Claims (8)
Patentansprüche:Patent claims:
1. Anordnung zur Frequenzmodulation eines frei schwingenden Oszillators mit einem Regelkreis
zur automatischen Phasenregelung in bezug auf die Schwingungen eines Bezugsoszillators,
bei der sowohl der frei schwingende Oszillator als auch der Bezugsoszillator mit dem Modulationssignal
beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der frei schwingende Oszillator (1) auf einer sehr hohen Frequenz
schwingt, der Bezugsoszillator (3) jedoch auf einer wesentlich niedrigeren Soll-Zwischenfrequenz,
auf deren Frequenzebene ein Phasenvergleich mit einer aus der sehr hohen Frequenz
durch Mischung mit einer stabilisierten zweiten sehr hohen Frequenz abgeleiteten Ist-Zwischenfrequenz
stattfindet, und daß beide Oszillatoren (1 und 3) durch dasselbe Signal mit gleichem Hub
in ihrer Frequenz moduliert sind.1. Arrangement for frequency modulation of a freely oscillating oscillator with a control loop for automatic phase control with respect to the oscillations of a reference oscillator, in which both the freely oscillating oscillator and the reference oscillator are acted upon by the modulation signal, characterized in that the freely oscillating oscillator (1 ) oscillates at a very high frequency, but the reference oscillator (3) oscillates at a significantly lower nominal intermediate frequency, at the frequency level of which a phase comparison takes place with an actual intermediate frequency derived from the very high frequency by mixing with a stabilized second very high frequency, and that both oscillators (1 and 3) are modulated in their frequency by the same signal with the same swing.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Phasendiskriminators
(2) für eine Addition der in die Zwischenfrequenzlage umgesetzten Schwingung
des Höchstfrequenz-Oszillators (1) und der von dem Bezugsoszillator (3) gelieferten Bezugsschwingung an seinem Ausgang bemessen ist
und daß diese Ausgangsgröße als Stellgröße des Regelkreises verwendet ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the circuit of the phase discriminator (2) is dimensioned at its output for an addition of the oscillation of the high-frequency oscillator (1) converted into the intermediate frequency position and the reference oscillation supplied by the reference oscillator (3) that this output variable is used as the manipulated variable of the control loop.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des
Phasendiskriminatörs (2) ein Gleichrichter (4) und3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the phase discriminator (2) a rectifier (4) and
M ein Siebglied(S) nachgeschaltet sind. M a sieve element (S) are connected downstream.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendiskriminator aus
einer Phasenbrücke besteht und ihm ein Tiefpaß nachgeschaltet ist.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the phase discriminator from
a phase bridge and it is followed by a low-pass filter.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regelkreis für eine Stellgröße bemessen ist, die ihren Sollwert annimmt,, wenn sich die Phasen,
der umgesetzten Schwingung und der Bezugsschwingung um etwa 90° voneinander unterscheiden.
5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the
Control loop is dimensioned for a manipulated variable that accepts its setpoint when the phases
the converted oscillation and the reference oscillation differ from each other by about 90 °.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellglied des Regelkreises ein die Frequenz des Höchstfrequenz-Oszillators (1) beeinflussendes
Reaktanzelement ist.6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator of the control loop is a reactance element influencing the frequency of the ultra-high frequency oscillator (1).
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die unmittelbare Frequenzmodulation
des Höchstfrequenz-Oszillators (1) ein zweites Reaktanzelement vorgesehen ist.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that a second reactance element is provided for the direct frequency modulation of the ultra-high frequency oscillator (1).
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktanzelemehte
Varactor-Dioden verwendet sind.8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the Reaktanzelemehte
Varactor diodes are used.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Frequenzmodulation eines frei schwingenden
Oszillators mit einem Regelkreis zur automatischen Phasenregelung in bezug auf die Schwingungen
eines Bezugsoszillators, bei der sowohl der frei schwingende Oszillator als auch der Bezugsoszillator
mit dem Modulationssignal beaufschlagt werden.The invention relates to an arrangement for the frequency modulation of a freely oscillating
Oscillator with a control loop for automatic phase control with respect to the oscillations
a reference oscillator, in which both the free-running oscillator and the reference oscillator
be applied with the modulation signal.
