DE1227520B - Symmetrischer Modulator mit Amplituden-regelung des Ausgangssignals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03c

Deutsche Kl.: 21 a4 -14/01

Nummer: 1 227 520

Aktenzeichen: St 22099 IX d/21 a4

Anmeldetag: 8. Mai 1964

Auslegetag: 27. Oktober 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen symmetrischen Modulator mit Amplitudenregelung des Ausgangssignals für Nachrichtenanlagen, insbesondere für die trägerfrequente Nachrichtenübertragung.

Symmetrische Modulatoren, die als modulierende Elemente einen oder mehr im Schaltbetrieb arbeitende Transistoren aufweisen und als Quer- oder Längsmodulator arbeiten, wobei über einen ersten Übertrager das Modulationssignal zugeführt bzw. entnommen wird und über einen zweiten Übertrager ίο das trägerfrequente Signal entnommen bzw. zugeführt wird und durch die Trägerspannung die Steuerelektroden der Transistoren gesteuert werden, sind bekannt. Solche Modulatoren werden z. B. in der deutschen Patentschrift 1066 631 beschrieben.

Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, solche Modulatoren gleichzeitig zur automatischen Amplitudenregelung des Ausgangssignals auszunutzen.

Gemäß der Erfindung wird dieses nun dadurch erreicht, daß den Steuerelektroden der Transistoren außer der Trägerspannung eine von der verstärkten bzw. unverstärkten Ausgangsspannung des Modulators durch Gleichrichtung abgeleitete, in ihrer Amplitude der Hüllkurve dieser Spannung folgende unipolare Regelspannung zugeführt wird, daß durch diese unipolare Regelspannung das Verhältnis der durch die Polarität der Halbwellen der Trägerspannung bewirkten Sperr- und Durchschaltezeit der Transistoren in der Weise verändert wird, daß eine Verminderung bzw. Erhöhung der Amplitude des Ausgangssignals erfolgt.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figur eingehend beschrieben werden. Es sei 1 ein symmetrischer Transistor mit den korrespondierenden Elektroden 2 und 3, die über zwei gleiche Induktivitäten

10 mit der Sekundärwicklung 4 des Übertragers 5 verbunden sind. Jede der beiden Elektroden 2 und 3 des Transistors 1 arbeitet in Abhängigkeit von der Polarität der an ihr angelegten Spannung als Kollektor bzw. Emitter. Diese Elektroden liegen nun weiterhin über der Primärwicklung 6 eines weiteren Übertragers 7, deren Wicklungshälften durch einen Kondensator 20 miteinander verbunden sind.

8 sei ein Verstärker, dessen Eingangsklemmen mit der Sekundärwicklung des Übertragers 7 verbunden sind, während sein Ausgang an den Klemmen 9 und

11 liegt. An der Primärwicklung 12 des ersten Übertragers 5 werde über die Klemmen 13 und 14 die nicht dargestellte Modulationssignalquelle angeschlossen.

Eine nicht dargestellte Trägerstromquelle liegt an den Klemmen 15 und 16 an, wobei Klemme 16 mit Symmetrischer Modulator mit Amplitudenregelung des Ausgangssignals

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

John Gordon Willis, New Barnet, Hertfordshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 10. Mai 1963 (18 568)

Masse verbunden ist. Klemme 15 ist nun über einen Koppelkondensator 18 mit der Basis 17 des Transistors 1 verbunden, während Klemme 16 mit der Mittelanzapfung 19 der Sekundärwicklung 4 des. ersten Übertragers 5 verbunden ist. Zwei in Serie . geschaltete gleiche Kondensatoren 25 liegen zwischen'. den Elektroden2 und 3 des Transistors!. Ihr gemeinsamer Verbindungspunkt liegt ebenfalls am Masse. Diese Kondensatoren sind so dimensioniert,; daß sie für die Trägerwelle eine niederohmige Ver-:: bindung zur Masse bilden.

Die Ausgangsklemmen 9 und 11 des Verstärkers 8 sind mit den Eingangsklemmen eines Gleichrichterkreises 21 verbunden, von dessen Ausgangsklemmen eine über den Widerstand 22 an der Basis 17 des, > Transistors 1, die andere an Masse liegt. Ein Kon-: densator23 ist nun über die Ausgangsklemmen des Gleichrichterkreises 21 gelegt, wogegen die Basis 17 ' über einem Widerstand 24 an Masse liegt. 'Ί

Das an die Klemmen 13 und 14 der Anordnung; und damit an die Primärwicklung 12 des Übertragers 5 angelegte Modulationssignal sei beispielsweise ι Sprache. An der Sekundärwicklung 4 des Übertra-:· gers 5, die für die Trägerwelle durch einen Konden-v sator 26 überbrückt ist, treten erdsymmetrische Spannungen auf.

Wenn nun an den Klemmen 15 und 16 die Trägerwelle angelegt ist, bestimmt die Polarität jeder Halbwelle des Modulationssignals welche der Elektroden 2 oder 3 des Transistors 1 als Kollektor bzw. Emitter arbeitet. Wenn, wie beim Beispiel, ein symmetrischer PNP-Transistor verwendet wird, ist die Impedanz

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zwischen Emitter und Kollektor sehr klein, wenn Klemme 15 durch eine Halbwelle des Trägers negativ wird, und sehr hoch während der anderen Halbwelle. Dieses ist sowohl für positive und negative Halbwellen des Modulationssignals der Fall. Der Wert der Induktivitäten 10 und der der Kondensatoren 25 ist so gewählt, daß dieser Kreis bei der Trägerfrequenz Resonanz aufweist.

