie bei der durch F i g. 1 wiedergegebenen Anordnung. Der Frequenzbereich der Gesamtanordnung ist bei allen Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung durch stufenweise Umschaltung der Frequenz f des, Oszillators 27 veränderbar. Der Wechsel der Frequenz f des Oszillators 27 bedingt jedoch den Übergang auf ein anderes Bandpaßfilter 15, dessen Durchlaßfrequenz mit der geänderten Frequenz f des Os.zillators 27 übereinstimmt.In the circuit arrangement according to FIG. 3 apply to the choice of Frequency f of the oscillator 27 has the same points of view as that of F i G. 1 shown arrangement. The frequency range of the overall arrangement is at all embodiments of the circuit according to the invention by stepwise switching the frequency f of the oscillator 27 can be changed. The change in frequency f of the oscillator 27, however, requires the transition to another bandpass filter 15, its pass frequency with the changed frequency f of the oscillator 27 coincides.

Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 gelten für die Wahl der Frequenz f des Oszillators 27 die gleichen Gesichtspunkte wie bei der durch F i g. 1 wiedergegebenen Anordnung. Der Frequenzbereich der Gesamtanordnung ist bei allen Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung durch stufenweise Umschaltung der Frequenz f des Oszillators 27 veränderbar. Der Wechsel der Frequenz f des Oszillators 27 bedingt jedoch den übergang auf ein anderes Bandpaßfilter 15, dessen Durchla.ßfrequenz mit der geänderten Frequenz f des Oszillators 27 übereinstimmt.In the circuit arrangement according to FIG. 3, the same considerations apply to the selection of the frequency f of the oscillator 27 as in the case of that illustrated by FIG. 1 shown arrangement. The frequency range of the overall arrangement can be changed in all embodiments of the circuit according to the invention by switching the frequency f of the oscillator 27 in stages. The change in the frequency f of the oscillator 27, however, causes the transition to another bandpass filter 15, the transmission frequency of which corresponds to the changed frequency f of the oscillator 27 .

An und für sich lassen sich zwei oder mehr Schaltungsanordnungen der durch F i g. 1 und 3 veranschaulichten Art ohne weiteres in Kettenschaltung aneinanderreihen. Die auf diese Weise erreichbare Erhöhung der Selektivität entspricht der mit üblichen Filtern durch Kettenschaltung erzielbaren Steigerung der Siebeigenschaften. Es empfiehlt sich jedoch, hohen Anforderungen an die Selektivität der Anordnung nach der Erfindung durch eine einzige Schaltung mit der aus F i g.1 und 3 hervorgehenden grundsätzlichen Konfiguration unter Erhöhung des Aufwandes für das Bandpaßfilter 15 zu genügen.In and of itself, two or more circuit arrangements can be of the by F i g. 1 and 3 can easily be daisy-chained together. The increase in selectivity that can be achieved in this way corresponds to that with the usual Filtering by chain connection, increase in the sieve properties that can be achieved. It recommends However, high demands on the selectivity of the arrangement according to the invention by a single circuit with the basic circuit shown in FIGS. 1 and 3 Sufficient configuration while increasing the effort for the bandpass filter 15.

