DE1437058A1 - Breitbandfrequenzmodulator - Google Patents

Breitbandfrequenzmodulator

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DE1437058A1
DE1437058A1 DE19631437058 DE1437058A DE1437058A1 DE 1437058 A1 DE1437058 A1 DE 1437058A1 DE 19631437058 DE19631437058 DE 19631437058 DE 1437058 A DE1437058 A DE 1437058A DE 1437058 A1 DE1437058 A1 DE 1437058A1
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oscillator
signals
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DE19631437058
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Drapkin Paul E
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Ampex Corp
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Description

AMPEX CORPORATION, 934 Charter Street, Redwood City, California / U.ScA»
Breitbandfrequenzmodulator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Breitbandfrequenzniodulator, insbesondere für genau arbeitende i'requenzmodulationsschaltungen in Breitband-Aufzeichnungssystemena
Systeme, die breitbandige elektrische Signale aufzeichnen und wiedergeben können, werden weithin benutzt, da sie gestatten, große Informationsmengen mit großen Geschwindig-
o keiten zu speichern und weiterBUverarbeiten«, Insbesondere
co finden Breitband-Aufzeiohnungssystemeu für die lernsehauf-
ν* zeichnung und die Aufzeichnung von Instrumentendaten Yer-
° Wendung» Bei der Aufzeichnung von fernsehsignalen muß bei-4^ spielsweise die Aufzeichnungseinrichtung fähig sein,. Signale in einem !Frequenzband über vier Megahertz und genauer_
BAD ORIGINAL
Zeitbasisstabilität zu verarbeiten,. Auch zur Aufzeichnung von Instrumentendaten werden ähnliche !Forderungen gestellte Insbesondere sollen rasch viele sich ständig ändernde Daten von einer großen Anzahl von Datenquellen gleichzeitig aufgenommen und weiterverarbeitet werden,,
Es ist außerordentlich schwer, relativ unkomplizierte Schaltungen zu entwerfen, die eine lineare Ansprechempfindlichkeit über den vollständigen Bereich eines breiten Frequenzbandes haben,. Beispielsweise haben die meisten Schaltelemente nichtlineare Charakteristiken, die nicht ohne weiteres kompensiert werden können,, Weiterhin beeinflussen Temperatur Schwankungen die Betriebscharakteristiken von Schaltelementen,, Die Charakteristiken werden häufig so stark verschoben, daß eine Breitband auf zeichnung und Brei-öbandwied ergäbe mit solchen Bauelementen unzweckmäßig ist» Die Verschiebungen und Fichtlinearitäten, die sich infolge von TemperaturSchwankungen ergeben, sind insbesondere bei Halbleiter-Bauelementen bemerkbare Andererseits sind Halbleiter-Bauelemente in den meisten Systemen besonders nützlich, da sie von geringer Größe sind j eine lange Lebensdauer haben und wenig Betriebsleistung erfordern,,
Ss ist zweckmäßig und vorteilhaft, die Eingangssignale in aufzeichnende Magnetband systeme frequenzzumodulieren0 Bei
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U37058
Verwendung der Frequenzmodulation und einer relativ hohen Trägerfrequenz kann ein "breites Frequenzband erfaßt und verarbeitet werden, ohne daß unerwünschte Zusatzforderungen erfüllt werden müssen, etwa hinsichtlich der Anzahl der Oktaven, die von den Magnetköpfen aufzuzeichnen sinde Hierbei ist zu "berücksichtigen, daß die Empfindlichkeit von Magnetköpfen leicht schwankt und die Frequenzmodulation eine Signalbegrenzung schafft, die eine größere Gleichmäßigkeit erzielen läßtο Ein weiterer Torteil ist» daß es die Frquenzmodulation nicht nötig macht, an die Aufzeichnungsköpfe eine hochfrequente Vorspannung zu legen*
Führt der Irequenzmodulator Uiohtlinearitäten ein, so ist dies besonders unerwünscht, da die Effekte der ¥ichtlinearitäten später in anderen !eilen des Systems wieder auftreten«» Bei jedem Frequenzniodulator mit großer Bandbreite können ferner die oberen Informationsfrequenzen nahe an der Trägerfrequenz des frequenzmodulierten Signals liegen,, Wenn dies geschieht, können die höheren Modulationsfrequenzen durch den Ausgang des Irägerfrequenzoszillators durchtreten« Damit treten beispielsweise Videosignale in Fernsehsignale ein« Ist dies einmal geschehen, so sind solche Signalkomponenten später nur sehr schwer wieder abzutrennen und beeinflussen stark die wiederzugebenden Signale«,
Dementsprechend isi^s eine Aufgabe dex Erfindung, einen verbesserten Breitbandfrequenzmodulator anzugeben«
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Insbesondere soll durch, die Erfindung ein Breitbandfrequenzmodulationssystem angegeben werden, das unter Verwendung von Halbleitern aufgebaut ist und eine äußerst lineare Jüispreohempfindlichkeit über seiner ganzen Bandbreite hat«
