DE1218557B - Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe - Google Patents

Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe

Info

Publication number
DE1218557B
DE1218557B DET23451A DET0023451A DE1218557B DE 1218557 B DE1218557 B DE 1218557B DE T23451 A DET23451 A DE T23451A DE T0023451 A DET0023451 A DE T0023451A DE 1218557 B DE1218557 B DE 1218557B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
modulation
valve
circuit according
output stage
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DET23451A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Alfred Leifer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefunken Patentverwertungs GmbH filed Critical Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority to DET23451A priority Critical patent/DE1218557B/de
Priority to CH28364A priority patent/CH436401A/de
Publication of DE1218557B publication Critical patent/DE1218557B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/16Amplitude modulation by means of discharge device having at least three electrodes
    • H03C1/18Amplitude modulation by means of discharge device having at least three electrodes carrier applied to control grid
    • H03C1/20Amplitude modulation by means of discharge device having at least three electrodes carrier applied to control grid modulating signal applied to anode

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Modulationsschaltung zur Anodenspannungsmodulation einer Hochfrequenzsenderendstufe Die Erfindung betrifft eine Modulationsschaltung zur Anodenspannungsmodulation einer Hochleistungssenderendstufe mit gutem Wirkungsgrad.
  • Mit der deutschen Patentschrift 861873 ist eine Modulationsschaltung bekanntgeworden, bei der die Modulation durch periodisches Schalten der Betriebsgleichspannung der Senderendstufe mittels einer von Rechteckimpulsen gesteuerten Elektronenröhre erfolgt. Die Schaltfrequenz ist so gewählt, daß sie wesentlich höher als die Frequenz der modulierenden Schwingung, jedoch niedriger als die Frequenz der zu modulierenden Trägerschwingung ist; die Schaltdauer, das ist der Teil der Schaltperigde, während der der Stromversorgungssehaltung Strom entnommen wird, ist von der Amplitude der modulierenden Schwingung abhängig gemacht. Ein solches Modulationssystem wird in der Literatur auch Pulsdauermodulation genannt. Es ist bekannt, daß sich aus einer pulsdauermodulierteh Schwingung die Information, d. h. die modulierende Schwingung, theoretisch mittels eines einfachen Tiefpasses, wiedergewinnen Cr läßt. Die oben beschriebene Modulationsschaltung hat einen den anderer bekannter Modulationsschaltungen übertreffenden Wirkungsgrad, wenn es gelingt, den »zerhackten Gleichstrom« verlustfrei oder wenigstens verlustarm wieder in einen Gleichstrom umzuwandeln. Das kann jedoch, wie es vorgeschlagen wird, ein Tiefpaßfilter, z. B. in Form einer Siebkette, nachweisbar nicht leisten. Darüber hinaus hat bei einem Tiefpaß-g-Filter die Eingangsquerkapazität die nachteilige -Eigenschaft, Modulationsverzerrungen hervorzurufen. Das, gleiche gilt, wenn auch in geringerem Maße, bei der Verwendung eines Tiefpaß-T-Filters, an dessen Eingang eine von der Heizstromversorgung und den Steuermitteln der als Schalter dienenden Elektronenröhre herrührende Schaltkapazität liegt.
  • Die Erfindung bezweckt, eine Modulationssehaltung der angeführten Art so zu verbessern, daß der bestmögliche Wirkungsgrad und eine gute Linearität der Modulationskennlinie erreicht wird.
  • Bei einer Modulationssehaltung zur Anodenspannungsmodulation einer Hochfrequenzsenderendstufe, bei der die Modulation durch periodisches Schalten der Betriebsgleichspannung der Senderendstufe mit einer Schaltfrequenz erfolgt, die zwischen der Frequenz der modulierenden und der der zu modulierenden Schwingung liegt, und zwar in der Weise, daß die Dauer des Teils der Schaltperiode, während der der Stromversorgungsschaltung Strom entnommen wird, von der Amplitude der modulierenden Schwingung abhängig gemacht wird, ist erfindungsgemäß zur verlustarmen Umformung der von einem Modulationsschalter gelieferten periodischen Schaltstromstöße in einen mit der Amplitude der Modulationsschwingung schwankenden Gleichstrom ein elektrischer Energiespeicher in Form eines Kondensators oder einer Drosselspule vorgesehen, der in dem Teil der Schaltperiode, in dem der Stromversorgungsschaltung Strom entnommen wird, geladen und in der Strompause in die Senderendstufe entladen wird, in Verbindung mit einem zwischen dem Modulationsschalter und dem Energiespeicher angeschlossenen, den Stromdurchgang nur in einer Richtung gestattenden Ventil, das, je nach Anordnung des Modulationsschalters und der in Abhängigkeit davon ge- wählten Art des Energiespeichers, so mit dem Euergiespeicher verbunden ist, daß es die Entladung des Energiespeichers in Richtung der Stromversorgungsschaltung verhindert, wenn der Energiespeicher ein Kondensator ist, daß jedoch der Energiespeicher über das Ventil entladen wird, wenn der Energiespeicher eine Drosselspule ist. Vorzugsweise hat die Stromversorgungsschaltung die Eigenschaft einer Konstantspannungsquelle und ist als Energiespeicher eine Speicherdrossel vorgesehen. Die Schaltelemente sind dann im Prinzip in der Weise angeordnet, daß Modulationsschalter, Speicherdrossel und Senderendstufe als Verbraucher in Reihe mit der Konstantspannungsquelle liegen, das Ventil parallel zu der Reihenschaltung aus Speicherdros,sel und Senderendstufe Regt und parallel zur Senderendstufe ein Glättungskondensator liegt.