Ein derartiges Regelsystem ist durch die deutsche Patentschrift 855 277 bekannt, bei der die Schwin-Such a control system is known from German patent specification 855 277, in which the vibration
gung des Bezugsoszillators in einer relativ niedrigen Frequenzlage gegenüber dem Hauptoszillator mittels
eines Modulators in der Phase moduliert wird. Die Ausgangsschwingung dieses Modulators wird in einm
Frequenzvervielfacher auf die Frequenz des Hauptoszillators vervielfacht. Beide Schwingungen werden
einer Phasenvergleichsstufe zugeführt, in der die Phasenablage der beiden Schwingungen verglichen
und daraus eine Regelgröße für die Nachregelung des Hauptoszillators gewonnen wird. Der Hauptoszillator
wird durch die gleiche Stellvorrichtung, der die Regelgröße zugeführt wird, in der Frequenz
moduliert.supply of the reference oscillator in a relatively low frequency position compared to the main oscillator means
a modulator is modulated in phase. The output oscillation of this modulator is in einm
Frequency multiplier multiplied to the frequency of the main oscillator. Both vibrations will
fed to a phase comparison stage in which the phase offset of the two oscillations is compared
and from this a controlled variable for readjusting the main oscillator is obtained. The main oscillator
is adjusted in frequency by the same adjusting device to which the controlled variable is fed
modulated.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein solches System insoweit zu verbessern, daß es auch
für eine sehr breitbandige Frequenzmodulation mit linearem Hub und insbesondere für sehr hohe Frequenzen
noch geeignet ist.The invention is based on the object of improving such a system to the extent that it also
for a very broadband frequency modulation with a linear deviation and especially for very high frequencies
is still suitable.
Diese Aufgabe bei einer Anordnung zur Frequenzmodulation eines frei schwingenden Oszillators mit
einem Regelkreis zur automatischen Phasenregelung in bezug auf die Schwingungen eines Bezugsoszillators,
bei der sowohl der frei schwingende Oszillator als auch der Bezugsoszillator mit dem Modulationssignal beaufschlagt werden, wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der frei schwingende Oszillator auf einer sehr hohen Frequenz schwingt, der Bezugsoszillator jedoch auf einer wesentlich niedrigeren
Soll-Zwischenfrequenz, auf deren Frequenzebene ein Phasenvergleich mit einer aus der sehr hohen Frequenz
durch Mischung mit einer stabilisierten zweiten sehr hohen Frequenz abgeleiteten Ist-Zwischenfrequenz
stattfindet, und daß beide Oszilllatoren durch dasselbe Signal mit gleichem Hub in ihrer
Frequenz moduliert sind.This task with an arrangement for frequency modulation of a freely oscillating oscillator
a control loop for automatic phase control with respect to the oscillations of a reference oscillator,
in which the modulation signal is applied to both the freely oscillating oscillator and the reference oscillator, according to the invention
solved in that the freely oscillating oscillator oscillates at a very high frequency, but the reference oscillator at a much lower frequency
Target intermediate frequency, at its frequency level a phase comparison with one of the very high frequencies
actual intermediate frequency derived by mixing with a stabilized second very high frequency
takes place, and that both oscillators by the same signal with the same swing in their
Frequency are modulated.
Für die erfindungsgemäße Methode bringen nachfolgende Gedanken die ausschlaggebenden Vorteile.
Bei der eingangs erwähnten Anordnung wird der Referenzoszillator, der ,als Quarzoszillator relativ
niedriger Frequenz ausgebildet ist, in der Phase moduliert. Der Zusammenhang zwischen der Phasenmodulation
und der Frequenzmodulation ist durch die FormelThe following thoughts bring the decisive advantages for the method according to the invention.
