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Die Erfindung betrifft einen verstärkenden Gegentaktmodulator mit
zwei Transistoren, bei dem die Trägerspannung und das modulierende Signal über ein
eingangsseitiges Netzwerk den Basis-Emitter-Strecken der Transistoren zugeführt
werden und bei dem an einem Ausgang eines an die Kollektoren angeschlossenen ausgangsseitigen
Netzwerkes die gleichsinnig bzw. gegensinnig addierten Kollektorströme entnehmbar
sind, wobei ein Teil der Ausgangsspannung in einen, analog zu dem Modulatorausgang
im eingangsseitigen Netzwerk für die zu addierenden Basis-Emitter-Ströme vorgesehenen
Ausgang eines aus den Basis-Ernitter-Strecken der Transistoren gebildeten passiven
Modulators, der dasselbe Ausgangsspektrum wie der verstärkende Modulator abgibt,
im Sinne einer Spannungsgegenkopplung für die Seitenbandspannung eingespeist ist.
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Es sind verschiedene verstärkende Modulatoren bekannt, bei denen in
Reihe zu den Emitterdioden von Transistoren Widerstände geschaltet sind, die eine
Stromgegenkopplung bewirken. Durch diese zur Stromgegenkopplung dienenden Widerstände
wird der an sich schon hohe Ausgangswiderstand der Transistormodulatoren weiter
erhöht und eine Anpassung an die Verbraucher, z. B. den Modulatoren nachgeschaltete
Filter weiter erschwert. Außerdem liegen diese in Serie zu den Emittern geschalteten
Widerstände zwangläufig in den Trägerzuleitungen, die zu den einzelnen Transistoren
führen, und bringen somit einen unerwünschten Verlust an Trägerleistung mit sich.
Aus diesem Grunde wird bei derartigen Modulatorschaltungen mit Stromgegenkopplung
der Gegenkopplungsfaktor bewußt relativ klein gehalten, so daß die in Serie zu den
Emittern liegenden Widerstände in erster Linie zur Symmetrierung dienen und die
Wirksamkeit der Stromgegenkopplung meist nur begrenzt ist.
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Durch eine Stromgegenkopplung von Transistoren in Modulatorschaltungen
werden sowohl das Eingangssignal als auch die Trägerschwingung in gleicher Weise
geschwächt, so daß bei derartigen Schaltungen die ohne Gegenkopplung vorhandene
Unteraussteuerung, d. h. das Verhältnis der dem Transistor jeweils zugeführten Trägerleistung
zur Signalleistung für konstanten Ausgangspegel des Seitenbandes nur durch gleichzeitige
Erhöhung des Pegels des Eingangssignals und der Trägerleistung beibehalten werden
kann.
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Zur Beseitigung der. symmetrieunabhängigen Klirrprodukte sind deshalb
häufig besondere Maßnahmen, z. B. größere Unteraussteuerung, d. h. kleinerer Modulationsgrad
für die nichtlinearen Elemente, erforderlich, die die Kurvenform der Modulatorfunktion
beeinflussen.
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Es ist ferner bereits ein verstärkender Transistormodulator mit zwei
Transistoren bekannt, bei dem die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren von je
einem äußeren Anschluß einer symmetrischen Sekun-, därwicklung eines ersten Eingangsübertragers
mit gleicher Polung an eine mit der Symmetriemitte der Sekundärwicklung des ersten
Eingangsübertragers verbundene, weitere Sekundärwicklung eines zweiten Eingangsübertragers
geführt sind und bei dem die Kollektoren der Transistoren jeweils an einem äußeren
Anschluß einer symmetrischen Primärwicklung eines Ausgangsübertragers liegen.
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Bei verstärkenden Transistormodulatoren wird zum Zwecke der Anpassung
an nachgeschaltete Baugruppen, insbesondere an nachfolgende Filter, vielfach parallel
zum Modulatorausgang, dessen Innenwiderstand häufig stark von den Kenndaten der
Transistoren abhängt, ein zusätzlicher Lastwiderstand geschaltet, dessen Widerstandswert
klein gegenüber dem Innenwiderstand der Modulationsschaltung ist.