  • Durch die Einfügung des Ventils wird die Entladung der Speicherdrossel in die Senderends-tufe nach dem öffnen des Modulationsschalters gesichert und die Entstehung einer hohen, die Bauelemente gefährdenden Induktionsspannung verhindert. Eine wegen des geringen Wirkungsgrades für sich allein weniger vorteilhafte Modulationsschaltung nach der Erfindung verwendet eine Konstantstromquelle und benutzt als Energiespeicher einen Speicherkondensator. Bei dieser Schaltung sind die Schaltelemente im Prinzip in der Weise angeordnet, daß der Modulationsschalter parallel zur Konstantstromquelle liegt, eine Reihenschaltung aus Ventil und Speicherkondensator ebenfalls parallel zur Konstantstromquelle liegt und die Senderendstufe als Verbraucher parallel zum Speicherkondensator liegt.
  • Mit dieser Grundschaltung in abgeänderter Form läßt sich jedoch in Verbindung mit der bevorzugten Grundschaltung eine Modulationsanordnung aufbauen, die wesentlich schwächer dünensionierte Schalter benötigt, als jede der Grundschaltungen für sich allein. Bei einer solchen Kombination wird der Senderendstufe die mittlere Gleichstromleistung über eine Modulationsdrossel zugeführt. Die Modulation zwischen Trägerwert und Modulationsspitze wird durch einen ersten Modulationssehalter bewirkt, der der Senderendstufe zusätzlichen Speisegleichstrom zuführt und die Modulation zwischen Null und Trägerwert durch einen zweiten Modulationssehalter, der einen Teil des mittleren Speisegleichstromes in die Stromversorgungsschaltung zurückführt, ehe er in die Senderendstufe gelangt.
  • Nachteilig bei den genannten Schaltungen ist je- doch immer noch, daß sie nicht den optimalen Wirkungsgrad haben und außerdem bei großen bzw. kleinen Modulationsgraden beträchtliche Modulationsverzerrungen aufweisen. Die Ursache dafür ist die oben erwähnte Schaltkapazität, die man sich als konzentrierte »schädliche« Kapazität dem Ventil im Querzweig parallel geschaltet denken kann. Bei verbesserten Schaltungen nach der Erfindung sind deshalb Mittel vorgesehen, Modulationsverzerrungen herabzusetzen und Wirkungsgradeinbußen zu vermeiden, die durchh eine parallel zu dem genannten Ventil liegende Schaltkapazität verursacht werden. Nirimit man einen geringeren Wirkungsgrad in Kauf, so können Modulationsverzerrungen nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vermieden werden, daß als Ventil eine gesteuerte Elektronenröhre verwendet wird, die gegensinnig zum Modulationsschalter gesteuert wird und deren Innenwiderstand gleichzeitig so beeinflußt wird, daß sie während jeder Schaltporiode einen Energiebetrag vernichtet, der dem in der Schaltkapazität gespeicherten Energiebetrag entspricht. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß während jeder Schaltperiode der Teil der Energie der Speicherdrossel in dem Ventil aufgezehrt wird, der der in der »schädlichen« Kapazität aufgespeicherten Energie entspricht. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn das Ventil so gesteuert wird, daß es in dem-Zeitpunkt leitend wird, in dem die Schaltkapazität auf den entgegengesetzten Spannungswert umgeladen ist. Eine andere Möglichkeit zur Vermeidung der durch die Schaltkapazität hervorgerufenen Modulationsverzerrungen besteht darin, daß antiparallel zu dem Ventil ein zusätzliches steuerbares Ventil - z. B. in Form einer gesteuerten Elektronenröhre - vorgesehen ist, das gegensinnig zum Modulationsschalter gesteuert -wird. Hierbei wird die »schädliche« Kapazität über das zusätzliche Ventil schnell entladen, sobald der Modulationsschalter öffnet und damit der Einfluß dieser Kapazität auf die Linearität der Modulation vermindert. Eine weitere Ausführung einer Modulationsschaltung nach der Erfindung, bei der sowohl die Auswirkungen der »schädlichen« Kapazität auf die Linearität der Modulation als auch auf den Wirkungsgrad wesentlich verringert sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherdrossel zwei Wicklungen mit fester Kopplung besitzt, deren eine zwischen der Spannungsquelle und dem Modulationsschalter liegt und deren andere in Reihe mit dem Ventil geschaltet ist. Die Wicklungen können induktiv, kapazitiv oder gemischt induktiv-kapazitiv gekoppelt sein. Bei einer solchen Anordnung der Schaltelemente wird ein großer Teil der schädlichen Schaltkapazität völlig wirkungslos, weil er parallel zur Last, d. h. parallel zu der angeschlossenen Senderendstufe liegt.
