-
Geregelte Schaltungsanordnung zum Empfang frequenzmodulierter Schwingungen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Empfang frequenzmodulierter
Schwingungen mit einer Röhren-Hochfrequenzvorstufe in Gitter-Basis-Schaltung, einer
selbstschwingenden Mischstufe und mit Mitteln zur selbsttätigen Verstärkungsregelung,
unter Einschluß einer Därnpfungsdiode.
-
In Überlagerungs-Empfangsschaltungen für hochfrequente Signale, z.
B. frequent- oder amplitudenmodulierte Signale, sind Mittel zur automatischen Verstärkungsregelung
üblich, die aus dem demodulierten Signal eine Regelspannung ableiten, mit der über
ein Netzwerk bestimmter Zeitkonstante der Steuerkreis einer oder mehrerer Zwischenfrequenz-Verstärkerstufen
und/oder der Steuerkreis einer Hochfrequenzvorstufe in der Weise beeinflußt werden,
daß mit zunehmender Amplitude des HF-Eingangssignals der Verstärkungsgrad der Empfangsschaltung
kontinuierlich herabgesetzt wird.
-
Wendet man dieses bekannte Prinzip bei einem Empfänger mit selbsttätiger
Verstärkungsregelung der HF-Vorstufe und mit einer selbstschwingenden Misch- und
Oszillatorstufe an, z. B. in einer FM-Abstimmeinheit für Rundfunk- oder Fernsehempfänger,
so tritt bei großen HF-Eingangsfeldstärken eine Verstimmung des Oszillators auf,
die sich als Frequenzmodulation im Rhythmus der Modulation des Eingangsignals bemerkbar
macht und zu einer Qualitätsminderung des wiedergegebenen Demodulationssignals und
zu einer erheblichen Verminderung der AM-Unterdrückung des Empfängers führt.
-
Bekannte Maßnahmen zum Schutze von FM-Empfangsschaltungen gegen höhere
Eingangsfeldstärken beruhen beispielsweise auf der Begrenzerwirkung des Ratiodetektors,
die jedoch gewöhnlich nicht ausreicht, so daß häufig eine als Pentodenbegrenzer
geschaltete Röhre des ZF-Verstärkers angewendet wird. Aber auch diese Maßnahme kann
nicht zu dem gewünschten Erfolg führen, weil die Begrenzung zwar von einer bestimmten
Eingangsfeldstärke an einsetzt, die Vorröhre jedoch bei hoher Eingangsfeldstärke
stark übersteuert bleibt, wodurch die vom Oszillator ausgehende Störstrahlung sich
über die dann nur einen geringen Widerstand bildende Vorröhre und über den Vorkreis
zum Antennendipol hin ausbreitet.
-
Eine ebenfalls bekannte Verstärkungsregelung am Steuergitter einer
HF-Vorstufe in FM-Empfängern kann bei in Gitter-Basis-Schaltung betriebener Vorröhre
die vorgenannten Auswirkungen auch nicht verhindern, denn die damit erreichbare
Regelung steht maximal im Verhältnis 1. : 2.
-
Aus der Technik der AM-Rundfunkempfänger ist eine Transistorschaltung
zur Vergrößerung bzw. Versteilerung der Verstärkungsregelung bekannt, die sich im
wesentlichen auf eine Regelung im ZF-Teil beschränkt. Danach wird in den Ausgangskreis
mindestens eines geregelten Transistors ein Widerstand gelegt, der über einen Trockengleichrichter
mit einem auf die Frequenz der zu verstärkenden Schwingungen abgestimmten Resonanzkreis
des Verstärkers verbunden ist.
-
Es ist ferner bekannt, als Regelungsmittel eine einen Schwingkreis
bedämpfende Dämpfungsdiode zu verwenden, die unmittelbar oder mittelbar gesteuert
ist. Schließlich sind auch Schwundregelschaltungen bekannt, bei denen die HF-Eingangsstufeeines
Empfängers mit nur geringer Verzögerung des Regeleinsatzes geregelt wird, während
die nachfolgenden ZF-Stufen einer stärkeren Verzögerung unterliegen, d. h. erst
von einem höheren Schwellwert der Regelspannung ab geregelt werden.
-
Die zuletzt genannten Maßnahmen können jedoch nicht verhindern, daß
bei großen Empfangsfeldstärken die eingangs erwähnte Verstimmung des Oszillators
einer selbstschwingenden Misch- und Oszillatorstufe auftritt.
-
Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum Empfang frequenzmodulierter
Schwingungen mit einer Röhren-Hochfrequenzvorstufe in Gitter-Basis-Schaltung, einer
selbstschwingenden Mischstufe und mit Mitteln zur selbsttätigen Verstärkungsregelung
unter Einschluß einer Dämpfungsdiode so aufgebaut, daß die Regelspannung in an sich
üblicher Weise an das Steuergitter der Röhre der Vorstufe geführt ist und dem zwischen
der Vorstufe und der Mischstufe liegenden Abstimmkreis eine Dämpfungsdiode parallel
geschaltet ist, deren Anode galvanisch mit der Röhrenanode verbunden ist, und daß
die
Diode derart vorgespannt ist, daß sie bis zu einem bestimmten
Grenzwert der Regelspannung gesperrt ist.
-
Da also die Diode erst von einem bestimmten Regelspannungswert ab
vom Sperrzustand in den leitenden Zustand umgesteuert wird, übernimmt zunächst ausschließlich
die Vorstufe die automatische Verstärkungsregelung. Erst von einem bestimmten Regelspannungs-Grenzwert
an tritt eine zusätzliche Regelung durch die den Zwischenkreis bedämpfende Diode
auf. Somit ist es möglich, mit einer verhältnismäßig kleinen, unter den bisherigen
Umständen nur eine geringe Verstärkungsregelung erzeugenden Regelspannung die HF-Vorstufe
vollständig auszusteuern.
-
Durch die gleichzeitige Regelung der HF-Vorstufe und die Dämpfung
mittels der Dämpfungsdiode zwischen der Vorstufe und der Misch- und Oszillatorstufe
bei hoher Empfangsfeldstärke läßt sich eine derart starke Verminderung der an der
Misch- und Oszillatorstufe liegenden Signalspannung erzielen, wie sie mit den bekannten
Mitteln nicht erreicht werden konnte. Von dort an bewirkt eine weitere Erhöhung
der Regelspannung eine Verringerung des differentiellen Durchlaßwiderstandes der
Diode und, weil die Diode hochfrequenzmäßig parallel zum Abstimmhreis geschaltet
ist, eine zunehmende Bedämpfung des Kreises.
-
Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
-
In der Zeichnung bedeuten 1 und 2 Antennenbuchsen für die HF-Empfangsschaltung.
Die Antennenankopplung erfolgt über ein Filter, das aus den induktiv gekoppelten
Schwingkreisen 3 und 4 besteht. Der Schwingkreis 4 liegt zwischen der Katode 5 einer
in Gitter-Basis-Schaltung betriebenen Vorstufenröhre 6 und Masse. Ein Steuergitter
7 der Röhre 6, z. B. einer Triode vom Typ EC (C) 85, ist über einen Kondensator
8 mit Masse und über einen Widerstand 9 mit einer Regelspannungsquelle verbunden.
Die Anodenspannung für die Röhre 6 wird von einem Anschlußpunkt 10 mit positiver
Betriebsspannung aus über einen Widerstand 11, ein LC-Glied 12, 13 und ein aus einer
Induktionsspule 14 und einem parallelgeschalteten Widerstand 15 bestehendes Dämpfungsglied
(Dezi-Sperre) an die Anode 16 geführt.
-
An den Verbindungspunkt A zwischen dem LC-Glied und dem Dämpfungsglied
ist über einen Kondensator 17 ein mit dem Steuerkreis einer in der Zeichnung nicht
angedeuteten Misch- und Oszillatorröhre in Verbindung stehender und an Masse liegender
Zwischen- bzw. Abstimmkreis 18 und die Anode 19 einer Diode 20, die mit ihrer Katode
21 über einen Kondensator 22 mit Masse verbunden ist, angeschlossen.
-
Die Diode ist katodenseitig mit einer Gleichspannung vorgespannt,
die an einem aus den Widerständen 23 und 24 bestehenden Spannungsteiler abgegriffen
wird. Der Spannungsteiler liegt zwischen dem Anschlußpunkt 10 und Masse; sein Teilungsverhältnis
beträgt beispielsweise bei einer Betriebsspannung von 250 V etwa 1: 4. Als Diode
eignet sich vorzugsweise eine sogenannte Germanium-Golddraht-Diode. Die neuartige
automatische Verstärkungsregelung arbeitet folgendermaßen: Bei ungestörtem Empfang,
d. h. bei -einem Empfang ohne Schwund und unerwünschtes Ansteigen der normalen Eingangsfeldstärke,
liegt keine Regelspannung am Gitter 7 der Röhre 6 bzw. nur eine Spannung, die keine
spürbare Änderung der Verstärkung bewirkt. Am Verbindungspunkt A liegt dann beispielsweise
eine Gleichspannung von -I- 140 V und an der Katode 21 der Diode eine Gleichspannung
von -I- 195 V gegen Masse. Die Diode ist also gesperrt und ruft keine zusätzliche
Dämpfung des Abstimmkreises 18 hervor.
-
Steigt die Regelspannung in negativer Richtung an, so wird zunächst
nur die Regelwirkung der Röhre 6 wirksam, die den Verstärkungsgrad der Röhre unter
gleichzeitiger Erhöhung der Anodenspannung herabsetzt. Bis zu einer bestimmten Regelspannung,
beispielsweise von - 2,6 V, wird die Diode 20 noch nicht leitend, da die an ihrer
Katode 21 liegende Spannung und die an der Anode 19 liegende Spannung dem Betrag
und der Polarität nach gleich sind. Bei größer werdender Regelspannung steigt das
Potential am Punkt A weiter an, so daß ein Diodenstrom fließt, der mit zunehmender
Regelspannung erhöht wird, bzw. der verringerte Durchlaßwiderstand der Diode ruft
-eine ansteigende Dämpfung des Zwischenkreises hervor.
-
Zur Veranschaulichung der Dämpfung durch die zusätzliche Diode sei
erwähnt, daß bei einer Regelspannung von beispielsweise - 4 V am Gitter 7 der Röhre
6 und fehlender Dämpfungsdiode die Verstärkung der Röhre um den Faktor 0,5 und bei
Anwendung der Dämpfungsdiode die Gesamtverstärkung um den Faktor 0,006 vermindert
wird.