DE1265796B

DE1265796B - Push-pull modulator for amplitude modulation with two transistors

Info

Publication number: DE1265796B
Application number: DE1964S0089295
Authority: DE
Inventors: Dr Reginhard Pospischil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-01-31
Filing date: 1964-01-31
Publication date: 1968-04-11

Description

Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation mit zwei Transistoren Die Erfindung betrifft einen Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation mit zwei Transistoren, bei dem die Anzapfungen je einer Symmetriewicklung eines eingangsseitigen und eines ausgangsseitigen Symmetrieübertragers über eine Eingangsschaltung und eine dazu in Serie liegende Versorgungsspannungsquelle miteinander verbunden sind und dessen Transistoren kollektorseitig jeweils an ein Ende der Symmetriewicklung des ausgangsseitigen Symmetrieübertragers geführt sind.Push-pull modulator for amplitude modulation with two transistors The invention relates to a push-pull modulator for amplitude modulation with two Transistors in which the taps each have a symmetry winding of an input-side and a balun transformer on the output side via an input circuit and a supply voltage source in series for this purpose are connected to one another and its transistors on the collector side each at one end of the symmetry winding of the symmetry transformer on the output side are performed.

Es ist üblich, Nachrichtenbänder, beispielsweise zum Zweck der gemeinsamen übertragung, in eine andere Frequenzlage umzusetzen. Bei einer solchen Umsetzung wird eine Trägerschwingung durch ein Signal, das ein Nachrichtenband mit einer Vielzahl von modulierenden Einzelschwingungen umfaßt, moduliert. Dabei treten in der Praxis außer den gewünschten auch unerwünschte Modulationsprodukte auf, die besonders störend sind, wenn sie in das 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 Einseitenband'übertragung der Trägerfrequenztechnik, mittels der nach dem Frequenz-Multiplex-Verfahren eine Vielzahl einzelner, frequenzmäßig nebeneinanderliegender Seitenbänder gemeinsam übertragen werden, Modulatoren vorzusehen, die den Träger unterdrücken.It is common to use message tapes, for example, for the purpose of common transmission, to be implemented in a different frequency range. With such an implementation is a carrier wave by a signal that a message tape with a multitude encompassed by modulating single oscillations, modulated. Do this in practice In addition to the desired modulation products, there are also unwanted ones, which are particularly disturbing are when they fall into the converted message band, and they also have one more or require less filtering effort if they are outside of this message band lie. For example, it is expedient in the case of the known single-sideband transmission the carrier frequency technology, by means of which a Large number of individual, frequency-related side bands together are transmitted to provide modulators that suppress the carrier.

Bei Gegentaktmodulatoren, die am Ausgang entweder den Träger oder das modulierende Signal unterdrücken, treten am Ausgang die Modulationsprodukte aller Vielfachen des Trägers mit den ungeraden Vielfachen des Signals oder umgekehrt auf. Trotz dieser Vielzahl von Modulationsprodukten im Ausgang werden solche Modulatoren häufig vorteilhaft verwendet, weil sie wegen ihres einfacheren Aufbaus billiger sind als Doppelgegentaktmodulatoren.With push-pull modulators, which have either the carrier or the output suppress the modulating signal, the modulation products appear at the output all multiples of the carrier with the odd multiples of the signal or vice versa on. Despite this large number of modulation products in the output, such modulators are used often used advantageously because they are cheaper because of their simpler structure are available as double push-pull modulators.

Bei einem bekannten Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation mit zwei Transistoren sind die Kollektoren der Transistoren an die Enden einer Symmetriewicklung eines Ausgangsübertragers, die Emitter jeweils über einen Widerstand an die Enden einer Symmetriewicklung eines als Trägerübertrager vorgesehenen Eingangsübertragers geführt, und die miteinander verbundenen Basisanschlüsse der Transistoren liegen am Verbindungspunkt einer übertragerwicklung mit einer Spannungsquelle, die in Serie zueinander in die Verbindung der Anzapfungen der Symmetriewicklungen eingeschleift sind. Bei diesem Gegentaktmodulator wird in dieser Betriebsart der Träger nicht unterdrückt. Vertauscht man bei diesem Gegentaktmodulator den Trägereingang mit dem Signaleingang, so wird zwar der Träger am Ausgang unterdrückt, jedoch ergibt sich .dabei der Nachteil, daß das Eingangssignal, das bei breiten Bändern und/oder hohen Eingangsfrequenzen häufig aus einer unsymmetrischen Quelle stammt, am Eingang des Modulators einem Symmetrieübertrager zugeführt werden muß, der erfahrungsgemäß für breite Frequenzbänder infolge seiner Wicklungskapazitäten schwer zu realisieren ist.In a known push-pull modulator for amplitude modulation with two transistors are the collectors of the transistors at the ends of a symmetry winding of an output transformer, the emitters each via a resistor to the ends a symmetry winding of an input transformer provided as a carrier transformer out, and the interconnected base terminals of the transistors are at the connection point of a transformer winding with a voltage source in series looped into the connection of the taps of the symmetry windings are. With this push-pull modulator, the carrier is not in this mode of operation suppressed. If you swap the carrier input with this push-pull modulator the signal input, the carrier at the output is suppressed, but results the disadvantage that the input signal, which with wide bands and / or high input frequencies often comes from an unbalanced source at the input of the modulator must be fed to a symmetry transformer, which experience has shown Difficult to implement for wide frequency bands due to its winding capacities is.