  • Eine weitere Verbesserung der Wirkung der Grundschaltung nach der Erfindung und ihrer Weiterbildungen kann dadurch erzielt werden, daß zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen Modulationseinrichtungen in Parallelschaltung auf dieselbe Senderendstufe arbeiten, wobei die Modulationsschalter zeitlich gegeneinander verschoben gesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Schaltfrequenz erheblich herabzusetzen, wodurch wiederum die Verluste und Verzerrungen geringer werden. Wählt man als Anzahl der paraHelgeschalteten Modulationsemrichtungen zwei oder Vielfache von zwei, so heben sich außerdem bei einem Tastverhältnis 1: 1 des Modulationsschalters - Trägerwert, keine Modulation - die Spannungsschwankungen mit der Schaltfrequenz (Welligkeit) am Verbraucher auf und sind auch bei Modulation geringer, so daß auf ein zusätzliches Filter verzichtet werden kann.
  • Restliche Modulationsverzerrungen können durch eine Vorverzerrung der Modulationsspannung kompensiert werden.
  • Ein besseres Verständnis der Erfindung soll die Zeichnung in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung vermitteln.
  • F i g. 1 und 2 sind erfindungsgemäße Grundschaltungen; F i g. 3 stellt eine praktische Ausführung der Grundschaltung nach F i g. 2 dar; F i g. 4 zeigt eine Schaltung entsprechend F i g. 1, in der die Konstantstromquelle durch eine Spannungsquelle mit in Reihe geschalteter Induktivität ersetzt ist; Fig. 5 ist die schematische Darstellung einer Modulationsschaltung mit zwei Modulationsschaltern; F i g. 6 und 7 zeigen Möglichkeiten, die schädliche Schaltkapazität zu vermindern oder wirkungslos zu machen; F i g. 8 ist eine abgeänderte Modulationsschaltung nach F i g. 2 mit zwei teils induktiv, teils kapazitiv gekoppelten Drosselspulen; F i g. 9 entspricht F i g. 8, jedoch mit rein kapazitiv gekoppelten Drosselspulen; Fig. 10 zeigt eine Parallelschaltung von vier Modulationsschaltungen nach F i g. 2, F i g. 11 eine solche von zwei Modulationsschaltaugen nach F i g. 8; und F i g. 12 ist ein Steuerspannungsdiagramm, das die Phasenverschiebungen der Steuerspannungen für die Schaltröhren in F ig. 10 wiedergibt. Zunächst sei an Hand der F i g. 1 und 2 die Wirkung der Modulationsgrundschaltungen nach der Erfindung erläutert.
  • In F i g. 1 ist Qi eine Stromquelle mit hohem (dynamischem) Innenwiderstand, eine sogenannte Konstantstromquelle, S ist ein Modulationsschalter, der durch eine steuerbare Elektronenröhre oder eine steuerbare Halbleiteranordnung verwirklicht werden kann, C ein Speicherkondensator, G ein Gleichrichter (Hochvakuum- oder Halbleitergleichrichter) und R ein Ersatzwiderstand, der den Innenwiderstand der angeschlossenen Senderendstufe symbolisiert, welcher in dem vorliegenden Fall als rein ohmisch angesehen werden kann. Bei geöffnetem Schalter S wird der Speicherkondensator C mit konstantem Strom geladen, bei geschlossenem Schalter entlädt er sich über den WiderstandR. Einen Rückfluß des Stromes über den Schalter verhindert der Gleichrichter G.
  • Wird der Schalter periodisch betätigt, so ist die Spannung am Kondensator proportional dem Tastverhältnis, d. h. dem Verhältnis Öffnungszeit zu Schließungszeit, wenn die Zeitkonstante des aus R und C bestehenden Kreises groß gegenüber einer Schaltperiodendauer ist. Die Schwierigkeit bei der Verwirklichung dieser Schaltung liegt darin, eine Konstantstromquelle mit geringen Verlusten aufzubauen. Sie ist jedoch vorteilhaft, wenn sie in abgeänderter Form mit der Grundschaltung nach F i g. 2 kombiniert wird.
  • Bei dieser in F i g. 2 dargestellten zweiten Grundschaltung ist statt der Konstantstromquelle Qi eine Konstantspannungsquelle Qu vorgesehen. Der Modulationsschalter S liegt in Reihe mit der Spannungsquelle. Als Speicherelement dient eine Drossel D. Sie wird bei geschlossenem Schalter »geladen« und bei geöffnetem Schalter über den Gleichrichter G und den Widerstand R entladen. C 1 ist ein Glättungskondensator. Bei periodisch betätigtem Schalter S ist die Spannung am Widerstand R ebenfalls proportional dem Tastverhältnis, das ist in diesem Fall das Verhältnis Schließungszeit zu öffnungszeit. Der Kondensator C 1 wird zweckmäßig so bemessen, daß er mit der Drossel ein Tiefpaßhalbglied bildet, dessen Grenzfrequenz über der Modulationsfrequenz, jedoch genügend weit unterhalb der Schaltfrequenz liegt. Er bewirkt so eine zusätzliche Glättung der Gleichspannung am Widerstand R, ist aber im Prinzip für die Wirkung der Schaltung unwesentlich. Wesentlich ist hingegen, und dadurch unterscheidet sich die erfindungsmäßige Schaltung von dem Bekannten, die Einschaltung eines Gleichrichters in den Querzweig hinter dem Schalter. Läßt man nämlich diesen Gleichrichter weg, bildet sich beim öffnen des Schalters an der Drossel eine Induktionsspannung aus, die bei den im Sendebetrieb üblichen Strömen eine gefährliche Höhe erreicht und zu unkontrollierbaren überschlägen oder Entladungen führt, wodurch im harmlosesten Fall die in der Drossel gespeicherte Energie zum größten Teil in Verlustwärme umgesetzt wird.