In the case of the arrangement mentioned at the beginning, the reference oscillator, as a quartz oscillator, is relative
low frequency is modulated in phase. The relationship between the phase modulation
and the frequency modulation is by the formula
du> = άφ ■ Wm; Wm = 2 du> = άφ ■ W m ; W m = 2
Tifm Tif m
gegeben. Darin bedeuten άω die durch die Modulation hervorgerufene Frequenzschwingung (Hub),
άφ die von der Modulation hervorgerufene Phasenschwingung während der Zeiteinheit dt und fm die
Modulationsfrequenz. Es ist ersichtlich, daß άω von der Modulationsfrequenz fm abhängig ist. Mit anderen
Worten bedeutet dies, daß bei kleinen Modulationsfrequenzen fm die Phasenabweichung άφ sehr
groß sein muß, um die gleiche Frequenzabweichung dw zu erzielen, als bei sehr hohen Frequenzen. Es
sind daher in der Modulationszuleitung für die phasenmodulation entsprechende Korrekturglieder
anzubringen, die besonders bei breiten Frequenzbändern naturgemäß nur unter großen Schwierigkeiten
so auszuführen sind, daß das vervielfachte phasenmodulierte Signal die gleiche Frequenzmodution
hat wie der Hauptoszillator. Dieser Nachteil ist bei der Erfindung auf einfache Weise dadurch
vermieden, daß der Bezugsoszillator und der Hauptoszillator in gleicher Weise frequenzmoduliert sind.
Ein weiterer Nachteil des eingangs erwähnten Systems besteht darin, daß jede Phasenschwankung
des Bezugsoszillators in dem Vervielfacher auf einengiven. Here, άω denotes the frequency oscillation (stroke) caused by the modulation, άφ the phase oscillation caused by the modulation during the time unit dt and fm the modulation frequency. It can be seen that άω is dependent on the modulation frequency fm. In other words, this means that with small modulation frequencies fm the phase deviation άφ must be very large in order to achieve the same frequency deviation dw as with very high frequencies. Corresponding correction elements must therefore be installed in the modulation feed line for the phase modulation, which, especially in the case of wide frequency bands, can of course only be implemented with great difficulty so that the multiplied phase-modulated signal has the same frequency modulation as the main oscillator. This disadvantage is avoided in the invention in a simple manner in that the reference oscillator and the main oscillator are frequency-modulated in the same way. Another disadvantage of the system mentioned at the outset is that each phase fluctuation of the reference oscillator in the multiplier is reduced to one
hohen Wert vergrößert wird und sich als »Frequenzzittern« bei der sehr hohen Frequenz störend bemerkbar
macht. Auch dieser Nachteil tritt bei Anwendung der erfindungsgemäßen Methode nicht auf. Ferner
ist es besonders schwierig, bei sehr hohen Frequenzen entsprechend der hier vorliegenden Aufgabenstellung
einen Phasendiskriminator mit linearer Charakteristik zu verwirklichen. Auch dies ist beim
Erfindungsgegenstand durch den Vergleich bei einer relativ niedrigen Frequenz vermieden. Der Vergleich
bei der niedrigen Frequenz ist bei anderen Systemen als dem eingangs erwähnten zwar an sich bekannt,
jedoch einmal in anderer Form, und andererseits kann auch die Kombination mit dem eingangs
erwähnten System nur dann zu dem mit der Erfindung angestrebten Erfolg gelangen, wenn, basierend
auf dem obigen Gedanken, eine Phasenmodulation bei keinem der beiden Oszillatoren vorgenommen
wird.high value is increased and is noticeable as "frequency jitter" at the very high frequency
power. This disadvantage also does not arise when the method according to the invention is used. Further
it is particularly difficult at very high frequencies according to the task at hand
to realize a phase discriminator with linear characteristics. This is also with
Subject of the invention avoided by comparing at a relatively low frequency. The comparison
at the low frequency it is known per se in systems other than the one mentioned at the beginning,
but once in a different form, and on the other hand, the combination with the initially
The system mentioned can only achieve the success aimed for by the invention if, based
based on the idea above, no phase modulation was carried out on either of the two oscillators
will.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Schaltung des Phasendiskriminators so bemessen, daß die in
die Zwischenfrequenzlage umgesetzte Schwingung des Höchstfrequenz-Oszillators und die von dem
Bezugsoszillator gelieferte Bezugsschwingung addiert werden und die dabei resultierende, von dem Phasenwinkel
zwischen den beiden Schwingungen abhängende Amplitude als Stellgröße des Regelkreises
verwendet wird.In a further development of the invention, the circuit of the phase discriminator is dimensioned so that the in
the intermediate frequency position converted oscillation of the high frequency oscillator and that of the
The reference oscillation supplied by the reference oscillator and the resulting reference oscillation from the phase angle are added
between the two oscillations dependent amplitude as a manipulated variable of the control loop
is used.