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Es ist ferner bereits ein Gegentaktmodulator bekannt, der einen Gegentaktverstärker,
eine Trägerspannungsquelle und eine Modulationsspannungsquelle enthält, die beide
so an den Modulator geschaltet werden, daß sie voneinander entkoppelt sind, und
bei dem der Gegentaktverstärker aus zwei gleichen Transistoren besteht, deren Emitter
mit einer Wicklung eines Gegentakteingangstransformators verbunden sind, dessen
Mittelanzapfung an einen Punkt festen Potentials geschaltet ist, während die Trägerspannungsquelle
mit einem Pol an den Basen der Transistoren, mit dem anderen an einem Punkt festen
Potentials liegt. Dieser Gegentaktmodulator ist so ausgebildet, daß der Ausgangstransformator
mit einer symmetrischen Rückkopplungswicklung versehen ist, deren Mittelpunkt mit
dem einen Ende der Trägerspannungsquelle verbunden ist, während die äußeren Enden
der Rückkopplungswicklung an die Basen der Transistoren geschaltet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen verstärkenden Gegentaktmodulator
mit wenigstens einem Transistor zu schaffen, der sich ausgangsseitig auf einfache
Weise an nachfolgende Verbraucher anpassen läßt und dabei besonders vorteilhafte
Modulatoreigenschaften aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird der verstärkende Gegentaktmodulator zur Lösung
dieser Aufgabe derart ausgebildet, daß der Ausgang der passiven Modulatorschaltung
unmittelbar in Serie zu den mit dem Modulatorausgang frequenzmäßig verkoppelten
Eingang oder zwischen den Emittern der Transistoren angeordnet ist. Durch diese
Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß eine, dem jeweiligen Anwendungsfall angemessene
Gegenkopplung auf besonders einfache Weise realisierbar ist.
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Es ist ferner zweckmäßig, den verstärkenden Gegentaktmodulator derart
auszubilden, daß die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren von je einem äußeren
Anschluß einer symmetrischen Sekundärwicklung eines ersten Eingangsübertragers mit
gleicher Polung an eine mit der Symmetriemitte der Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers
verbundene, weitere Sekundärwicklung eines zweiten Eingangsübertragers geführt sind
und daß die Kollektoren der Transistoren jeweils an einem äußeren Anschluß einer
symmetrischen Primärwicklung eines Ausgangsübertragers liegen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden bei unmittelbar in
Serie zum Eingang geschaltetem Ausgang die Hälften der symmetrischen Sekundärwicklung
des ersten Eingangsübertragers über einen symmetrischen Spannungsteiler miteinander
verbunden, dessen Abgriff die Symmetriemitte der Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers
bildet, und der Ausgang der passiven Modulatorschaltung wird durch die äußeren Anschlüsse
des Spannungsteilers gebildet. Bei einem derartigen Gegentaktmodulator können in
vorteilhafter Weise direkt gekoppelte Transistoren vorteilhaft Verwendung finden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Ausgang der passiven Modulatorschaltung
durch die über je
einen Widerstand mit der Sekundärwicklung des
zweiten Eingangsübertragers verbundenen Emitteranschlüsse der Transistoren gebildet.
Dabei kann es sich als zweckmäßig erweisen, parallel zum Ausgang der passiven Modulatorschaltung
einen einstellbaren Widerstand zu schalten.
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Es ist ferner zweckmäßig, die vom Ausgang des Modulators, insbesondere
über wenigstens einen. Vorwiderstand, an den Ausgang der passiven Modulatorschaltung
abgegebene Spannung einer eigenen Wicklung des Ausgangsübertragers zu entnehmen.
Die im Ausgang der passiven Modulatorschaltung und in der Zuführung der Gegenkopplungsspannung
liegenden Widerstände können ganz oder teilweise komplex sein.
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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 Spannungsgegenkopplung;
F i g. 2 stellt einen Gegentaktmodulator dar, bei dem eine kombinierte Strom-Spannungsgegenkopplung
vorgesehen ist.
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In den Figuren sind Wicklungsanfänge von übertragerwicklungen mit
einem Punkt bezeichnet.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten, verstärkenden Gegentaktmodulator
mit zwei Transistoren sind die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 4 und 5 von
je einem äußeren Anschluß der aus den Wicklungshälften 121 und 122 gebildeten, symmetrischen
Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers 1 mit gleicher Polung an die Sekundärwicklung
22 des zweiten Eingangsübertragers 2 geführt. Die Emitteranschlüsse der Transistoren
4 und 5 sind miteinander verbunden und an Erde geführt. Die Hälften 121 und
122 der symmetrischen Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers 1 sind
über die in Serie geschalteten Widerstände 13' und 14' miteinander verbunden, die
einen symmetrischen Spannungsteiler bilden. Der Abgriff des symmetrischen Spannungsteilers
bildet die Symmetriemitte der Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers 1.