  • F i g. 3 zeigt, wie die Grundschaltung nach F i g. 2 verwirklicht wird. Die Spannungsquelle Qu ist eine herkömmliche Hochspannungsgleichrichterschaltung. Als Schalter S dient eine gesteuerte Elektronenröhre, deren Leistungsfähigkeit der der Röhren in der Senderendstufe gleich sein muß. Ein Steuergerät St, dem die Modulationsspannung M zugeführt wird, liefert eine Rechteckspannung, deren Tastverhältnis dem Augenblickswert der Amplitude der Modulationsspannung proportional ist und die als Steuerspannung der Schaltröhre dient.
  • Der Gleichrichter G ist eine Hochvakuumgleichrichterröhre, deren Kathode mit der der Schaltröhre S gemeinsam vom gleichen Heiztransformator HT geheizt wird. An die Mittelanzapfung der Heizwicklung ist die Speicherdrossel D angeschlossen, die entweder als Luftdrossel oder als Ferritdrossel ausgeführt sein kann. Die verteilte Erdkapazität von Röhrenheizung und Steuereinrichtung ist als konzentrierte Kapazität Cs gestrichelt am Punkt A eingezeichnet. Sie liegt in der Größenordnung von einem Nanofarad.
  • Die in F i g. 4 gezeigte Schaltung, von der Grundschaltung nach F i g. 1 abgeleitet, ist geeignet, die Spannung U 1 der Spannungsquelle Q hochzutransformieren, indem die beün öffnen des Schalters S entstehende Induktionsspannung an der Drossel D ausgenutzt wird. Die Schaltung wird in einer Modulationsschaltung nach F i g. 5 verwendet. Bei dieser Schaltung mit zwei Spannungsquellen Qu 1 und Qu 2 wird der Senderendstufe R die mittlere Gleichstromleistung über eine Modulationsdrossel ND von der Spannungsquelle Qul zugeführt (Trägerleistung). Bei einer Modulation nach unten, d.h. bei einer Verminderung der Anodenspannung der Senderendstufe, wird mit Hilfe des der Schaltung in F i g. 4 entsprechenden Schaltungsteiles, der aus der Drossel D, dem Modulationsschalter S2 und dem Gleichrichter G 2 - zwischen den Anschlußpunkten 1, 2 und 3, die denen in F i g. 4 entsprechen - besteht, ein Teil der mittleren Gleichstromleistung beün Anschlußpunkt 1 abgezweigt und über die Drossel D und den Gleichrichter G 2 in die Spannungsquelle Qu2 zurückgeführt. Die Anodenspannung der Senderendstufe vermindert sich damit, und zwar entsprechend der Schließungszeit des Modulationsschalters S 2. Bei einer Modulation nach oben, d. h. bei einer Erhöhung der Anodenspannung der Senderendstufe, wird über den der Schaltung nach F i g. 2 entsprechenden Schaltungsteil, der aus dem Modulationsschalter Sl, dem Gleichrichter Gl und der Drossel D - die also eine zweifache Aufgabe hat - besteht, der Senderendstufe zusätzliche Leistung aus der Spannungsquelle Qu2 zugeführt. Die Anzapfung der Niederfrequenzdrossel hat den Zweck, trotz der Restspannung der Schaltröhren 1001/oige Modulierbarkeit zu erreichen.
  • Der Vorteil der Modulationsschaltung nach F i g. 5 ist, daß die als Modulationsschalter dienenden Elektronenröhren wesentlich kleiner bemessen werden können, so daß auch der gesamte Aufwand trotz der scheinbar vermehrten Zahl der Bauteile und des Erfordernisses zweier Spannungsquellen kleiner bleibt und der Wirkungsgrad wegen der geringeren Verluste in den Modulationsschaltern noch höher ist.
  • Bei allen aus der Grundschaltung nach F i g. 2 abgeleiteten Schaltungen, so z. B. der nach F i g. 3 und F i g. 5, bereitet die schon mehrfach erwähnte Schaltkapazität, in F i g. 3 als Cs zwischen dem Punkt A und Masse gestrichelt eingezeichnet, erhebliche Schwierigkeiten, und zwar aus folgenden Gründen: Wegen des geringen Innenwiderstandes der Spannungsquelle Qu und des ebenfalls geringen Durchlaßwiderstandes des Modulationssehalters S erfolgt die Aufladung von Cs so schnell, daß sie bis zu verschwindend kleinen Schließungszeiten des Modulationssehalters unabhängig von dem Tastverhältnis, d. h. von der relativen Schließungszeit des Modulationsschalters, ist.
