DE1277376B - Schaltung fuer die Amplitudenmodulation eines Senders - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^Vti^ PATENTAMT Int. CL:

H03c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4 -14/01

Nummer: 1277 376

Aktenzeichen: P 12 77 376.1-35 (T 28843)

Anmeldetag: 22. Juni 1965

Auslegetag: 12. September 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung Ar die Amplitudenmodulation eines Senders mit zwei aus einer gemeinsamen Quelle in derselben Phase erregten gittermodulierten Hochfrequenzverstärkern, die ihre Hochfrequenzleistung in eine gemeinsame Belastung liefern und ihre niederfrequente Modulationsspannung aus je einer Wichlung eines Transformators beziehen, wobei einer von ihnen, der im Betriebszustand ohne Modulation als alleiniger Trägerfrequenzverstärker arbeitet, die Leistung in den negativen Halbwellen der Modulationshüllkurven liefert und an die volle Impedanz des Ausgangskreises angeschlossen ist, während der zweite Verstärker die Leistung in den positiven Halbwellen der Modulationshüllkurven liefert und an eine Teilimpedanz des Ausgangskreises angeschlossen ist, welcher durch eine Ausgangstransformatorwicklung und eine Parallelschaltung eines Kondensatorspannungsteilers gebildet ist.

Es ist eine Amplitudenmodulationssdhaltung be- »0 kannt, bei der über eine Zweiweggleichrichter-Schaltung das Modulationssignal den Arbeitspunkt einer Röhre steuert. Und zwar wird hier durch eine dem Modulationspegel proportionale Gleichstromkomponente, welche in dem durch Glättungskreise ergänzten Gleichrichter erzeugt wird, der Arbeitspunkt der Modulationsdrossel verschoben und dadurch der Mittelwert der Trägerwelle entsprechend dem Modulationspegel gesteuert.

Diese Schaltung ist in erster Linie anwendbar für solche Sender, bei denen diese Eigenschaft erwünscht ist, z. B. für die militärischen Nachrichtendienste, für den Luftverkehr usw. Für Rundfunksender ist diese Schaltung jedoch nicht geeignet, weil dort die Erhaltung der konstanten Amplitude der Trägerwelle bei jedem Modulationspegel gefordert wird.

Für die Amplitudenmodulation von Hochleistungssendern, besonders für Rundfunkzwecke, bei der die Amplitude der Trägerwelle unabhängig von dem Modulationspegel sein soll und bei der nicht nur die Qualität der Übertragung, sondern auch der Wirkungsgrad wichtig ist, sind eine Reihe von Schaltungen bekannt, z. B. Anodenmodulation mit Modulationsverstärkern in Gegentäkt-Verstärkerschaltungen der Klasse B, Doherty-Schaltung. Eine andere bemerkenswerte Schaltung für diesen Zweck ist die Twatt-Schaltung. Mit dieser Schaltung sollte theoretisch derselbe Wirkungsgrad wie mittels der vorher angeführten Schaltungen erzielbar sein, und zwar mit einfacheren und vorteilhafteren Mitteln. Wegen der grundsätzlichen Nachteile bei den abnormalen Ar-Schaltung für die Amplitudenmodulation
eines Senders

Anmelder:

TESLA, närodni podnik,

Prag-Hloubetin (Tschechoslowakei)

Vertreter:

Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, Patentanwalt,

3000 Hannover, Abbestr. 20

Als Erfinder benannt:
Jiri Vackär, Prag

Beanspruchte Priorität:

Tschechoslowakei vom 15. Juli 1964 (4096)

beitsbedingungen der Verstärkerröhren hat sich aber diese Schaltung praktisch nicht bewährt.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Twatt-Schaltung und schafft damit eine Schaltung, welche bei einer bemerkenswerten Ersparnis an Erregerleistung bessere Bedingungen für eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades, insbesondere bei Rundfunksendern, erreicht.

Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß zwischen das Gitter desjenigen Hochfrequenzverstärkers, welcher die Leistung in den negativen Halbwellen der Modulationshüllkurve liefert, und die diesem Hochfrequenzverstärker zugeordnete Wicklung des die niederfrequente Modulationsspannung liefernden Transformators ein Zweiweggleichrichter geschaltet ist.

Durch die erfindungsgemäße Schaltung sind die ursprünglichen Nachteile der Twatt-Schaltung beseitigt, die Verlustleistung auf den Gittern erniedrigt, die Gefahr der parasitären Barkhausen-Kurz-Schwingungen beseitigt und eine bemerkenswerte Ersparnis an Erregerleistung sowie eine Erhöhung des ganzen Wirkungsgrades erzielt.

Um die während der Modulation erheblich schwankende Erregerleistung zu stabilisieren, ist es zweckmäßig, daß an das Gitter des Verstärkers der Erregerspannung für die beiden Hochfrequenzverstärker eine gesonderte Sekundärwicklung des die niederfrequente Modulationsspannung liefernden Transformators geschaltet ist.

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Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles einer Schaltung näher erläutert.

Der modulierte hochfrequente Endverstärker des Ausfuhrungsbeispiels in der Zeichnung besteht aus zwei parallel geschalteten als Hochfrequenzverstärker ausgebildete Elektronenröhren 1, 2, die in derselben Phase aus der vorgeschalteten als Quelle der Trägerfrequenzspannung dienenden Elektronenröhre 3 erregt und mittels der niederfrequenten Spannung aus je einer ihnen zugeordneten Wicklung des Transformators 4 gittermoduliert sind.

