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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine kombinierte Abstimmanzeige
und Stillabstimmung in einem Hochfrequenzempfänger mit zwei komplementären Schwellwertschaltern,
die von den beiden entgegengesctzt gepolten Richtspannungen eines symmetrischen
Ratiodetektors oder Diskriminators gesteuert werden.
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Vorrichtungen zur Abstimmanzeige mittels sogenannter Abstimmanzeigeröhren
sind seit langem bekannt (deutsche Patente 1033 276, 1059 053,
1201427,
1194 Oll, 1103 995, 1046 692). Ihnen haftet der Nachteil an,
daß mit ihrer Hilfe zwar ein Empfangsgerät auf Trägerrnitte einstellbar ist, es
ist jedoch nicht aus der Ausleuchtung des Leuchtschirms entnehmbar, auf welches
der beiden Seitenbänder das Gerät bei ungenauer Abstimmung eingestellt ist. Auch
ist zwar an der Größe der ausgeleuchteten Fläche erkennbar, ob es sich bei dem eingestellten
Sender um einen solchen mit großer oder geringer Feldstärke handelt, aber bei den
bekannten Vorrichtungen erfolgt keine Grenzsetzungr zwischen feldstärkemäßig empfangswürdigen
und nicht empfangswürdigen Sendem.
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Eine weitere, durch das deutsche Patent 729 24,6 bekanntgewordene
Abstirnman ei evorrichtung verwendet eine Kathodenstrahlröhre mit zwei Plattenpaaren
zur elektrostatischen Ablenkung und einen an den Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers
angeschlossenen symmetrischen Frequenzdiskriminator, dessen Ausgangsspannungen mit
entgegengesetzten Vorzeichen dem einen Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre
zugeführt werden, während an dem anderenPlattenpaar eine amplitudenabhängigeGleichspannung
liegt, so daß aus den in beiden Ablenkrichtungen auftretenden Abweichungen des Leuchtflecks
von der Ruhelage die Verstimmungsrichtung und die Empfangsfeldstärke der empfangenen
Schwingung erkennbar ist. Diese Anzeigevorrichtung ist für das Anwendun sgebiet
der vorliegenden Erfindung g C an sich und wegen der hohen Kosten nicht geeignet.
Bekannt ist ferner aus der schweizerischen Patentschrift 228 777 eine Schaltung
zum selbsttätigen Verriegeln des NF-Verstärkers eines Empfängers bei Ab-
wesenheit
eines Signals oder solange der Empfänger nicht auf Empfangsmitte eingestellt ist.
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In dieser Schaltung steuert die SumTnenspannung eines Frequenzdetektors
das Fanggitter einer Pentode, an deren Anode und Schirmgitter je eine Diode
angeschlossen ist, die nur dann mittels ihres im Steuerkreis des NF-Verstärkers
liegenden gemeinsamen Lastwiderstandes den NF-Verstärker öffnen, wenn beide Dioden
stromlos sind, d. h. wenn der Empfänger auf Empfangsmitte eingestellt ist.
Mittels einer weiteren Pentode, deren Steuergitter am Mittelabgriff der Ausgangsspannung
des Frequenzdetektors liegt, und einer dritten, mit ihrer Anode verbundenen Diode
wird der NF-Verstärker auch dann verriegelt, wenn kein Empfangssignal vorhanden
ist. Eine Ab-
stimmungsanzeige ist nicht vorgesehen.
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Die österreichische Patentschrift 173 734 beschreibt schließlich
eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung oder Anzeigg der Verstärkung oder der
Ab-
stimmung in einem Empfänger für frequenzmodulizrte Schwingungen, die den
Empfänger stillegt, wenn er gegenüber der gewünschten Trägerfrequenz verstimmt ist.