  • Während der öffnungszeit des Modulationssehalters wird die Schaltkapazität Cs in die Senderendstufe R entladen, und zwar wegen des parallel zu Cs liegenden Ventils G immer bis auf die Durchlaßspannung (Restspannung) dieses Ventils. Auf diese Weise fließt ein nur von der Schaltfrequenz abhängender, also konstanter Leistungsbetrag zusätzlich in die Senderendstufe. Dieser kann bei großen Amplituden der Hochfrequenzträgerschwingung vernachlässigt werden, nicht aber bei sehr kleinen. In dem letzten Fall bewirken selbst kleine Schaltkapazitäten bereits erhebliche Abweichungen von der Linearität der Modulationsschaltung, für die ja gefordert wird, daß die Amplitude der Hochfrequenzträgerschwingung proportional der relativen Schließungszeit des Modulationsschalters sein soll. Die Schaltkapazität Cs ist außerdem eine Ursache zusätzlicher Verluste, da bekanntlich bei der Aufladung eines Kondensators ein der Kondensatorenergie gleicher Energiebetrag in dem Zuleitungswiderstand verbraucht wird, im vorliegenden Fall also in der als Modulationsschalter dienenden Elektronenröhre. Da die im Kondensator Cs gespeicherte Energie außerdem wegen ihrer verzerrenden Wirkung nicht nutzbar gemacht werden kann, wird man mit einer Verlustenergie in Höhe der doppelten Energie in der Schaltkapazität Cs rechnen müssen. Um die Größenordnung dieser Verluste deutlich zu machen, sei ein Beispiel angeführt, das sich auf einen 300-kW-Sender bezieht: Die schädliche Schaltkapazität Cs habe die Größe 1 nF, die Schaltfrequenz fs sei 50 kHz, die Spannung U der Spannungsquelle Qu sei 20 kV. Dann ist die gesamte von dem Kondensator Cs verursachte Verlustleistung Nv=2 - NC,=CU2 - fs=20 kW. Diese Verlustleistung ist bereits größer als die aus mittlerem Betriebsgleichstrom und Restspannung an der als Modulationsschalter dienenden Elektronenröhre resultierende Schalterverlustleistung.
  • Bei einer Weiterentwicklung der erfIndungsgemäßen Schaltungen sollen nun die Wirkungen der schädlichen Schaltkapazität Cs auf die Linearität der Modulationskennlinie dadurch vermieden werden, daß die im Kondensator Cs aufgespeicherte, Energie - indem man zusätzliche Verluste in Kauf nimmt -einfach vernichtet wird, -wie es z. B. in der Anordnung nach F i g. 6 der Fall ist. Sofort nachdem die als Modulationsschalter S dienende Elektronenröhre gesperrt ist - das entspricht einem geöffnetem Schalter -, wird die antiparallel zum Ventil G geschaltete Hilfsröhre ES geöffnet, d. h. leitend gemacht. Dadurch wird die schädliche Schaltkapazität Cs über die Röhre ES sehr schnell entladen. Zu berücksichtigen ist bei dieser Schaltung, daß zur Vermeidung eines Kurzschlusses der Spannungsquelle zwischen Sperrung der Schaltröhre S und öffnung der Hilfsröhre ES ein, wenn auch geringer Zeitabstand vorhanden sein muß.
  • Die Hilfsröhre ES kann eingespart werden, wenn das Ventil G steuerbar ausgeführt ist und so gesteuert wird, daß es erst in dem Augenblick leitend wird, in dem die Schaltkapazität durch den weiterfließenden Drosselstrom auf den entgegengesetzten Spannungswert umgeladen ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Betrag der Kondensatorenergie in Cs ge- bunden bleibt und nicht in die Senderendstufe abfließt. Eine andere, jedoch schwieriger zu beherrschende Lösung des Problems ist, durch Steuerung des Innenwiderstandes des Ventils G während jeder Schaltperiode einen Energiebetrag zu vernichten, der dem in der Schaltkapazität Cs gespeicherten entspricht.
  • Bei einer anderen Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Schaltungen, wie sie die F i g. 7 und 8 zeigen, wird versucht, die Ursache der Störungen selbst, nämlich die schädliche Schaltkapazität Cs, stark zu vermindern, bzw. größere Anteile der Schaltkapazität an eine Stelle zu versetzen, an der sie nicht störend wirken. In F i g. 7 ist die als Modulationssehalter dienende Elektronenröhre S in die Minusleitung, also in die Kathodenzuleitung der Senderendstafe gelegt und die positive Leitung geerdet. Dadurch liegen am Punkt A die wesentlich geringeren Anoden-Erde-Kapazitäten der Elektronenröhren S und G statt der kapazitätsreichen Transformatoren HT für die Röhrenheizung. Diese Schaltung ist aber bei herkömmlichem Aufbau der Senderendstufe R nicht verwendbar. In einem solchen Falle ist es günstig, die Schaltung nach F i g. 8 zu benutzen. Wie man sieht, liegt die bei der Schaltung nach F i g. 3 den größten Teil der Schaltkapazi-tät Cs bildende Erdkapazität des Heiztransformators HT hier parallel zu dem ohnehin vorgesehenen Glättungskondensator C 1 und ist damit unschädlich. Die verbleiT5ende schädliche Schaltkapazität Cs' ist also beträchtlich kleiner als die der Schaltung nach F i g. 3, ohne daß der Aufwand nennenswert vergrößert wurde. Da die Speicherdrossel D in dieser Schaltung zwischen der Spannungsquelle Qu und dem Modulationsschalter S liegt, muß die Drossel über einen Umweg in den Verbraucher, das heißt die Senderendstufe R, entladen werden. Dies geschieht über eine zweite Wicklung Y' der Drossel D, die mit der ersten Wicklung D' fest induktiv gekoppelt ist. Die Wicklungen D' und Y' können zusätzlich kapazitiv über den Kondensator C 2 gekoppelt sein. Auch eine rein kapazitive Kopplung getrennter Spulen D' und Y' mittels des Koppelkondensators C 2, wie sie in F i g. 9 gezeigt ist, ist möglich.
