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Modulationsschaltung zur Anodenspannungsmodulation einer Hochfrequenzsenderendstufe
Die Erfindung betrifft eine Modulationsschaltung zur Anodenspannungsmodulation einer
Hochleistungssenderendstufe mit gutem Wirkungsgrad.
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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.
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Die Erfindung bezweckt, eine Modulationssehaltung der angeführten
Art so zu verbessern, daß der bestmögliche Wirkungsgrad und eine gute Linearität
der Modulationskennlinie erreicht wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Restliche Modulationsverzerrungen können durch eine Vorverzerrung
der Modulationsspannung kompensiert werden.
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Ein besseres Verständnis der Erfindung soll die Zeichnung in Verbindung
mit der nachfolgenden Beschreibung vermitteln.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.