Es ist ferner bereits ein Modulator mit komplementären Transistoren bekannt, in dessen Wechselstromersatzschaltbild bei den komplementären Transistoren die Emitter 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.It is also already a modulator with complementary transistors known, in its alternating current circuit diagram for the complementary transistors the emitter directly and the base connections via the symmetrical secondary winding of an input transformer are connected to each other. In practical application a symmetrical supply voltage source is required for this modulator, which, however, is often not readily available and therefore in many Cases require additional effort. In addition, with this modulator special measures are taken to avoid those lying at different potentials To galvanically separate the input circuits of the transistors from each other. Furthermore it is still necessary to provide special current paths, each of the Close the direct current path in the input circuits of the transistors.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gegentaktmodulator zur Umsetzung breiter Frequenzbänder zu schaffen, der im Hinblick auf die genannten Schwierigkeiten einfach aufgebaut ist.The object of the invention is to provide a push-pull modulator for implementation to create wider frequency bands in view of the aforementioned difficulties is simply structured.

Gemäß der Erfindung wird der Gegentaktmodulator zur Amplitudenmodulation mit zwei Transistoren, bei dem die Anzapfungen je einer Symmetriewicklung eines eingangsseitigen und eines ausgangsseitigen Symmetrieübertragers über eine Eingangsschaltung und eine dazu in Serie liegende Versorgungsspannungsquelle miteinander verbunden sind und dessen Transistoren kollektorseitig jeweils an ein Ende der Symmetriewicklung des ausgangsseitigen Symmetrieübertragers geführt sind, derart ausgebildet, daß am Verbindungspunkt der Versorgungsspannungsquelle mit der Eingangsschaltung die Basis des einen Transistors und der Emitter des anderen Transistors liegt und daß der Emittei des einen Transistors und die Basis des anderen Transistors jeweils mit einem Ende der Symmetriewicklung des eingangsseitigen Symmetrieübertragers verbunden ist. Es ist ferner zweckmäßig, daß die Eingangsschaltung durch einen Obertrager gebildet ist, über dessen Sekundärwicklung die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des eingangsseitigen Symmetrieübertragers mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, und dessen Primärwicklung einen Modulatoreingang für eine der Eingangsspannungen darstellt.According to the invention, the push-pull modulator is used for amplitude modulation with two transistors, in which the taps each one symmetry winding of one input-side and an output-side symmetry transformer via an input circuit and a supply voltage source in series for this purpose are connected to one another and its transistors on the collector side each at one end of the symmetry winding of the output-side balun, designed such that at the connection point of the supply voltage source with the input circuit the Base of one transistor and the emitter of the other transistor and that the emitter of one transistor and the base of the other transistor, respectively connected to one end of the symmetry winding of the input-side symmetry transformer is. It is also expedient that the input circuit is provided by an upper carrier is formed, on the secondary winding of which the center tap of the secondary winding of the symmetry transformer on the input side is connected to the supply voltage source and its primary winding has a modulator input for one of the input voltages represents.

Dieser mit Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps realisierte Gegentaktmodulator hat den Vorteil, daß beim Anlegen des Eingangssignals an einen einfach aufgebauten, d. h. breitbandigen und kapazitätsarmen übertrager der über den eingangsseitigen Symmetrieübertrager zugeführte Träger am Ausgang kompensiert wird und dabei nur eine einzige Versorgungsspannungsquelle erforderlich ist. Dabei braucht der eingangsseitige Symmetrieübertrager nur zur übertragung einer Frequenz geeignet zu sein. Der Gegentaktmodulator ist damit besonders vorteilhaft für Trägerfrequenzsysteme mit Einseitenbandübertragung zu verwenden, in denen breite Frequenzbänder von einer tieferen in eine höhere Frequenzlage umgesetzt werden, d. h. in solchen Anwendungsfällen, bei denen der Abstand des Trägers vom Nutzseitenband klein und die relative Bandbreite des Eingangssignalbandes, verglichen mit der des Ausgangssignalbandes, groß ist.This push-pull modulator made with transistors of the same conductivity type has the advantage that when the input signal is applied to a simply structured, d. H. broadband and low-capacity transmitter on the input side Balanced carrier supplied to the output is compensated and only a single supply voltage source is required. The input side needs Symmetry transformer to be suitable only for the transmission of one frequency. The push-pull modulator is therefore particularly advantageous for carrier frequency systems with single sideband transmission to use, in which wide frequency bands from a lower to a higher frequency range implemented, d. H. in those applications where the spacing of the carrier of the useful sideband small and the relative bandwidth of the input signal band with that of the output signal band, is large.