Zweckmäßig wird dem Phasendiskriminator ein Gleichrichter und ein Siebglied nachgeschaltet.A rectifier and a filter element are expediently connected downstream of the phase discriminator.
Der Phasendiskriminator kann, insbesondere dann, wenn kein großer Regelspannungsbedarf vorliegt,
auch aus einer Phasenbrücke bestehen, der ein Tiefpaß nachgeschaltet ist.The phase discriminator can, especially when there is no large control voltage requirement,
also consist of a phase bridge, which is followed by a low-pass filter.
Sehr vorteilhaft ist es, den Regelkreis so einzustellen, daß die Stellgröße ihren Sollwert annimmt,
wenn sich die Phasen der umgesetzten Schwingung und der Bezugsschwingung um etwa 90° unterscheiden.
It is very advantageous to set the control loop so that the manipulated variable assumes its setpoint,
if the phases of the converted oscillation and the reference oscillation differ by about 90 °.
Das Stellglied des Regelkreises kann ein Reaktanzelement sein, das die Frequenz des Höchstfrequenz-Oszillators
in an sich bekannter Weise beeinflußt.The actuator of the control loop can be a reactance element that controls the frequency of the ultra-high frequency oscillator
influenced in a known manner.
Die unmittelbare Frequenzmodulation des Höchstfrequenz-Oszillators kann durch ein zweites Reaktanzelement
bewirkt werden, das die Frequenz des Höchstfrequenz-Oszillators ebenfalls beeinflußt.The direct frequency modulation of the ultra-high frequency oscillator can be achieved by a second reactance element
be effected, which also affects the frequency of the ultra-high frequency oscillator.
Es ist vorteilhaft, als Reaktanzelement Varactor-Dioden zu verwenden, die sich leicht und schnell
durch eine an sie angelegte Spannung steuern lassen.It is advantageous to use varactor diodes as the reactance element, which can be changed easily and quickly
controlled by a voltage applied to them.
In manchen Fällen wird es vorzuziehen sein, das Stellglied des Regelkreises durch eine Elektrode,
z. B. eines Transistors oder einer Röhre zu realisieren, an die die Stellgröße in Form einer Spannung angelegt
wird.In some cases it will be preferable to connect the control loop actuator to an electrode,
z. B. to realize a transistor or a tube to which the manipulated variable is applied in the form of a voltage
will.
An dieselbe Elektrode kann dann mit Vorteil auch die Modulationsspannung zur unmittelbaren
Frequenzmodulation des Höchstfrequenz-Oszillators angelegt werden.The modulation voltage can then advantageously also be applied to the same electrode for the direct
Frequency modulation of the high frequency oscillator can be applied.
Im folgenden soll die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren noch näher
erläutert werden. In der Zeichnung bedeutetIn the following, the invention will be described in more detail with reference to the figures shown in the drawing
explained. In the drawing means
F i g. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dieF i g. 1 a device for performing the method according to the invention and the
F i g. 2 a, 2 b und 2 c Zeigerdiagramme zur Erläuterung der Grundlagen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
F i g. 2 a, 2 b and 2 c vector diagrams to explain the principles of the method according to the invention.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einenIn Fig. 1, reference numeral 1 denotes one
Höchstfrequenz-Oszillator, der in der Frequenz moduliert werden soll. Als Schwingungsfrequenz ist
beispielsweise eine Frequenz von 800 MHz angenommen. Der Ausgang dieses Oszillators ist in dem
dargestellten Beispiel mit einer Antenne A verbunden. Der Bezugsoszillator ist in F i g. 1 mit 3 bezeichnet.