Der Regelspannungserzeuger nach dieser Patentschrift besteht im wesentlichen aus
einem Multivibrator dessen Ausgangsspannung den NF-3 in Verstärker nur dann freigibt,
wenn der Empfänger richtig abgestimmt ist und eine Empfangsschwingung genügender
Stärke vorhanden ist. Die Regelgröße kann außerdem einer Anzeigeröhre üblicher Art
zugeleitet werden, deren Nachteile eingangs bereits geschildert wurden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-
steht darin,
der das Gerät bedienenden Person eindeutig anzuzeigen, ob am Eingang des Geräts
kein oder ein nicht empfangswürdiges Signal liegt, ob ein empfangswürdiges Signal
genau auf Trägermitte oder auf das linke oder rechte Seitenband abgestimmt ist,
und gleichzeitig mit dieser Abstimmanzeige eine Vorrichtung zu kombinieren, welche
die an sich gedrosselte Verstärkung des Geräts erst dann auf ihren Betriebswert
ansteigen läßt, wenn ein empfangswürdiger Sender auf Trägermitte, abgestimmt ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Eingänge zweier Schwellwertschalter
mit zueinander komplementären Transistoren in bekannter Weise an die entgegengesetzt
gepolten Richtspannungen eines symmetrischen Ratiodetektors oder Diskriminators
angeschlossen sind und daß die Ausgangswiderständeder Schwellwertschalter durch
die Serienschaltung aus je zwei paralleIgeschalteten Glühlampen mit
je
einem ohmschen Widerstand gebildet sind, wobei die Verbindungspunkte zwischen
den Glühlampen und dem Widerstand durch die Serienschaltung einer weiteren Glühlampe
und eines Widerstandes überbrückt und die Widerstände so bemessen sind, daß die
paraUelgeschalteten Glühlampen bei Öffnung der zugeordneten Endstufe,
d. h. unterhalb des Schwellwertes der den Einganggstransistor jedes Schwellwertschalters
öffnenden Eingangsspannung leuchten und die einzelne Glühlampe erloschen ist, während
bei Sperrung der Endstufen, d. h. oberhalb des Schwellwertes der Eingangsspannung,
die parallelgeschalteten Glühlampen erlöschen und die einzelne Glühlampe leuchtet.
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Die Erfindung sei an einem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Durch die bekannte Wirkungsweise eines symmetrischen Ratiodetektors
entstehen an seinen Richtwiderständen 1, 2 - gegen Masse bezogen
- Richtspannungen, deren absolute Größe ohne Antennensignal von der an seine
Dioden gelangenden Rauschspannung oder mit Antennensignal bei genauer Abstimmung
von dessen Feldstärke abhängig und entgegengesetzt gepolt gleich ,groß ist. Infolge
der ±90" Phasenbezichung zwischen der Spannung an der Tertiärspule und den beiden
Teilspannungen am Sekundärkreis ändern sich schon bei geringster Verstimmung die
absoluten Größen der beiden gegen Masse bezogenen Richtspannungen a enläufig,
d. h., bei Verstimmung nach :leg einer Seite fällt der eine Teil der Richtspannung
in seiner Größe ab, während der andere Teil zunächst ansteigt, um dann bei
größerer Verstimmung gemäß der ZF-Durchlaßkurve wieder abzufallen. Bei Verstimmung
in entgegengesetzter Richtung erfolgt die Größenänderung der Richtspannungen im
umgekehrten Sinne.
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Beide feldstärke- und abstimmungsabhängigen, entgegengesetzt gepolten
Richtspannungen werden zur Steuerung zweier Schwellwertschalter verwendet, von denen
der Schwellwertschalter 3 zur Verarbeitung der positiven Richtspannung
mit npn-Transistoren T" T2, derjenige zur Verarbeitung der negativen Richtspannung
mit pnp-Transistoren T., T4
ausgerüstet ist. In allen übrigen
elektrischen Werten sind beide Schwellwertschalter identisch. Die Stromversorgung
beider Stufen erfolgt durch zwei mittels nicht gezeichneter Zenerdioden stabilisierte
Spannungsquellen 12, 13 entgegengesetzter Polarität. Die beiden Transistoren
jedes Schwellwertschalters sind jeweils über einen gemeinsamen Emitterwiderstand
11, 14 miteinander verkoppelt, während die Basis des Ausgangstransistors
jedes Schwellwertschalters jeweils an den Arbeitswiderstand 9, 19 am Kollektor
des zugeordneten Eingangstransistors führt. über die Widerstände 8, 18 erhält
die Basis eines jeden Eingangstransistors Tj, T., zur Reduzierung der durch das
Rauschen hervorgerufenen Richtspannung eine Gegenspannung, die so bemessen ist,
daß die Eingangstransistoren T" 7#, ohne Antennensignal oder bei einem nicht empfangswürdigen
Signal gesperrt sind oder einen nur sehr geringen Kollektorstrom führen. Die Basisspannungen
der beiden Ausgangstransistoren T2, T4 liegen über die Widerstände 9, 10
bzw. 19, 20 so hoch, daß beide Transistoren voll geöffnet sind. Der Spannungsabfall
an den Emitterwiderständen 11, 14 unterstützt dabei die Sperrung der Eingangstransistoren.