  • Sollte sich bei den Schaltungen mit bereits verminderter schädlicher Schaltungskapazität, wie sie beispielsweise die F i g. 7, 8 und 9 zeigen, diese noch als störend erweisen, so kann von den oben beschriebenen Mitteln zur Vernichtung der in der Schaltkapazität gespeicherten Energie Gebrauch gemacht werden.
  • Durch eine ergänzende Maßnahme kann die Wirkung der Erfindung weiter verbessert werden, und zwar durch ParalleIschaltung der Ausgänge mehrerer erfindungsmäßiger Modulationsschaltungen, die zeitlich gegeneinander verschoben gesteuert werden. Wie das zu verstehen ist, zeigt Fig. 10. DieAusgängim e von vier Schaltungen nach F i g. 3 arbeiten auf den gemeinsamen Verbraucher R. Die aus S 1, G 1, D 1; S2, G2, D2; S3, G3, D3 und S4, G4, D4 gebildeten Modulationssehaltungen werden von getrennten Ausgängen des Steuergerätes, St, dem die Modulationsspannung M zugeführt wird, unabhängig voneinander gesteuert. F i g. 12 zeigt in einem Diagramm die gegenseitige Phasenverschiebung von 901 der sonst gleichen Steuerspannungen an den Ausgängen 1, 11, IH und IV des Steuergerätes St. Bei der Verwendung von nur zwei Modulationsschaltungen würde man zwei um 180' phasenverschobene Steuerspannungen benutzen, wie sie z. B. von den Ausgängen1 und 111 des SteuergerätesSt geliefert werden (vgl. F i g. 11).
  • Der Sinn dieser Maßnahme ist, durch die Verschachtelung der Strömimpulse mit einer niedrigeren Schaltfrequenz auszukommen. Das ist vorteilhaft, weil die von der schädlichen Schaltkapazität hervorgerufenen Modulationsverzerrungen und Leistungsverluste mit der Schaltfrequenz ansteigen, wie schon oben gezeigt wurde. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß für zwei, vier, sechs, acht usw. Modulationssehaltungen sich die restlichen Spannungsschwankungen am Verbraucher aufheben, wenn das Tastverhältnis der Modulationsschalter 1: 1 ist (das entspricht der sogenannten »Trägereinstellung«). Die Bauelemeinte sind entsprechend dem geringeren Leistungsdurchgang schwächer zu bemessen.
  • Natürlich ist die in F i g. 10 gezeigte Schaltung, die aus der Grundschaltung nach F i g. 3 entwickelt wurde, in der Praxis unzweckmäßig, weil für jede Schaltung eine getrennte Heizstromversorgung vorzusehen wäre.
  • Schaltet man dagegen Modulationsschaltungen nach F i g. 8 parallel, wie es in F i g. 11 für zwei Modulationsschaltungen gezeigt ist, liegen die Kathoden aller Röhren auf einem Potential und können deshalb aus einer Heizstromversorgung gemeinsam geheizt werden. Ebenso liegen die Steuereinrichtungen auf dem gleichen Potential.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Modulationssehaltung zur Anodenspannungsmodulation einer Hochfrequenzsenderendstufe, bei der die Modulation durch periodisches Schalten der Betriebsgleichspannung der Senderendstufe mit einer Schaltfrequenz erfolgt, die zwischen der Frequenz der modulierenden und der der zu modulierenden Schwingung liegt, und zwar in der Weise, daß die Dauer des Teils der Schaltperiode, während der der Stromversorgungsschaltung Strom entnommen wird, von der Amplitude der modulierenden Schwingung abhängig gemacht wird, dadurch gekennz e i c h n e t, daß zur verlustarmen Umformung der von einem Modulationsschalter gelieferten periodischen Schaltstromstöße in einen mit der Amplitude der Modulationsschwingung schwankenden Gleichstrom ein elektrischer Energiespeicher in Form eines Kondensators oder einer Drosselspule vorgesehen ist, der in dem Teil der Schaltperiode, in dem der Stromversorgungsschaltung Strom entnommen wird, geladen und in der Strompause in die Senderendstufe entladen wird, und daß zwischen dem Modulationsschalter und dem Energiespeicher ein den Stromdurchgang nur in einer Richtung gestattendes Ventil angeschlossen ist, das je nach der Anordnung des Modulationsschalters und der in Abhängigkeit davon gewählten Art des Energiespeichers so mit dem Energiespeicher verbunden ist, daß es die Entladung des Energiespeichers in Richtung der Stromversorgungsschaltung verhindert, wenn der Energiespeicher ein Kondensator ist, daß je- doch der Energiespeicher über das Ventil entladen wird, wenn der Energiespeicher eine Drosselspule ist.