Die Elektronenröhre 1, die ihre Vorspannung aus dem Spannungsteiler 7 und ihre hochfrequente Erregungsspannung aus der vorgeschalteten Elektronenröhre 3 erhält, ist im Betriebszustand ohne Modulation völlig erregt und gibt allein die volle Ausgangsleistung der Trägerfrequenz des Senders in den mit der Last 9 belasteten Ausgangskreis 8 ab. Sie arbeitet dabei unter maximaler Ausnutzung der Anodenspannung und deshalb auch mit maximalem Wirkungsgrad.

Der Elektronenröhre 2 ist im Zustand ohne Modu-. lation eine so große Vorspannung aus dem Spannungsteiler7 zugeführt, daß sie vollständig gesperrt ist. Sie wird nur durch die positiven Halbwellen der Modulationsspannung geöffnet.

Bei vollständiger Modulation (m = 100 %) ist dem Gitter der Elektronenröhre 2, die eine viermal größere Emission als die Elektronenröhre 1 hat, aus der dieser Elektronenröhre zugeordneten Wicklung des Transformators 4 für die Übertragung der Modulationsspannung eine niederfrequente Spannung zugeführt, die sich zu der Vorspannung aus dem Spannungsteiler 7 addiert und die Elektronenröhre 2 in der positiven Modulationshalbwelle für die hochfrequente Erregungsspannung aus der Elektronenröhre 3 öffnet. Die Elektronenröhre 2 ist hierdurch bei positiven Modulationshalbwellen vollständig erregt und liefert in den Ausgangskreis die vierfache Leistung der Trägerwelle. Sie arbeitet dabei in eine Impedanz, die im Vergleich mit der Impedanz, die an die Röhre 1 geschaltet ist, auf ein Viertel (z. B. durch den kapazitiven Teiler 10, 11) erniedrigt ist, so daß die Ausnutzung der Anodenspannung und der Wirkungsgrad dieser Elektronenröhre 2 in diesem Augenblick auch maximal und gleich wie bei der Elektronenröhre 1 sind.

An der Anode der Elektronenröhre 1 liegt während der positiven Modulationshalbwellen infolge der Impedanztransformation durch den Kreis 8 eine Hochfrequenz-Spannung, deren Spitzenwert sich dem Zweifachen der Anodengleichspannung nähert. In diesem Betriebszustand soll die Elektronenröhre 1 aber keine Hochfrequenzleistung liefern. Sie ist daher zu sperren. Deshalb wird dem Gitter außer der Vorspannung aus dem Spannungsteiler 7 noch weiter eine negative Modulationsspannung aus dem Transformator 4 über den Gleichrichter 5 zugeführt, wodurch die Elektronenröhre 1 geschlossen wird. Dadurch wird die Entstehung einer überflüssigen Verlustleistung auf dem Gitter vermieden, der Verbrauch an hochfrequenter Erregerleistung wird erniedrigt und die Gefahr von Parasitätsschwindungen beseitigt, die sonst bei der positiven Gitterspannung und gleichzeitiger negativer Anodenspannung (Barkhausen-Kurz) auftreten könnten. .-■ .'.-. ~

Während der negativen Halbwellen der ModulationshüHkurven ist die Elektronenröhre 2 durch die Vorspannung und durch die negative Modulationsspannung aus dem Transformator 4 gesperrt, die Elektronenröhre 1 liefert allein die gesamte Hochfrequenzleistung und wird durch steigende Modulationsspannung aus dem. Transformator 4 über den Gleichrichter 5 allmählich geschlossen.

Da während des Modulationsverlaufes auch die notwendige, aus der Elektronenröhre 3 abgenommene Erregerleistung bemerkenswert schwankt, ist es vorteilhaft, auch diese Stufe teilweise zu modulieren und dadurch zu stabilisieren. Dazu dient die dritte Sekundärwicklung des Transformators 4, dessen Spannung zur Ruhevorspannung der Elektronenröhre 3, die aus dem Spannungsteiler 7 abgenommen ist, addiert wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung für die Amplitudenmodulation eines Senders mit zwei aus einer gemeinsamen Quelle in derselben Phase erregten gittermodulierten Hochfrequenzverstärkern, die ihre Hochfrequenzleistung in eine gemeinsame Belastung liefern und ihre niederfrequente Modulationsspannung aus je einer Wicklung eines Transformators beziehen, wobei einer von ihnen, der im Betriebszustand ohne Modulation als alleiniger Trägerfrequenzverstärker arbeitet, die Leistung in den negativen Halbwellen der Modulationshüllkurven liefert und an die volle Impedanz des Ausgangskreises angeschlossen ist, während der zweite Verstärker die Leistung in den positiven Halbwellen der Modulationshüllkurven liefert und an eine Teilimpedanz des Ausgangskreises angeschlossen ist, welcher durch eine Ausgangstransformatorwicklung und eine Parallelschaltung eines Kondensatorspannungsteilers gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Gitter desjenigen Hochfrequenzverstärkers (1), welcher die Leistung in den negativen Halbwellen der Modulationshüllkurve liefert, und die diesem Hochfrequenzverstärker (1) zugeordnete Wicklung des die niederfrequente Modulationsspannung liefernden Transformators (4) ein Zweiweggleichrichter (5,6) geschaltet ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gitter des Verstärkers (3) der Erregerspannung für die beiden Hochfrequenzverstärker (1,2) eine gesonderte Sekundärwicklung des die niederfrequente Modulationsspannung liefernden Transformators (4) geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2127148.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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