Durch, die Erfindung lassen sich Aufzeiohnungs-Wiedergabe-Systeme, die mit Breitbandfrequenzmodulation arbeiten, stabilisieren, so daß laohtlinearitätseffekte von zu innen gehörenden Bauelementen, die etwa von Temperatur Schwankungen hervorgerufen werden, auf ein Minimum gebracht werden«
Eine. Breitbandfrequenzmodulationsschältung nach der Erfindung weist- zwei Oszillatoren variabler Frequenz auf0 Die Hominalfrequenzen der Oszillatoren -liegen in einem.vorgegebenen Abstand auseinander und sind so gewählt, daß sie- wesentlich höher sind als die höchsten Modulatlonssignale» Die Qszilla» 'toren werden einzeln mittels abstimmbarer Eingangsschaltungen freguenzmoäulierto Die Eingangssohaltungen enthalten spannungsabhängige Reaktanzen oder Kapazitäten0 Das gleiche Mödulätionssignal wird den Eingangskreisen beid,er Osziliatoren zugefiliari;» um-dort die Reaktanzen oder die Kapazitäten der spanimngsal)-. hängigen Kondensatoren,(beispielsweise im -entgegengeÄets^en Sinn, zu veränderno Die 0szilla1i©ren werden ,daduröh in ihre^ Ireqüenz um im wesentlichen gleiche Betrag®, etwa ist entgegengesetzten Sinn, verschoben» .Bjt« frequenzmodulierten gangssignale der Oszillatoren wenden in einer
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überlagert., Dort werden also frequenzmodulierte Komponenten auf einer. Trägerfrequenz erzeugt, die konstant istp da sie nämlich gleich' der Differenz der Hominalfrequenzen der beiden Oszillatoren ist«.
Da die Oszillatoren mit Trägerfrequenzen betrieben werden» die wesentlich größer sind als die höchsten Modulationsfrequenzen, können die Modulationssignale nicht im Ausgangssignal auftreten» Da weiterhin im wesentlichen identische variable Reaktanzen wie etwa Kondensatoren in abgestimmten Eingangskreisen in entgegengesetzten Richtungen aus ihren linearen Ärbeitspunkten nach Maßgabe von Änderungen des Bingangssignais verschoben werden» heben sich die Fiohtlinearitäten der^variablen Reaktanzen iin wesentlichen gegenseitig forte Änderungen der Umgebungstemperatur beeinflussen beide spannungsabhängige Bauelemente im gleichen Sinne und im gleichen Maße, so daß die ander Misohsehaltung ausgangsseitig auftretende Trägerfrequenz im wesentlichen konstant gehalten wirdβ Die beiden Oszillatoren verdoppeln ferner den Modulatiönseffekt und gestatten eine Modulation mit; einem kleineren, stärker linearen Eingangssignal»
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die
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1 zeigt ein Blockschaltbild einer Fr.eqjaenzmodulations- · Schaltung für ein Breitbandaufzeiclinung^system nach, der Erfindungo .-.-.·: , ■ . , -
FIg0 2 zeigt--ein schematisohes Schaltbild eines Breitbandfr equenzmodulators naoh der Erfindung„. .
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Breitbandfrequenzmodulat ions sy st ems nach der Erfindung,» Eine Modulations-, signalquelle 11 gibt ein Modulationssignal in Form einer Analogspannung an zwei zu,modulierende Oszillatoren 12 und 13« Die Signale, von der Quelle, 11 können beispielsweise Videosignale sein, die in einem Frequenzbereich zwischen '. 10 Hertz und vier. ^Megahertz liegeno Die HOminalfrequenzeiL der Oszillatoren 12 und 13 seien f. und f2» Diese Fominalf requenz en können durch die Eingangssignale verändert wer- ... den ο Die Signale von der Quelle 11 werden den Modulations- ._ oszillatoren 12 und 13 zugeführt, um deren Ausgangsfre-.quenzen im entgegengesetzten Sinn von den HOminalfrequenzen aus zu verändern«, So kann die Frequenz des von dem er- .. j sten Oszillator 12 erzeugten ,Signals nach oben verschoben werden, während die Frequenz des von dem zweiten Oszillator '. j 13 erzeugten Signals naoh unten verschpben wird, und ,umge- ",..-. ■ kehrt» Die Oszillatpren 1,2 und.. 13 können zwei JJltrahoeth-. r ;. · >. frequenzoszillatoren sein<, ,Ihre nominalen.!Prägerfrequenzen; f| und fρ liegen so weii; auseinanäer,; wie. 6s die gewünsoh.te
resultierende Trägerfrequenz erforderte Soll beispielsweise eine Trägerfrequenz von sechs Megahertz vorliegen, so kann der Oszillator 12 mit einer Frequenz von 106 Megahertz versehen sein, während der Oszillator 13 mit einer frequenz von. 100 Megahertz versehen sein kann* Werden diese Werte gewählt, so liegen die Videofrequenzkomponenten hinrei-Qhend außerhalb des Prequenzniodulationsbanäes und brechen nicht durch die Oszillatoren 12 und. 13 durch.