Der Kollektorstrom des Transistors T, fließt über den Widerstand 21 und die beiden
parallelgeschalteten Lämpchen L 1 und L 2, während der Kollektorstrom gleicher
Größe des Transistors T4 über den Widerstand 22 und die Parallelschaltung der beiden
Lämpchen L3 und L4 fließt. Die GlühlampenL1 und L3 dienen zur Beleuchtung
der beiden seitlichen Leuchtfelder eines aus drei vorzugsweise nebeneinander angeordneten
Leuchtfeldern bestehenden Abstimmtableaus, die Glühlampen L 2 und L 4 gehören zur
später beschriebenen Stillabstimmung. Die Spannungsdifferenz an den Punktenx und
y ist zunächst durch den Spannungsabfall an den Kollektorwiderständen
21 und 22 so gering, daß über den Widerstand 23 durch das Lämpchen
L 5 kein ausreichender Strom zur Beleuchtung des ihm zugeordneten
mittleren Leuchtfeldes fließen kann.
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Bei Abstimmung des Geräts auf die iNEtte eines Trägers mit ausreichender
Feldstärke werden beide Eingangstransistoren T, und l#" geöffnet, wodurch an deren
Kollektorwiderständen 9 und 10 so große Spannungsabfälle auftreten,
daß die Ausgangstransistoren T, und T4 gesperrt werden.
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Sperrung und Öffnung erfolgen durch die Verkopplung über den jeweils
gemeinsamen Emitterwiderstand 11 bzw. 14 sprungweise. Jetzt fließt infolge
des fehlenden Kollektorstromes der Transistoren T 2 und T4 und der demzufolge größeren
Spannungsdifferenz zwischen den Punkten x, y über den Widerstand
23
der notwendige Strom durch das Lämpchen L 3 zur Beleuchtunc, des
mittleren Leuchtfeldes, d. h. zur Anzeige eies empfangswärdigen Senders.
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Bei einer kleinen Verstimmung tritt, wie eingangs gesagt, bereits
eine starke Verringerung der Größe einer der beiden Richtspannungen auf, wodurch
der von ihr gesteuerte Eingangstransistor gesperrt wird. In bekannter Weise öffnet
jetzt der nachgeschaltete Ausgangstransistor und läßt zusätzlich zum schwach beleuchteten
mittleren Leuchtfeld das entsprechende seitliche Leuchtfeld aufleuchten, während
das andere seitliche Leuchtfeld dunkel bleibt. Bei Verstimmung nach der entgegengesetzten
Seite ist die Anzeigefunktion der beiden seitlichen Leuchtfelder vertauscht. Bei
einer richtigen räumlichen Zuordnung der Leuchtfelder zur Senderabstimmung lassen
sich somit folgende Empfangszustände eindeutig anzeigen: 1. Kein oder ein
nicht empfangswürdiges Antennensignal: Die beiden äußeren Leuchtfelder leuchten;
2. Abstimmung auf Trägermitte, eines empfangswürdigen Signals: Nur das mittlere
Leuchtfeld leuchtet; 3. Abstimmung auf das linke Seitenband: Das linke Leuchtfeld
leuchtet; 4. Abstimmung auf das rechte Seitenband: Das rechte Leuchtfeld leuchtet.
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In der Basiszuleitung eines jeden Eingangstransistors Tj,
T, befindet sich ein RC-Glied 5, 6 bzw. 15,
16
zur Absenkung des der Richtspannung überlagerten Niederfrequenzsignals und
je eine in Durchlaßrichtung betriebene Begrenzerdiode 7, 17.