Der Fluß durch die Primärwicklung des Übertragers 6 wird im Rhythmus der Trägerfrequenzen — beispielsweise 100 kHz — unterbrochen und kehrt seine Richtung in Abhängigkeit von den Halbwellen des Modulationssignals um. Wenn der Transistor 1 leitend ist, wird in den Induktivitäten 10 Energie gespeichert, wenn er gesperrt ist, tritt eine gedämpfte Schwingung der Frequenz der Trägerschwingung auf. Diese gedämpfte Schwingung dauert eine Halbwelle an, bis der Transistor wieder leitend wird. Hierdurch ist keine Energie verloren und in diesem Augenblick wird die Spannung über den Kondensatoren 25 gleich Null. Der durch die Primärwicklung 6 fließende Strom besteht hauptsächlich aus den Seitenbändern erster und höherer Ordnung, während die Trägerwelle unterdrückt ist. Durch den Kondensator 20 wird der Übertrager auf das Seitenband in Serienresonanz abgestimmt, so daß das Modulationssignal gesperrt wird.

Die Seitenbänder stehen nun nach Verstärkung im Verstärker 8 an den Klemmen 9 und 11 an. Ein Gleichrichterkreis 21 liefert nun hieraus eine der Amplitude der Seitenbänder proportionale Gleichspannung. Die Zeitkonstante dieses Gleichrichterkreises ist so groß gewählt, daß die Gleichspannung nur der Hüllkurve der Modulationsschwingungen folgt und nicht den einzelnen Schwingungen. Die Polarität der Gleichspannung ist so gewählt, daß dem Widerstand 22 eine gegen Masse positive Spannung zugeführt wird. Es wird also die Basis 17 des Transistors 1 in Sperrichtung vorgespannt, so daß die Amplitude dieser Vorspannung das Verhältnis zwisehen Sperr- und Durchschaltzeit des Transistors 1 bestimmt. Ein Anwachsen der Vorspannung verkürzt die Durchschaltezeit des Transistors und erniedrigt damit auch die Amplitude der Seitenbänder bei dieser Modulatorschaltung. Wenn also die Vorspannung so von der Amplitude der Seitenbänder abhängig ist, arbeitet der Modulator zusätzlich noch als Presser für das Modulationssignal.

Das jRC-Glied aus dem Widerstand 22 und dem Kondensator 23 bildet einen Tiefpaß und unterdrückt die am Ausgang des Gleichrichterkreises 21 noch anstehenden Trägerreste. Der Kondensator 18 hat einen gegenüber der Basis-Emitter-Impedanz des Transistors 1 kleinen Scheinwiderstand und blockt die Vorspannung gegenüber den Klemmen 15 und te ab.

Für die Anwendung der beschriebenen Anordnung kann an der Wicklung 27 mittels eines Filters ein Seitenband ausgesiebt und in dem Verstärker 8 verstärkt werden, wobei von dessen Ausgangssignal durch Gleichrichtung die Vorspannung für den Transistor gewonnen wird. Es kann weiterhin dem Modulationssignal eine Gleichstromkomponente zugesetzt werden, so daß an dem Verstärkerausgang dann eine Trägerrestkomponente nach Art der Zweiseitenbandmodulation auftritt.

Es kann aber auch von den an der Wicklung 27 auftretenden Modulationsprodukten ohne vorherige Verstärkung durch Gleichrichtung die Regelvorspannung abgeleitet werden. Die Regelwirkung der Anordnung wird dadurch in bezug auf einen vorgegebenen Pegel des Modulationssignals geringer.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist an dem Beispiel eines Quermodulators beschrieben worden. Es läßt sich aber der Erfindungsgedanke auch anwenden auf Längsmodulatoren, bei denen Transistoren im Längszweig zwischen Ein- und Ausgangswicklungen hegen. Hier muß jedoch die Regelvorspannung in ihrer Polarität so gewählt werden, daß die Durchscbaltezeit der Transistoren abnimmt mit einem Ansteigen der Vorspannung.

Das Prinzip der Erfindung kann aber auch angewendet werden bei einem zwei Transistoren enthaltenden, entsprechend einem üblichen Ringmodulator arbeitenden Modulator. In diesem Fall wird· durch die gleiche Regelvorspannung die Basis-Emitter-Strecke dieser Transistoren beeinflußt.

Es braucht wohl nicht darauf hingewiesen zu werden, daß ein solcher Modulator in an sich bekannter Weise auch als Demodulator eingesetzt werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Symmetrischer Modulator mit Amplitudenregelung des Ausgangssignals, der einen oder mehr im Schaltbetrieb arbeitende Transistoren aufweist und als Quer- bzw. Längsmodulator arbeitet, wobei über einen ersten Übertrager das Modulationssignal zugeführt bzw, entnommen wird und über einen zweiten Übertrager das trägerfrequente Signal entnommen bzw. zugeführt wird und durch die Trägerspannung die Steuerelektroden der Transistoren gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen automatischen Amplitudenregelung des Ausgangssignals den Steuerelektroden der Transistoren außer der Trägerspannung eine von der verstärkten bzw. unverstärkten Ausgangsspannung des Modulators durch Gleichrichtung abgeleitete, in ihrer Amplitude der HüUkurve dieser Spannung folgende unipolare Regelspannung zugeführt wird, daß durch diese unipolare Regelspannung das Verhältnis der durch die Polarität der Halbwellen der Trägerspannung bewirkten Sperr- und Durchschaltezeit des Transistors (der Transistoren) in der Weise verändert wird, daß eine Verminderung bzw. Erhöhung der Amplitude des Ausgangssignals erfolgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 763 969.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 708/128 10.66 © Bundesdruckerei Berlin