Alle übrigen, in der F i g. 1 in Blockform dargestellten Teile, welche die Bezugszahlen 7, 2, 4,
5 und 6 tragen, gehören zu dem Regelkreis, der dieHighest frequency oscillator that is to be modulated in frequency. A frequency of 800 MHz is assumed as the oscillation frequency, for example. The output of this oscillator is connected to an antenna A in the example shown. The reference oscillator is shown in FIG. 1 denoted by 3. All other, in the F i g. 1 shown in block form parts, which have the reference numerals 7, 2, 4, 5 and 6 , belong to the control loop that the
ίο Frequenz und die Phase des Höchstfrequenz-Oszillators 1 regelt und für den der Bezugsoszillator 3 den
Sollwert liefert. ίο regulates the frequency and the phase of the maximum frequency oscillator 1 and for which the reference oscillator 3 supplies the setpoint.
Insbesondere ist in dem gestrichelt gezeichneten und mit der Bezugszahl 7 versehenen Rahmen die
Mischstufe dargestellt, weiche eine Probe der von dem Höchstfrequenz-Oszillator erzeugten Schwingung
als Eingangssignal erhält und in die Zwischenfrequenzlage von 40 MHz umsetzt, in der auch der
Bezugsoszillator schwingt. Außer dem eigentlichen Mischer 71 enthält die Mischstufe 7 einen Uberlagerungsfrequenzoszillator
72 sowie am Ausgang ein Zwischenfrequenzbandfilter mit nachgeschaltetem Verstärker 73. Der Uberlagerungsfrequenzoszillator
erzeugt eine Überlagerungsschwingung mit der Frequenz 760 MHz. Diese Schwingung kann, z. B.
durch direkte Vervielfachung einer quarzstabilisierten Grundschwingung, leicht frequenzstabil gehalten werden,
da sie nicht, wie die des Höchstfrequenz-Oszillators 1, frequenzmoduliert werden muß.In particular, the dashed frame with the reference number 7 shows the mixer which receives a sample of the oscillation generated by the ultra-high frequency oscillator as an input signal and converts it into the intermediate frequency position of 40 MHz, in which the reference oscillator also oscillates. In addition to the actual mixer 71 , the mixer stage 7 contains a superposition frequency oscillator 72 and an intermediate frequency band filter with a downstream amplifier 73 at the output. The superposition frequency oscillator generates a superposition oscillation at the frequency 760 MHz. This vibration can, for. B. by direct multiplication of a quartz-stabilized fundamental oscillation, easily kept frequency stable, since it does not have to be frequency modulated, like that of the high-frequency oscillator 1 .
Mit 2 ist ein Phasendiskriminator bezeichnet. In ihm werden die von der Mischstufe 7 und von dem
Bezugsoszillator 3 gelieferten Schwingungen, welche vorteilhaft gleiche Amplituden haben, vorzugsweise
additiv überlagert, verstärkt und gefiltert. Die entstehende Summenschwingung wird einem Gleichrichter
4 zugeführt. Die durch die Gleichrichtung entstehende Gleichspannung wird in dem Siebglied 5
gefiltert und als Stellgröße dem Höchstfrequenz-Oszillator 1 zugeführt, wo sie das die Frequenz
dieses Oszillators bestimmende Stellglied auf einen Wert einstellt, der ihrer Amplitude entspricht.With 2 a phase discriminator is designated. In it, the vibrations supplied by the mixer 7 and by the reference oscillator 3 , which advantageously have the same amplitudes, are preferably additively superimposed, amplified and filtered. The resulting total oscillation is fed to a rectifier 4. The direct voltage resulting from the rectification is filtered in the filter element 5 and fed as a manipulated variable to the high-frequency oscillator 1 , where it sets the actuator which determines the frequency of this oscillator to a value that corresponds to its amplitude.