Der übertrager kann dabei als Sparübertrager ausgebildet werden, dessen Anzapfung je nach dem übersetzungsverhältnis entweder an einer der Eingangsspannungsquellen oder im Zuge der Verbindung der Versorgungsspannungsquelle mit der Sekundärwicklung des eingangsseitigen Symmetrieübertragers liegt.The transformer can be designed as an economy transformer, its Tapping either at one of the input voltage sources, depending on the transmission ratio or in the course of connecting the supply voltage source to the secondary winding of the symmetry transformer on the input side.

Ein besonders einfacher Aufbau des Modulators läßt sich ferner dadurch erzielen, daß die Eingangsschaltung durch eine Drossel gebildet ist, deren Enden einen Modulatoreingang für eine der Eingangsspannungen darstellen.A particularly simple construction of the modulator can also be achieved as a result achieve that the input circuit is formed by a choke, the ends of which represent a modulator input for one of the input voltages.

Ist die Eingangsschaltung direkt durch den Innenwiderstand einer der beiden Eingangsspannungsquellen gegeben und ist der Gleichstrominnenwiderstand dieser Eingangsspannungsquelle niederohmig, so daß der Gleichstromweg über diesen geschlossen ist, so braucht in vorteilhafter Weise weder ein Eingangsübertrager noch eine Drossel an den Modulatoreingang geschaltet zu werden. .Is the input circuit directly through the internal resistance of one of the given both input voltage sources and is the internal DC resistance of these Input voltage source low resistance, so that the direct current path is closed via this is, so advantageously neither an input transformer nor a choke is required to be switched to the modulator input. .

Die Erfindung wird an Hand des in er Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt einen Gegentaktmodulator mit zwei Transistoren.The invention is based on the embodiment shown in the figure explained in more detail. The figure shows a push-pull modulator with two transistors.

Der in der Figur dargestellte Gegentaktmodulator enthält außer den Transistoren 4 und 5 gleichen Leitfähigkeitstyps, hier vom Typ pnp, im wesentlichen den eingangsseitigen Symmetrieübertrager 1, als Eingangsschaltung 13 den übertrager 2 und ferner den ausgangsseitigen Symmetrieübertrager 3. Ein Ende der Symmetriewicklung 7 des eingangsseitigen Symmetrieübetrragers 1 ist an den Emitter des einen Transistors 4, das andere Ende an die Basis des anderen Transistors 5 geführt. Die Kollektoren der Transistoren 4 und 5 liegen jeweils an einen' Ende der Symmetriewicklung 10 des ausgangsseitigen Symmetrieübertragers 3, deren Mittelanzapfung am negativen Pol der Spannungsquelle 12 liegt. Der positive Pol der Spannungsquelle 12 ist mit der Basis des einen Transistors 4 und dem Emitter des anderen Transistors 5 verbunden und liegt über die Sekundärwicklung 9 des Eingangsübertragers 2 an der Mittelanzapfung der Symmetriewicklung 7 des eingangsseitigen Symmetrieübertragers 1. Bei der Verwendung von npn-Transistoren muß die Versorgungsspannungsquelle 12 mit entgegengesetzter Polarität angeschlossen werden.The push-pull modulator shown in the figure contains, in addition to the transistors 4 and 5 of the same conductivity type, here of the pnp type, essentially the input-side balun transformer 1, as input circuit 13 the transformer 2 and furthermore the output-side balun transformer 3 is led to the emitter of one transistor 4, the other end to the base of the other transistor 5. The collectors of the transistors 4 and 5 are each at one end of the symmetry winding 10 of the output-side symmetry transformer 3, the center tap of which is at the negative pole of the voltage source 12. The positive pole of the voltage source 12 is connected to the base of one transistor 4 and the emitter of the other transistor 5 and is connected via the secondary winding 9 of the input transformer 2 to the center tap of the balun winding 7 of the balun transformer 1 on the input side the supply voltage source 12 can be connected with opposite polarity.

