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Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation mit einem Signaleingang,
einem Trägereingang und einem Ausgang, bei dem die Kollektoren zweier Transistoren
miteinander verbunden sind Die Erfindung betrifft einen Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation
mit einem Signaleingang, einem Trägereingang und einem Ausgang, bei dem die Kollektoren
zweier Transistoren miteinander verbunden und über eine Primärwicklung eines Ausgangsübertragers
und eine dazu in Serie liegende Spannungsquelle an eine Mittelanzapfung einer Symmetriewicklung
eines Eingangsübertragers geführt sind, wobei die Symmetriewicklung des Eingangsübertragers
mit ihren Enden jeweils an die Basis eines der Transistoren und mit ihrer Mittelanzapfung
an die Emitter geführt ist.
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Bei der Modulation einer Trägerschwingung durch ein Signal, daß ein
Nachrichtenband mit einer Vielzahl von modulierenden Einzelschwingungen umfaßt,
treten in der Praxis außer den gewünschten auch unerwünschte Modulationsprodukte
auf, die besonders störend sind, wenn sie in das bei der Modulation entstehende,
umgesetzte Nachrichtenband fallen, und die ferner einen mehr oder weniger großen
Filteraufwand bedingen, wenn sie außerhalb dieses Nachrichtenbandes liegen. So ist
es beispielsweise zweckmäßig, bei der bekannten Einseitenbandübertragung der Trägerfrequenztechnik,
mittels der nach dem Frequenz-Multiplex-Verfahren eine Vielzahl einzelner, frequenzmäßig
nebeneinanderliegender Seitenbänder gemeinsam übertragen werden, Modulatoren vorzusehen,
die verschiedene Modulationsprodukte unterdrücken. Solche Modulatorschaltungen,
die mehrere nichtlineare Elemente enthalten, und bei denen gewisse Modulationsprodukte
unterdrückt werden, bieten z. B. den Vorteil; daß der Aufwand an Filtermitteln durch
den größeren Frequenzbestand störender Modulationsprodukte vom Nutzband bzw. auf
Grund ihrer kleineren Amplitude niedrig gehalten werden kann. Verwendet man als
nichtlineare Elemente Transistoren in Verstärkerschaltung, so lassen sich verstärkende
Modulatoren erzielen.
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Bei einem bekannten verstärkenden Modulator mit , zwei Transistoren
liegen die Basisanschlüsse der Transistoren jeweils an einem Ende einer Symmetriewicklung
eines Eingangsübertragers, und die miteinander verbundenen Kollektoren sind dabei
über die Serienschaltung aus der Primärwicklung eines Ausgangsübertragers und einer
Spannungsquelle an die Mittelanzapfung der Symmetriewicklung geführt. Im Gegensatz
zu Gegentaktmodulatoren, bei denen lediglich der Träger am Ausgang unterdrückt wird,
weist dieser Modulator den Vorteil auf, daß. am Ausgang außer dem Träger auch noch
das Eingangssignal unterdrückt wird. Dazu sind aber drei übertrager nötig, von denen
zwei als Symmetrieübertrager ausgeführt sein müssen.
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Es ist ferner bereits ein Modulator mit komplementären Transistoren
bekannt, in dessen Wechselstromersatzschaltbild bei den komplementären Transistoren
die Eniitter unmittelbar und die Basisanschlüsse über die symmetrische Sekundärwicklung
eines Eingangsübertragers miteinander verbunden sind. Bei der praktischen Anwendung
ist bei diesem Modulator eine symmetrische Versorgungsspannungsquelle erforderlich,
die jedoch vielfach nicht ohne weiteres zur Verfügung steht und daher in vielen
Fällen einen zusätzlichen Aufwand bedingt. Außerdem müssen bei diesem Modulator
besondere Maßnahmen getroffen werden, um die an verschiedenen Potentialen liegenden
Eingangskreise der Transistoren galvanisch voneinander zu trennen. Darüber hinaus
ist es dabei noch erforderlich, besondere Strompfade vorzusehen, die jeweils den
Gleichstromweg in den Eingangskreisen der Transistoren schließen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verstärkenden Modulator
mit Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyp zu schaffen, der sowohl den Träger,
als auch das Signal am Ausgang unterdrückt und dabei einfach aufgebaut ist. Eine
spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, einen Modulator zu schaffen, bei dem der
Pegel des Seitenbandes einstellbar ist Man kann zu diesem Zweck den Eingangsübertrager
mit jeweils einer eigenen Eingangswicklung für das Eingangssignal und den Träger
versehen.