In Fig. 1 ist bei 6 noch ein Suchgenerator angedeutet. Er schwingt an, falls die Regelung außer
Tritt gefallen ist und der natürliche Fangbereich der Regelschaltung nicht ausreicht, den Regelzustand
selbst wieder herzustellen, d. h., die durch Umsetzung in 7 erhaltene Zwischenfrequenz mit der Frequenz
des Bezugsoszillators 3 wieder in Uberemstimmung zu bringen. Im Anschwingen durchläuft die vom
Suchgenerator abgegebene Amplitude alle möglichen Werte der Stellgröße und verschiebt dadurch die
Frequenz des Höchstfrequenz-Oszillators so lange, bis die Regelung wieder eingerastet ist.In FIG. 1, a search generator is also indicated at 6. It starts to oscillate if the control has fallen out of step and the natural capture range of the control circuit is not sufficient to restore the control state itself, ie to bring the intermediate frequency obtained by converting in 7 into agreement with the frequency of the reference oscillator 3. In the beginning, the amplitude emitted by the search generator runs through all possible values of the manipulated variable and thereby shifts the frequency of the maximum frequency oscillator until the control is locked again.
In den Fig. 2a, 2b und 2c ist näher dargestellt, wie sich in dem Phasendiskriminator 2 die von dem
Oszillator 3 abgegebene Bezugsschwingung und die normalerweise gleichfrequente, von der Mischstufe 7
gelieferte Schwingung überlagern. Der Zeiger, der die erstgenannte Schwingung repräsentiert, ist in
den drei Figuren mit Al, der die letztgenannte Schwingung repräsentiert, jeweis mit A 2 bezeichnet.
Der Phasenwinkel φ, den der Zeiger A 2 mit dem Zeiger A1 bildet, kann verschiedene Werte annehmen.
Der Sollwert dieses Phasenwinkels beträgt φ — 90 Grad (Fig. 2a). Es war bereits erwähnt
worden., daß in dieser Wahl des Sollwertes eine wesentliche Vorteile aufweisende Weiterbildung der
Erfindung zu sehen ist. Sie ermöglicht, monotone2a, 2b and 2c show in more detail how in the phase discriminator 2 the reference oscillation emitted by the oscillator 3 and the oscillation, which is normally of the same frequency and supplied by the mixer 7 , are superimposed. The pointer which represents the first-mentioned oscillation is denoted by A 2 in the three figures with Al, which represents the last-mentioned oscillation. The phase angle φ that the pointer A 2 forms with the pointer A1 can assume various values. The nominal value of this phase angle is φ - 90 degrees (Fig. 2a). It has already been mentioned that this choice of the setpoint value can be seen as a further development of the invention which has significant advantages. It enables monotonous
Änderungen des Phasenwinkels durch monotone Änderungen der sich aus der Überlagerung der beiden
Schwingungen ergebenden Amplitude wiederzugeben. Daß dies der Fall ist, zeigt der Vergeich der resultierenden
Zeiger a, b und c der F i g. 2 a, 2 b und 2 c.To reproduce changes in the phase angle by monotonic changes in the amplitude resulting from the superposition of the two oscillations. That this is the case is shown by comparing the resulting pointers a, b and c in FIG. 2 a, 2 b and 2 c.
Der bei der geometrischen Addition der Zeiger A 1 und A 2 resultierende Zeiger hat also für jeden Wert
des Phasenwinkels φ eine bestimmte Größe. Sie ist ein Maß für die Stellgröße, die der Regelkreis entwickelt
und damit auch für den Zustand des die Frequenz beeinflussenden Stellgliedes in dem Höchstfrequenz-Oszillator
1. Wenn nun zum Zwecke der Frequenzmodulation die Frequenz des Höchstfrequenz-Oszillators
allein durch die Stellgröße über das Stellglied des Regelkreises beeinflußt würde, so
wären mit den dazu notwendigen großen und systematischen Schwankungen der Stellgröße auf Grund
des in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Zusammenhangs ebensolche Schwankungen des Phasenwinkels
starr verbunden. Es ist daher leicht einzusehen, daß bei unmittelbarer Frequenzmodulation
lediglich des Bezugsoszillators 3 dem Höchstfrequenz-Oszillator nicht nur eine Frequenz-, sondern auch
eine Phasenmodulation aufgeprägt würde. Gerade dies wird jedoch vermieden, und es bleibt dem
Regelkreis lediglich überlassen, die natürlichen Unstabilitäten des Höchstfrequenz-Oszillators auszugleichen.