Claims

Claims: 1. Tunable circuit arrangement with the transmission behavior of a bandpass extremely small bandwidth and high edge steepness, in which a first mixer stage, a fixedly tuned bandpass filter which determines the selective behavior of the arrangement and a second mixer stage are connected in a chain circuit and in which the reverse conversion the voltages and currents to be let through by the overall arrangement come about in their original frequency position through the first and second mixer stage common superimposed voltages, the frequency of which is automatically followed by slight frequency changes of the component to be transmitted by the arrangement of the frequency mixture fed to the one input terminal pair of the first mixer stage, characterized in that the superimposed frequencies (f-F, and f -i-F ") provided for the first and second mixer stages occur at the output of a third mixer stage (25), the first pair of input terminals is fed by an oscillator (27) tuned to a fixed frequency (f) and the second pair of input terminals is preceded by a filter (19) which can be tuned to the frequency to be transmitted (Fr) and which emits the output voltage of the arrangement and which is input to the output of the second mixer stage (17) is connected and that determines the self-excitation frequency of a feedback loop in which the voltages and currents with this self-excitation frequency are converted to different frequencies along their path through this loop, which in detail from this filter (19), from the third mixer (25 ), from the second mixer stage (17) and also from the two paths branching off from the output of the third mixer stage (25) and ending at one and the other of the two inputs of the second mixer stage (17), of which the first is constructed through the Connection of the output of the third mixer stage (25) to one input of the second mixer stage (17) comes about t and with the frequencies (f - F ,. and f -f Fr) oscillates, whereas the second path from the output of the third mixer stage (25) via the first, the frequencies (f - F "and f -f F,) in the frequency (f) transposing mixing stage (13 ) and via the fixed bandpass filter (15) to the other input of the second mixer (17), at the output of which the frequency (F,) which is characteristic of the remaining part of the feedback loop occurs due to a suitable choice of the loop gain, provided that the frequency mixture at the input of the arrangement contains a component of the frequency (F 1) to which the variable filter (19) is tuned. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that of the line which connects the pair of output terminals of the tunable filter (19 ) connects to the second pair of input terminals of the third mixer stage (25), a branch leads to the input of a permanently tuned filter (23), the undesired mixed products that appear at the output of the second mixer stage (17) in addition to d he frequency (F,) to be transmitted occur and which the tunable filter (19) does not completely suppress, keeps away from the output of the arrangement. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing stages are designed as push-pull or double push-pull mixing stages. 4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that filters are provided at the outputs of the second (17) and the third mixer (25) which suppress the input voltages of these mixer stages and undesired mixed products. 5. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that when the variable filter (19) is tuned to a frequency of the frequency mixture supplied to the input of the arrangement, the self-excitation condition for the feedback loop is met by the amplification of an amplifier, the amount is either between the tunable filter (19) and the third mixer (25) or between the first (13) and the second mixer (17). 6. Arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized by a disconnectable coupling device which feeds a fraction of the frequency mixture occurring at the input of the arrangement to that section of the feedback loop which, after this loop has been amplified, with the frequency to be transmitted by the arrangement (F ,) swings. 7. Arrangement according to claim 6, characterized by a disconnectable coupling device which feeds a fraction of such a size of the frequency mixture occurring at the input of the arrangement to the second input of the third mixer (25) that the voltage contained in this frequency mixture is the frequency to be transmitted by the arrangement (F,) fan the self-excitation feedback loop. B. Arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized by paths connected in parallel between the output of the second mixer stage (17 ') and the second input of the third mixer stage (25'), each of which has a variable filter (191, 192) and an amplifier (201, 202) of such gain. contain that for one of the number of paths connected in parallel, self-excitation occurs in the feedback loop if the frequency mixture fed to the input of the arrangement contains components whose frequency corresponds to the tuning frequency of the tunable filters (191, 192). 9. Arrangement according to claim 8, characterized by a controllable coupling device (31) which supplies a fraction of such a size of the frequency mixture occurring at the input of the arrangement to the second input of the third mixer (25 ') that the contained in the frequency mixture at the input of the arrangement Frequency components that are to be transmitted, the feedback loop to vibrations of the same frequency in their section between the output of the second mixer (17 ') and the second input of the third mixer (25 @. 10. Application of the arrangement according to one or more of the preceding Claims as a selective tube voltmeter. Documents considered: British Patent Nos. 489 571, 578 512, 583 246; USA Patent Nos. 1976 481, 2173145; "Electrical Communications Technology" (ENT), Vol. 17, Issue 11 , Pp. 247 to 261 (November 1940); "The Wireless Engineer", Vol. 18, No. 208, pp. 2 to 5 (January 1941); "Electronics", Vol. 19, No.

2, pp.224, 226, 228, 230, 232, 234, 236 (February 1946); »Radio technology« formerly »Radio-Amateur«), Vol. 27, No. 5, pp. 231 and 232 (May 1951); “Proceedings of the Institute of Radio Engineers ", Vol. 40, No. 7, pp. 807-812 (July 1952).