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Gemäß der Erfindung wird der Gegentaktmodulator derart ausgebildet,
daß an den Eingangsübertrager der Träger und das Signal gelegt sind, und daß der
mit der Mittelanzapfung der Symmetriewicklung, insbesondere über einen einstellbaren
Widerstand, an
die Emitter der Transistoren geführte Eingangsübertrager
durch einen Gabelübertrager gebildet ist, bei dem zwei Primärwicklungen Teile einer
Wicklung mit zwei äußeren Anschlüssen und einer Anzapfung sind, und daß der Signaleingang
und der Trägereingang jeweils durch einen der äußeren Anschlüsse und ein freies
Ende einer an der Anzapfung liegenden Nachbildung gebildet sind.
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Dieser Gegentaktmodulator besitzt den Vorteil, daß am Ausgang nur-
Modulationsprodukte von der Form p S2 ± q a) mit jeweils zugleich
geraden oder ungeraden p und q auftreten und bei Entkopplung des Trägereingangs
vom Signaleingang nur zwei Übertrager, von denen nur einer als Symmetrieübertrager
ausgeführt zu werden braucht, erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil ist, daß dieser
Modulator hinsichtlich der Grundwellen sowohl des Trägers als auch des Eingangssignals
einen Gegentaktmodulator, für die Grundwellen also einen Doppelgegentaktmodulator,
darstellt und dabei eine einfache Einstellmöglichkeit des Seiterlbandpegels mittels
eines einzigen einstellbaren Widerstandes bietet. Bei jedem der beiden Transistoren
können dabei Emitter und Basis miteinander vertauscht werden, so daß der Verbindungspunkt
der Basisanschlüsse an der Spannungsquelle liegt. Bei dieser Anordnung ergibt sich
der weitere Vorteil, daß ein in die Verbindung der Basisanschlüsse mt der Mittelanzapfung
der Symmetriewicklung eingeschleifter, einstellbarer Widerstand sowohl zur Einstellung
des Seitenbandpegegls als auch zur Stromgegenkopplung verwendbar ist.
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In die Verbindung der Spannungsquelle mit der Mittelanzapfung der
Symmetriewicklung des Eingangsübertragers kann ferner eine Parallelschaltung aus
einem Widerstand und einem Kondensator ein- ; gefügt sein. Durch diese Maßnahme
ergibt sich die Möglichkeit, die besonders unerwünschten Modulationsprodukte vom
Typ d2 ± 3 u) zu verringern. Man kann auch zu diesem Zweck in die Verbindung der
Spannungsquelle mit derMittelanzapfung der Symmetriewicklung des Eingangsübertragers
eine Vorspannungsquelle einfügen.
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Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Gegentaktmodulator mit zwei Transistoren, deren
Emitter miteinander verbunden sind; F i g. 2 zeigt einen Gegentaktmodulator mit
zwei Transistoren, deren Basisanschlüsse miteinander verbunden sind; F i g. 3 zeigt
einen Gegentaktmodulator mit einem Eingangsübertrager, "dessen Primärwicklungen
in einer Gabelschaltung.-angeordnet sind.