  2. 2. Modulationsschaltung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (G) ein Halbleiter-Gleichrichter ist. 3. Modulationssehaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (G) eine Hochvakuumelektronenröhre Jst. 4. Modulationsschaltung nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (G) steuerbar ist. 5. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsschaltung die . Eigenschaften einer Konstantspannungsquelle (Qu) hat, daß der Energiespeicher eine Speicherdrossel (D) ist und daß die Schaltelemente im Prinzip in der Weise angeordnet sind, daß a) Modulationsschalter (S), Speicherdrossel (D) und Senderendstufe (R) als Verbraucher in Reihe mit der Konstantspannungsquelle (Qu) liegen, b) das Ventil (G) parallel zu der Reihenschaltung aus Speicherdrossel (D) und Senderendstufe (R) liegt, e) und parallel zur Senderendstufe (R) ein Glättungskondensator (C 1) liegt. 6. Modulationsschaltung nach- Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Speicherdrossel (D) und Glättungskondensator (C 1) ein Tiefpaßhalbglied bilden, dessen Grenzfrequenz zwischen der höchsten Modulationsfrequenz und der Schaltfrequenz liegt. 7. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungsschaltung die Eigenschaften einer Konstantstromquelle (Qi) hat, daß der Energiespeicher ein Speicherkondensator (C) ist und daß die Schaltelemente im Prinzip in der Weise angeordnet sind, daß a) der Modulationsschalter (S) parallel zur Konstantstromquelle (Qi) liegt, b) eine Reihenschaltung aus Ventil (G) und Speicherkondensator (C) ebenfalls parallel zur Konstantstromquelle liegt und c) die Senderendstufe (R) als Verbraucher parallel zum Speicherkondensator (C) liegt. 8. Modulationsschaltung nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des aus dem Speicherkondensator (C) und eines die Senderendstufe (R) repräsentierenden Ersatzwiderstandes bestehenden RC-Gliedes gleich dem reziproken Wert der höchsten Modulationsfrequenz oder kleiner, jedoch wesentlich größer als der reziproke Wert der Schaltfrequenz gewählt ist. 9. Modulationssehaltung nach Anspruch 5 bei gleichzeitiger Verwendung einer abgeänderten Modulationsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - daß der Senderendstufe die mittlere Gleichstromleistung (Trägerleistung) über eine Modulationsdrossel (ND) zugeführt wird, daß die Modulation zwischen Trägerwert und Modulationsspitze durch einen ersten Modulationsschalter (S1) bewirkt wird, der der Senderendstufe zusätzlichen Speisegleichstrom zuführt, und daß die Modulation zwischen Null und Trägerwert mittels eines zweiten Modulationsschalters (S2) durch Rückführung eines Teiles des mittleren Speisegleichstromes in die Stromversorgungsschaltung erfolgt. 10. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, Modulationsverzerrangen, die durch eine parallel zu dem Ventil (G, Gl)# liegende Schaltkapazität (Cs) hervorgerufen werden, herabzusetzen. 11. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, eine Wirkungsgradeinbuße, die durch eine parallel zu dem Ventil (G, GI) liegende Schaltkapazität (Cs) verursacht wird, zu vermeiden. 12. Modulationsschaltung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichne4 daß das Ventil steuerbar ist, gegensinnig zum Modulationsschalter gesteuert wird und daß sein Innenwiderstand gleichzeitig so beeinflußt wird, daß es während jeder Schaltperiode einen Energiebetrag vernichtet, 'der dem in der Schaltkapazität (Cs) gespeicherten Energiebetrag entspricht. 13. Modulationsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil steuerbar ist und gegensinnig zum Modulationsschalter s6 gesteuert wird, daß es in dem Zeitpunkt leitend wird, in dem die Schaltkapazität (Cs) auf den entgegengesetzten Spannungswert umgeladen# ist. 14. Modulationsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß antiparallel zu dem Ventil (G) ein zusätzliches steuerbares Ventil vorgesehen ist, das gegensinnig zum Modulationsschalter gesteuert wird. 15. Modulationsschaltung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherdrossel_ (D) zwei Wicklungen (D', D") mit fester induktiver Kopplung besitzt, deren eine (D') zwischen der Spannungsquelle (Qu) und d ' ein Moduiationsschalter(S) liegt und deren ander (D") in Reihe mit dem Ventil geschaltet ist. 16. Modulationsschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wicklungen (D, D'»') der Speicherdrossel eine zusätzliche kapazitive Kopplung besteht. 17. Modulationsscha - Itung nach Anspruch15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (D', D"') der Speicherdrossel nur kapazitiv gekoppelt sind. 18. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder einer Kombination derselben, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Modulationseinrichtungen auf dieselbe Senderendstufe arbeiten und die Modulationsschalter zeitlich gegeneinander verschoben gesteuert werden. 19. M-odulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Modulationsverzerrungen zusätzlich durch Vorverzerrung der Modulationsspannung kompensiert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 591595.