Die Sekundärwicklung 22 des zweiten Eingangsübertragers 2 liegt zwischen
Erde und der Symmetriemitte der Sekundärwicklung des ersten Eingangsübertragers
1. Die Kollektoren der Transistoren 4 und 5 sind jeweils an einen äußeren Anschluß
der symmetrischen Primärwicklung 31
des Ausgangsübertragers 3 geführt. Die
Versorgungsspannungsquelle 51' liegt zwischen der Mittelanzapfung der symmetrischen
Primärwicklung 31 des Ausgangsübertragers 3 und Erde. Das Ausgangsspektrum
der passiven Modulatorschaltung liegt an den äußeren Anschlüssen 23' und 24' des
Spannungsteilers an. Die Anschlüsse 23' und 24' sind über die Vorwiderstände 15'
und 16' an die weitere Wicklung 32 des Ausgangsübertragers 3 geführt, die die Gegenkopplungsspannung
für die Spannungsgegenkopplung liefert. Dabei ist der Anfang der Wicklung 32 über
den Vorwiderstand 15' und die Wicklungshälfte 121 an die Basis des
Transistors 4 geführt, dessen Kollektor am Anfang der Primärwicklung 31 liegt.
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An Stelle der Emitterverbindung der Transistoren 4
und 5 kann
auch der Mittelabgriff des am Ausgang der passiven Modulatorschaltung liegenden,
symmetrischen Spannungsteilers geerdet werden, wobei die Spannungsgegenkopplung
erhalten bleibt. Durch eine solche Spannungsgegenkopplung kann bei verstärkenden
Modulatoren zumindest die sonst im ausgangsseitigen Anpassungswiderstand verbrauchte
Seitenbandenergie zur Gegenkopplung des Modulators verwendet werden.
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Auch bei dem Gegentaktmodulator nach F i g. 2 sind die Basis-Emitter-Strecken
der Transistoren 4
und 5 von je einem äußeren Anschluß der symmetrischen Sekundärwicklung
12 des ersten Eingangsübertragers 1 mit gleicher Polung an die Sekundärwicklung
22 des zweiten Eingangsübertragers 2 geführt, die mit dem anderen Anschluß an der
Symmetriemitte der Sekundärwicklung 12 des ersten Eingangsübertragers
1 liegt. Die Kollektoren der Transistoren 4 und 5 sind jeweils an
einen äußeren Anschluß der symmetrischen Primärwicklung 31 des Ausgangsübertragers
3 geführt.
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Zur Erzielung einer kombinierten Strom-Spannungsgegenkopplung ist
zwischen die Emitter der Transistoren 4 und 5 der aus den in Serie geschalteten
Widerständen 13 und 14 bestehende, symmetrische Spannungsteiler eingefügt.
Dieser symmetrische Spannungsteiler bildet den Ausgang der passiven Modulatorschaltung
und ist mit seinen äußeren Anschlüssen 23 und 24 über je einen der Vorwiderstände
15 und 16 mit der Wicklung 32 des Ausgangsübertragers 3 verbunden. Dabei ist der
Anfang der Wicklung 32 über den Vorwiderstand 16 an den Emitter des Transistors
5 geführt, dessen Kollektor am Ende der Primärwicklung 31 liegt. Die beiden Hälften
der symmetrischen Sekundärwicklung 12 des ersten Eingangsübertragers 1 sind
im Gegensatz zu dem in F i g. 1 dargestellten Gegentaktmodulator an der Mittelanzapfung
direkt miteinander verbunden. Die Sekundärwicklung 22 des zweiten Eingangsübertragers
2 liegt zwischen der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 12 und dem
Mittelabgriff des symmetrischen, aus den Widerständen 13 und 14 gebildeten
Spannungsteilers am Ausgang der passiven Modulatorschaltung. Die Mittelanzapfung
der symmetrischen Primärwicklung 31 des Ausgangsübertragers 3
ist über
die Versorgungsspannungsquelle 51 an Erde geführt, an der auch der Mittelabgriff
des Spannungsteilers liegt. An Stelle dieses Mittelabgriffes kann auch die Mittelanzapfung
der symmetrischen Sekundärwicklung 12 des ersten Eingangsübertragers 1 geerdet werden,
wobei die Strom-Spannungsgegenkopplung erhalten bleibt. Zur Einstellung des Stromgegenkopplungsgrades
kann parallel zu dem aus den Widerständen 23 und 24 bestehenden Spannungsteiler
ein einstellbarer Widerstand geschaltet werden.