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Der in F i g. 1 dargestellte Gegentaktmodulator besteht im wesentlichen
aus dem Eingangsübertrager 1, den Transistoren 3 und 4, sowie dem Ausgangsübertrager
2. Der Eingangsübertrager 1 besitzt die Primärwicklungen 7 und 8, von denen eine
mit dem Eingangssignal und die andere mit der Trägerspannung gespeist wird. Sekundärwicklung
des Eingangsübertragers 1 ist die Symmetriewicklung 9, deren Enden jeweils an einen
Basisanschluß der Transistoren 3 bzw. 4 gleichen Leitfähigkeitstyps, hier vom Typ
pnp, geführt sind. Die Mittelanzapfung der Symmetriewicklung 9 liegt über den einstellbaren
Widerstand 5 am Pluspol der Spannungsquelle 6, der mit dem Emitter jedes der Transistoren
3 und 4 verbunden ist. Die miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren
3 und 4 sind über die Primärwicklung 11 des Ausgangsübertragers 2 an den Minuspol
der Spannungsquelle 6 geführt. Den Ausgang des Modulators bildet die Sekundärwicklung
12 des Ausgangsübertragers z. Bei der Verwendung von npn-Transistoren muß die Spannungsquelle
6 mit entgegengesetzter Polarität angeschlossen werden.
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Wird an die eine Primärwicklung 7 des Eingangsübertragers 1 eine Trägerspannung
angelegt, so werden die beiden Transistoren 3 und 4 von den beiden Trägerhalbwellen
abwechselnd so ausgesteuert, daß sie leiten, ohne daß ein Trägerstrom der Grundfrequenz
über den Ausgangsübertrager 2 fließt. Legt man zusätzlich zur Trägerspannung an
eine weitere Primärwicklung 8 des Eingangsübertragers 1 eine Signalspannung, so
wird die Aussteuerung des einen der Transistoren 3 oder 4 durch den Trägerstrom
während der einen Trägerhalbwelle vom Signalstrom verstärkt und beim anderen Transistor
4 oder 3 während der anderen Trägerhalbwelle verringert. Dadurch ergibt sich am
Ende jeder Trägerhalbwelle eine Umpolung des Signalstroms im Kollektorkreis, so
daß Eingang und Ausgang des Modulators im Takte der Trägerfrequenz in wechselnder
Polung miteinander verbunden werden. An den Enden der Sekundärwicklung 12 des Ausgangsübertragers
2 erscheint dabei weder das Eingangssignal noch die Grundwelle der Trägerspannung.
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über den einstellbaren Widerstand 5 zwischen der Mittelanzapfung der
Symmetriewicklung 9 des Eingangsübertragers 1 und der Emitterdurchverbindung bzw.
dem Pluspol der Spannungsquelle 6 ist es möglich, die Aussteuerung der Transistoren
3 und 4 sowohl durch den Träger als auch durch das Eingangssignal zu variieren,
und somit den Seitenbandpegel auf einfache Weise einzustellen oder zu regeln. Zum
Zweck der Regelung kann der veränderbare Widerstand 5 als Stellglied eines Reglers,
beispielsweise als Heißleiter, ausgebildet werden.
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Die F i g. 2 unterscheidet sich von der F i g. 1 dadurch, daß die
Basis- und Emitteranschlüsse der beiden Transistoren 3 und 4 jeweils miteinander
vertauscht sind. In dieser Schaltung wirkt der einstellbare Widerstand 5 auch als
Stromgegenkopplungswiderstand-.
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F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Eingangsübertragers
1', der hier mit seinen beiden Primärwicklungen 7' und 8' und dem an ihren Verbindungspunkt
geführten, als Nachbildung dienenden Nachbildungswiderstand 10 eine Gabelschaltung
bildet, so daß zwischen den beiden Eingangsklemmenpaaren, jeweils dargestellt durch
das freie Ende des Nachbildungswiderstandes 10 und ein freies Ende einer der beiden
Primärwicklungen 7' bzw. 8', eine Entkopplung erzielt wird.