Die Primärwicklung 6 des eingangsseitigen Symmetrieübertragers 1 kann als Trägereingang des Modulators dienen. Der Signaleingang wird dann durch die Primärwicklung 8 des Eingangsübertragers 2 gebildet. Bei dieser Betriebsart wird die Trägerfrequenz am Ausgang des Modulators, d. h. an der Sekundärwicklung 11 des Ausgangsübertragers 3 unterdrückt. Man kann aber auch die genannten Modulatoreingänge miteinander vertauschen und erhält damit einen Modulator, der das Eingangssignal am Ausgang unterdrückt.The primary winding 6 of the symmetry transformer 1 on the input side can serve as the carrier input of the modulator. The signal input is then formed by the primary winding 8 of the input transformer 2. In this operating mode, the carrier frequency at the output of the modulator, ie at the secondary winding 11 of the output transformer 3, is suppressed. But you can also swap the mentioned modulator inputs with each other and thus get a modulator that suppresses the input signal at the output.

Eine an die Primärwicklung 6 des eingangsseitigen Symmetrieübertragers 1 angelegte Trägerspannung steuert beide Transistoren 4 und 5 während derselben Halbwelle gleichzeitig durch. Auf Grund der Gegentaktanordnung der Kollektoren am ausgangsseitigen Symmetrieübertrager 3 wird der Trägerstrom am Ausgang kompensiert. Liegt gleichzeitig ein Eingangssignal am überträger 2 an, so wird, während beide Transistoren 4 und 5 durch die Wirkung einer durchsteuernden Trägerhalbwelle leitend sind; die Aussteuerung eines Transistors 4 oder 5 erhöht und die des anderen Transistors 5 oder 4 verkleinert. Dadurch erscheint während dieser Trägerhalbwelle das Eingangssignal verstärkt am Ausgang des Modulators, d. h. an der Sekundärwicklung 11 des ausgangsseitigen Symmetrieübertragers 3. Das Eingangssignal tritt also - im Takt der Trägerfrequenz unterbrochen - bei dem derart betriebenen Gegent'äktmodulator am Ausgang auf, während dort die Trägerspannung unterdrückt wird.A carrier voltage applied to the primary winding 6 of the symmetry transformer 1 on the input side controls both transistors 4 and 5 simultaneously during the same half-cycle. Due to the push-pull arrangement of the collectors on the output-side symmetry transformer 3, the carrier current is compensated at the output. If at the same time an input signal is present at the carrier 2, it becomes, while both transistors 4 and 5 are conductive due to the effect of a through-controlling carrier half-wave; the modulation of a transistor 4 or 5 is increased and that of the other transistor 5 or 4 is reduced. As a result, the input signal appears amplified at the output of the modulator during this carrier half-wave, i.e. at the secondary winding 11 of the output-side symmetry transformer 3 will.

Man kann auch an Stelle des übertragers 2 in die Verbindung der Versorgungsspannungsquelle 12 mit der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 7 des eingangsseitigen Symmetrieübertragers 1 eine Drossel einfügen, der eine Eingangsspannung des Modulatbrs zugeführt wird. Eine Eingangsspannungsquelle mit sehr kleinem Gleichstrominnenwiderstand kann. auch direkt in diese Verbindung gelegt werden, über die in beiden Fällen der Gleichstromweg insbesondere für den Emitterstrom des einen Transistors 4 geschlossen ist.Instead of the transformer 2, a choke can be inserted into the connection between the supply voltage source 12 and the center tap of the secondary winding 7 of the input-side balanced transformer 1, to which an input voltage of the modulator is fed. An input voltage source with a very low internal DC resistance can. can also be placed directly in this connection, via which the direct current path, in particular for the emitter current of one transistor 4 , is closed in both cases.

Claims

Claims: 1. Push-pull modulator for amplitude modulation with two transistors, in which the taps are each one symmetry winding of one on the input side and a balun transformer on the output side via an input circuit and a supply voltage source in series for this purpose are connected to one another and whose transistors on the collector side each to one end of the Symmetry winding of the output-side symmetry transformer are performed, d a -by characterized in that at the connection point of the supply voltage source (12) with the input circuit (13) the base of a transistor (4) and the emitter of the other transistor (5) and that the emitter of a transistor (4) and the base of the other transistor (5) each with one end of the symmetry winding (7) of the input-side balun transformer (1) is connected.

2. Push-pull modulator according to claim 1, characterized in that the input circuit (13) by a Transformer (2) is formed, via its secondary winding (9) the center tap the secondary winding (7) of the symmetry transformer (1) on the input side with the supply voltage source (12) is connected, and its primary winding (8) has a modulator input for a represents the input voltages.

3. push-pull modulator according to claim 2, characterized characterized in that the transformer (2) is designed as an economy transformer.

4. Push-pull modulator according to claim 1, characterized in that the input circuit (13) by a Choke is formed, the ends of which have a modulator input for one of the input voltages represent.

5. push-pull modulator according to claim 1, characterized in that the Input circuit (13) directly through the internal resistance of one of the two input voltage sources is given and that the internal DC resistance of this input voltage source is low resistance. References considered: U.S. Patent No. 2,890 418