DET23451A 1963-02-08 1963-02-08 Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe Pending DE1218557B (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DET23451A DE1218557B (de) 1963-02-08 1963-02-08 Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe
CH28364A CH436401A (de) 1963-02-08 1964-01-13 Mit einer Hochfrequenzsenderendstufe zusammenwirkende Modulationsschaltung zur Anodenspannungsmodulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DET23451A DE1218557B (de) 1963-02-08 1963-02-08 Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1218557B true DE1218557B (de) 1966-06-08

Family

ID=7550994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DET23451A Pending DE1218557B (de) 1963-02-08 1963-02-08 Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH436401A (de)
DE (1) DE1218557B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2386935A1 (fr) * 1977-04-05 1978-11-03 Licentia Gmbh Amplificateur de modulation
DE2741038A1 (de) * 1977-07-07 1979-01-25 Patelhold Patentverwertung Pulsdauer-modulationsschaltung
FR2418979A1 (fr) * 1978-03-02 1979-09-28 Marconi Co Ltd Circuit de modulation en amplitude
EP0042264A1 (de) * 1980-06-18 1981-12-23 The Marconi Company Limited Schaltung, um einer HF-Stufe eines Funksenders einen amplitudenmodulierten Strom zuzuführen
EP0042272B1 (de) * 1980-06-18 1985-08-28 The Marconi Company Limited Pulsdauermodulationssystem
DE3900958A1 (de) * 1989-01-14 1990-07-26 Flender Himmelwerk Gmbh Hochfrequenzgenerator fuer leistungsstarke verbraucher

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR591595A (fr) * 1923-12-14 1925-07-07 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux systèmes transformateurs de courants

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR591595A (fr) * 1923-12-14 1925-07-07 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux systèmes transformateurs de courants

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2386935A1 (fr) * 1977-04-05 1978-11-03 Licentia Gmbh Amplificateur de modulation
US4152661A (en) * 1977-04-05 1979-05-01 Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. Modulation amplifier
DE2741038A1 (de) * 1977-07-07 1979-01-25 Patelhold Patentverwertung Pulsdauer-modulationsschaltung
FR2418979A1 (fr) * 1978-03-02 1979-09-28 Marconi Co Ltd Circuit de modulation en amplitude
EP0042264A1 (de) * 1980-06-18 1981-12-23 The Marconi Company Limited Schaltung, um einer HF-Stufe eines Funksenders einen amplitudenmodulierten Strom zuzuführen
EP0042272B1 (de) * 1980-06-18 1985-08-28 The Marconi Company Limited Pulsdauermodulationssystem
DE3900958A1 (de) * 1989-01-14 1990-07-26 Flender Himmelwerk Gmbh Hochfrequenzgenerator fuer leistungsstarke verbraucher

Also Published As

Publication number Publication date
CH436401A (de) 1967-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0382110B1 (de) Ausgangssteuerkreis für Inverter sowie Hochfrequenz-Stromquelle zur Gleichstromversorgung einer Schweissstation
EP0884830B1 (de) Leistungsversorgungseinheit mit einem pulsdauermodulierten Wechselrichter, insbesondere für einen Röntgengenerator
CH671860A5 (de)
EP2026457A1 (de) Wechselrichter mit zwei Zwischenkreisen
DE2653333A1 (de) Anordnung zur phasenkompensation in einem wechselstromnetz
EP2026456A1 (de) Wechselrichter
DE2221225A1 (de) Schnellschaltkreis zum Betrieb einer kapazitiven Last
DE2207203A1 (de) Chopper-Umformer
DE60205058T2 (de) Schaltnetzteil
DE1218557B (de) Modulationsschaltung zur Anodenspannungs-modulation einer Hochfrequenzsenderendstufe
DE1236002B (de) Elektronischer Umschalter mit zwei Thyristoren, die abwechselnd gezuendet werden
EP0349743B1 (de) Leistungsverstärker
DE1080212B (de) Einrichtung zur Umformung von Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom in Drehstrom einstellbarer Frequenz
DE1613979A1 (de) Gleichspannungskonverter
DE2938131C2 (de) Ablenkschaltung
EP0134508B1 (de) Energiesparschaltung für ein steuerbares elektrisches Ventil
DE3040556A1 (de) Schaltungsanordnung mit einem wechselrichter zur speisung eines wechselstromverbrauchers mit einer alternierenden spannung, insbesondere einer sinusfoermigen wechselspannung
DE1638505A1 (de) Frequenzumformer
EP0180966A2 (de) Wechselrichter mit einer Last, die eine Wechselrichter-Ausgangsspannung bestimmter Kurvenform und Frequenz erzwingt
DE2443892C2 (de) Schaltungsanordnung zur Herabsetzung der auftretenden Verlustleistung beim Abschalten einer wenigstens einen Halbleiterschalter und eine Induktanz enthaltenden Reihenschaltung
DE969358C (de) Schwingungserzeuger zur Erzeugung von im wesentlichen saegezahnfoermigen elektrischen Schwingungen
DE2246257C2 (de) Schaltungsanordnung für einen selbstgeführten, ein- oder mehrphasigen Wechselrichter
DE3020745C2 (de) Fremdgesteuerter Gleichspannungswandler
DE908892C (de) Versaerker- oder Generatorschaltung zur Erzeugung eines periodischen elektrischen oder magnetischen Feldes
DE1955104A1 (de) Schaltungsanordnung mit Schaltungsmitteln zum periodischen Unterbrechen eines einer Induktivitaet zugefuehrten Stromes