The pointer resulting from the geometrical addition of the pointers A 1 and A 2 therefore has a certain size for each value of the phase angle φ. It is a measure of the manipulated variable developed by the control loop and thus also for the state of the actuator in the high-frequency oscillator 1 that affects the frequency If the control loop were to be influenced, such fluctuations in the phase angle would be rigidly connected to the large and systematic fluctuations in the manipulated variable required for this due to the relationship shown in FIGS. 2a, 2b and 2c. It is therefore easy to see that with direct frequency modulation only of the reference oscillator 3, not only a frequency but also a phase modulation would be impressed on the ultra-high frequency oscillator. This is precisely what is avoided, however, and it is only left to the control loop to compensate for the natural instabilities of the high-frequency oscillator.
Der Phasendiskriminator braucht nicht unbedingtThe phase discriminator does not necessarily need
mit additiver Überlagerung der Bezugsschwingung und der zu vergleichenden Schwingung zu arbeiten.
Er könnte auch so ausgebildet sein, daß er die Schwingungen multipliziert. In diesem Falle würde
er die Gestalt einer Phasenbrücke annehmen. Ihr Ausgang enthält eine phasenabhängige Gleichspannungskomponente
auch ohne besondere Gleichrichtung. Es könnte also im Falle der Anwendung einer Phasenbrücke der Gleichrichter 4 in Fig. 1 entfallen.to work with additive superimposition of the reference oscillation and the oscillation to be compared. It could also be designed so that it multiplies the vibrations. In this case it would take the form of a phase bridge. Their output contains a phase-dependent DC voltage component even without special rectification. In the case of using a phase bridge, the rectifier 4 in FIG. 1 could therefore be omitted.
ίο Als Phasenbrücke kann beispielsweise ein Ringoder Gegentaktmodulator verwendet werden. Zweckmäßig
baut man ihn mit zwei Übertragern auf, deren Innenwicklungen (im Sinne der üblichen schaltungsmäßigen
Darstellung solcher Modulatoren) jeweils in der Mitte angezapft sind. Der äußeren Wicklung
des einen Übertragers wird die Bezugsschwingung, der äußeren Wicklung des anderen die zu vergleichende
Schwingung zugeführt. Die Gleichspannung, die von der Phase φ zwischen beiden abhängt,
erscheint zwischen den Mittelanzapfungen der Übertrager. Sie ist dem Cosinus des Winkels φ proportional.
Es ist daher auch in diesem Falle zweckmäßig, wenn die zu vergleichende Schwingung normalerweise
eine Phase aufweist, die von der Phase der ίο A ring or push-pull modulator, for example, can be used as a phase bridge. It is expedient to build it with two transformers, the inner windings of which (in the sense of the usual circuit representation of such modulators) are tapped in the middle. The reference oscillation is fed to the outer winding of one transducer and the oscillation to be compared is fed to the outer winding of the other. The DC voltage, which depends on the phase φ between the two, appears between the center taps of the transformers. It is proportional to the cosine of the angle φ. It is therefore also expedient in this case if the oscillation to be compared normally has a phase that differs from the phase of
as Bezugsschwingung um 90 Grad verschieden ist. Jede Änderung Δ φ der Phase gegenüber diesem Sollwert
ruft dann eine Gleichspannung hervor, die dem Sinne dieser Änderung Δ φ proportional ist und die daher
auch die Richtung der Phasenablage erkennen läßt. The reference oscillation differs by 90 degrees. Each change Δφ in the phase relative to this setpoint value then produces a direct voltage which is proportional to the meaning of this change Δφ and which therefore also reveals the direction of the phase offset.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings