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Verstärkender Modulator Die Erfindung betrifft einen verstärkenden
Modulator, bei dem die Emitter zweier, kollektorseitig miteinander verbundener Transistoren
jeweils mit der Basis des anderen Transistors verbunden sind, mit einem Signaleingang
und einem Trägereingang.
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Es ist üblich, zur Umsetzung von Nachrichtenbändern in eine andere
Frequenzlage Modulatoren zu verwenden, bei denen mehrere nichtlineare Stromkreise,
die als nichtlineare Elemente beispielsweise Dioden, Röhren oder Transistoren enthalten,
miteinander gekoppelt sind. Mit solchen Modulatoren können bekanntlich verschiedene
Frequenzgruppen, darunter beispielsweise die Trägerfrequenz und das Eingangssignal,
am Ausgang unterdrückt werden, um das dem Ausgang folgende Filter, beispielsweise
zur Aussiebung eines Seitenbandes, mit geringem Aufwand realisieren. zu können.
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Bei einem bekannten Gegentaktmodulator, bei dem die Kollektoren zweier
Transistoren miteinander verbunden sind und der am Ausgang nur Modulationsprodukte
von der Form p co ± q D bei gleichzeitig geraden oder ungeraden p und q abgibt,
treten am Ausgang zwar weder das Eingangssignal noch der Träger auf. Die Eingänge
dieses Modulators, gebildet durch jeweils einen eigenen Symmetrieübertrager, weisen
jedoch eine gegenseitige Kopplung auf, die sich nachteilig auswirken kann, wenn
mehrere Modulatoren aus ein und demselben Trägergenerator gespeist werden.
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Es ist bereits ein Doppelgegentaktmodulator mit vier Transistoren
bekannt, bei dem eine Eingangsgröße einem symmetrischen Eingangsübertrager und die
weitere Eingangsgröße einem weiteren Eingangsübertrager zugeführt werden. Läßt man
bei diesem Doppelgegentaktmodulator zwei Transistoren weg, so erhält man zwar einen
funktionsfähigen Modulator. Ein solcher Modulator würde jedoch dieselbe Zahl von
übertragern erfordern wie der Doppelgegentaktmodulator.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen verstärkenden Gegentaktmodulator
zu schaffen, der bei einfachem Aufbau und großer Seitenbandverstärkung am Ausgang
sowohl den Träger als auch das Eingangssignal unterdrückt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe und im Hinblick auf die genannten Schwierigkeiten
wird der verstärkende Modulator, bei dem die Emitter zweier, kollektorseitig miteinander
verbundener Transistoren jeweils mit der Basis des anderen Transistors verbunden
sind, gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die Basisanschlüsse der Transistoren
über eine Sekundärwicklung eines den Signaleingang vom Trägereingang entkoppelnden
Gabelübertragers miteinander verbunden sind und daß zwischen dem Verbindungspunkt
der Kollektoren und der Basis eines der Transistoren eine Versorgungsspannungsquelle
und ein dazu in Serie liegender Arbeitswiderstand angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen
ergibt sich ein Gegentaktmodulator, bei dem in vorteilhafter Weise unter Einsparung
eines Eingangsübertragers eine bei Modulatoren mit zwei Transistoren, die wie der
erfindungsgemäße Gegentaktmodulator sowohl den Träger als auch das modulierende
Signal am Ausgang unterdrücken, im allgemeinen nur mit zwei eingangsseitigen übertragern
erzielbare Entkopplung des Signaleingangs vom Trägereingang realisiert.
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Die Summe aus der Eingangssignal- und der Trägerspannung kann auch
durch eine andere zwischen dem Verbindungspunkt der Versorgungsspannungsquelle mit
der Basis eines der Transistoren und der Basis des anderen Transistors eingefügte
Quelle eingespeist werden; diese Quelle muß jedoch gleichstromdurchlässig sein.
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Man kann den Gabelübertrager mit einer angezapften Primärwicklung
versehen, an deren Anzapfung eine Nachbildung geführt ist, deren freies Ende zusammen
mit einem Ende der Primärwicklung ein Eingangsklemmenpaar für die Signalspannung
und in Verbindung mit dem anderen Ende der Primärwicklung ein Eingangsklemmenpaar
für die Trägerspannung bildet.
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Ein derartiger Modulator hat den Vorteil, daß bei einer einfach aufgebauten
Modulatorschaltung am Ausgang Träger und Eingangssignal unterdrückt werden und dabei
die Eingänge für das Eingangssignal und den Träger voneinander entkoppelt sind.
Da bei diesem Modulator der Ausgang im Takte der
Trägerfrequenz
in abwechselnder Polung an den Eingang geschaltet wird, hat der Modulator zudem
eine große Seitenbandverstärkung und damit in vorteilhafter Weise einen großen Klirrabstand.
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Es ist ferner zweckmäßig, zur galvanischen Trennung der Modulatoreingänge
die in der Verbindung der Basis des einen Transistors mit der Basis des anderen
Transistors liegende Sekundärwicklung des Gabelübertragers als eine angezapfte Wicklung,
zu der eine Nachbildung in Serie geschaltet ist, auszubilden, so daß ein Modulatoreingang
durch eine Primärwicklung des Gabelübertragers und ein weiterer Modulatoreingang
durch die Nachbildung mit dem dazu in Serie liegenden, durch die Anzapfung begrenzten
Teil der Sekundärwicklung gebildet werden.
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Zur Symmetrierung kann zwischen der Versorgungsspannungsquelle und
dem Verbindungspunkt des Emitters des einen Transistors mit der Basis des anderen
Transistors ein Symmetrierungswiderstand eingefügt werden.
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Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. F i g. 1 zeigt einen Gegentaktmodulator mit einer eingangsseitigen
Gabelschaltung, bei der die Eingänge galvanisch miteinander verbunden sind; F i
g. 2 zeigt einen Gegentaktmodulator, bei dem die Eingänge einer Gabelschaltung an
verschiedenen Wicklungen liegen.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Gegentaktmodulator ist die Basis
des Transistors 1 mit dem Emitter des anderen Transistors 2 verbunden, dessen Basis
wiederum an den Emitter des Transistors 1 geführt ist. Die miteinander verbundenen
Kollektoren der beiden Transistoren 1 und 2 liegen über den Arbeitswiderstand 7
und die Versorgungsspannungsquelle 5 an der Basis des Transistors 2, die über die
Sekundärwicklung 3 des Gabelübertragers 4 an die Basis des Transistors 1 geführt
ist. Die Primärwicklung 11 des Gabelübertragers 4 besitzt eine Anzapfung, die mit
der Nachbildung 6 verbunden ist.
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Das freie Ende 12 der Nachbildung 6 bildet einen Anschlußpunkt, der
dem Träger- und Signaleingang gemeinsam ist. Die Enden 13 und 14 der Primärwicklung
11 bilden zusammen mit dem freien Ende 12 jeweils einen Eingang für die Träger-
oder Signalspannung. Die Ausgangsklemme 15 ist über den Kondensator 8 an den Verbindungspunkt
der Kollektoren mit dem Arbeitswiderstand 7 geführt. Dieser Arbeitswiderstand 7
kann reell oder komplex sein, muß dabei jedoch für den Kollektorgleichstrom durchlässig
sein. An ihm kann gegebenenfalls das Ausgangssignal des Modulators abgegriffen werden.
Die andere Ausgangsklemme 16 liegt am Verbindungspunkt der Versorgungsspannungsquelle
5 mit der Sekundärwicklung 3 des Gabelübertragers 4. Wird an einen der Eingänge
des Gabelübertragers 4 eine Trägerspannung gelegt, so werden die Transistoren 1
und 2 abwechselnd - jeweils von einer Trägerhalbwelle - durchgesteuert. Wird an
den anderen Eingang des Gabelübertragers 4 gleichzeitig ein Eingangssignal angelegt,
so wird durch eine Halbwelle der Signalspannung abwechselnd die Aussteuerung des
einen Transistors vergrößert und die des anderen, 2 oder 1, verkleinert. Bei diesem
Modulator werden also der Ausgang und der Signaleingang über die verstärkenden Transistoren
1 und 2 mit im Takte der Trägerfrequenz wechselnder Polang miteinander verbunden.
Am Ausgang treten dabei nur Modulationsprodukte von der Form p co ± q d2
bei gleichzeitig geraden oder ungeraden p und q auf.
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In der F i g. 2 ist ein Gegentaktmodulator dargestellt, der sich von
demjenigen nach F i g.1 durch den in die Verbindung der Basis des Transistors 2
mit der Versorgungsspannungsquelle 5 eingeschleiften Symmetrierungswiderstand 17
und eine abgewandelte Gabelschaltung unterscheidet. Bei diesem Gegentaktmodulator
ist im Gegensatz zu der Ausführungsform nach F i g. 1 die Sekundärwicklung 3' des
Gabelübertragers 4' als Symmetriewicklung ausgebildet, deren eines Ende an
der Basis des Transistors 1 liegt und deren -anderes Ende - über die Nachbildung
6' an die Versorgungsspannungsquelle 5 geführt ist. Ein Eingang des Gabelübertragers
4' ist durch die Anzapfung 21 der Sekundärwicklung 3' und den Verbindungspunkt 20
der Nachbildung 6' mit der Versorgungsspannungsquelle 5 gebildet. Den anderen Eingang
stellt die Primärwicklung Il' des Gabelübertragers 4' mit den Anschlüssen 18 und
19 dar. Diese Gabelschaltung hat den Vorteil, daß die beiden Eingänge für den Träger
und für die Signalspannung nicht nur voneinander entkoppelt, sondern auch galvanisch
getrennt sind.