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Die beiden Lämpchen L 2 und L 4, die jeweils den Lämpchen L
1 und L 3 parallel geschaltet sind, steuern über den Fotowiderstand
26 den NF-Transistor T5.
Die Arbeitsweise der beiden Lämpchen in Abhängigkeit
von der Senderabstimmung entspricht der oben beschriebenen für die Lämpchen LI und
L3 zur Leuchtfeldanzeige. Der Fotowiderstand 26 wird vom Licht der
beiden Lämpchen L 2 und L 4 in der Weise gesteuert, daß er vom sehr hochohmigen
in den sehr niederohnügen Zustand umschaltet, sobald mindestens eines der beiden
Lämpchen leuchtet.
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Da der Fotowiderstand 26 bei eingeschalteter Stillabstimmung
zwischen Kollektor und Basis des NF-Transistors T 5 liegt, bewirkt
er im niederohmigen Zustand (beleuchtet) eine sehr starke Spannungsgero, "enkopplung,
während er im hochohmigen Zustand (nicht beleuchtet) oder bei abgeschalteter Stillabstimmung
die ständige Gegenkopplung über den Widerstand 29 nicht beeinflußt. Die NF-Ausgangsspannung
des Ratiodetektors wird vom Verbindungspunkt der Richtwiderstände über die Kondensatoren
41, 43, den Widerstand 30 und den Kondensator 44 der Basis des NF-Transistors
T 5 zugeführt.
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Bei mittels des Schalters 27 eingeschalteter Stillabstimmung
und beleuchtetem Fotowiderstand sinken infolge der starken Gegenkopplung Verstärkung
und Eingangswiderstand der NF-Stufe so weit ab, daß ihr NF-Ausgangspegel um etwa
60 db niedriger liegt. Da, wie oben ausgeführt, der Fotowiderstand nur bei
Abstimmung auf ein empfangswürdiges Sendersignal nicht beleuchtet wird, kann bei
eingeschalteter Stillabstimmung nur dann ein NF-Signal über die Kondensatoren
37, 38 und den Widerstand 36 an den Eingang des nachfolgenden NF-Verstärkers
weitergeleitet werden. Durch Bemessung und Arbeitspunkteinstellung der Schwellwertschalter
kann die Ansprechempfindlichkeit in Abhängigkeit vom HF-Pegel eingestellt werden.
Um den Eingangstransistor des Schwellwertschalters in den geöffneten Zustand
- somit den Ausgangstransistor vom geöffneten in den gesperrten Zustand
- zu überführen, muß die Basisspannung des Eingangstransistors zunächst zusätzlich
den durch den Kollektorstrom des Ausgangstransistors verursachten Spannungsabfall
am Emitterwiderstand 11, 14 überwinden, während nach der Sperrung des Ausgangstransistors
die Basisspannung des Eingangstransistors um diesen Spannungsbetrag absinken kann,
bevor der Eingangstransistor wieder sperrt. Diese durch den gemeinsamen
Emitterwiderstand
11 bzw. 14 bewirkte sogenannte Hysterese hat zur Folge, daß für die Senderanzeige
auf dem mittleren Leuchtfeld und für die Sperrung der Stillabstimmstufe das Gerät
zunächst sehr genau auf den Sender abgestimmt werden muß, während dann in einem
gewissen »Haltebereiche Pegelschwankungen, kleinere Frequenzabweichungen. oder Fehlabstimmungen
nicht sofort zu einem Einsetzen der StiRabstimmung und zum Aufleuchten der seitlichen
Leuchtfelder führen.
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Dieser »I-Ialtebereich« ist so bemessen, daß bei größerer Verstimmung
das Seitenbandrauschen durch die Stillabstimmung bereits sicher unterdrückt wird.
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Da die Schwellwertschalter 2, 4 eine echte Schalterwirkung
aufweisen, weiterhin der Fotowiderstand 26 seinen Widerstandswert sprungartig
ändert und außerdem der Arbeitspunkt des NF-Transistors T, durch die Gegenkopplung
nicht verändert wird, können keine gleitenden übergänge und keine Verzerrungen auftreten.