Die beiden frequenzmodulierten Signale, die von den Oszillatoren 12 und 13 abgegeben werden, gelangen an gesonderte Eingänge einer Misohschaltung 14, die in bekannter Weise die beiden Oszillatorsignale einander überlagerte Die resultierenden Ausgangssignale der Misohschaltung gelangen zu einer Ausgangsschaltung 15, die die Trägerfrequenz, nämlioh f* minus f2 bei .der Differenz der Uominalfrequenzen verstärkt und unerwünschte, sich in ihrer 'Frequenz ändernde Komponenten hinauswirft,, Das frequenzmodulierte Signal wird dann mittels einer Sohaltung 16 aufgezeiehnet, die zu einem Bandtransportsystem 18 gehört» Der Übersicht halber sind nur die Kapseln-des Bandtransportsystems 18 in !ig* 1 dargestellte
fig· 2 zeigt sohematisoh eine erfindungsgemäße Sohaltung» Die Kennwerte der Sohaltung, die im folgenden angegeben werden, sind selbstverständlich nur als Beispiel anzusehei:? Der erste Modulations oszillator 12 enthält einen !HI-Transistor 20, der zweite Oszillator 13 enthält ebenfalls einen NHT-Transistor 22e Den beiden Oszillatoren 12 und 13 wird -
log f 06 f
durch eine positive Spannungsquelle 32· eine negative Spannungsquelle 30 und Masse ihrer Betriebsspannung zugeführto Bekanntlich können PlP-Iransistoren statt der FPF-Transistoren an den Oszillatoren 12 und 13, im übrigen im ganzen Modulator, verwendet werden, wenn die Betriebsspannungen- umgekehrt werden»
Der erste Oszillator 12 weist einen elektronisch variablen Eingangsabstimmkreis auf, der durch einen Kondensator 24, einen variablen Induktor 26 und durch einen spannungsabhängigen Kondensator od-er Varicap 28 gebildet ist» Die variable Abstimmschaltung des zweiten Oszillators 13 wird entsprechend durch einen Kondensator 25, einen variablen Induktor 27 und einen spannungsabhängigen Kondensator 43 gebildetο Die variablen Induktoren 26 und. 27 gestatten,.die Eingangskreise in gewünschtem Sinne abzustimmen,,
Die spannungsabhängigen Kondensatoren bestehen vorzugsweise aus Halbleiterelementen wie etwa Siliziumdioden0 Die Kapazität dieser Dioden ändert sich im wesentlichen umgekehrt zum Quadrat der angelegten Spannungo Spannungsabhängige Kondensatoren sind von geringer Größe, sprechen rasch an und arbeiten zuverlässig und stabil unter Stoßen und Vibration., Obwohl alle Halbleiterelemente mit Übergangsζonen spannungsabhängige Kapazitäten zeigen., so werden doch derzeit weithin Siliziumdioden als spannungsabhängige Kondensatoren verwendet» Sie weisen PF-Übergänge auf, die negativ vorgespannt sind, so daß ein Bereich' nächst des PU-Übergangs entsteht, der im : 90 93 08/029 4.
wesentlichen von beweglichen Ladungsträgern befreit oder entleert ist und dadurch ein Dielektrikum bildete Die Breite des entleerten Bereichs hängt von der angelegten Vorspannung ab„ Die Vorspannung bestimmt daher den Kapazitätswert des Übergangs» Spannungsabhängige Kondensatoren dieser Art sind
j insbesondere zur Steuerung der beiden Modulationsoszillato-
j ren 12 und 13 geeignet, da sie so rasch ansprechen, wie dies
j für Breitbandzwecke notwendig isto Die spannungsabhängigen Kondensatoren sind heute auch so vervollkommnet, daß sie mit hinreichender Genauigkeit Informationen hoher !Frequenz aufzuzeichnen gestatten*
Die spannungsabhängigen Kondensatoren 28 und 43 sind an den Eingangskreisen 20 und 22 gegensinnig gepolt0 Die Kondensatoren 28 und 43 sind zunächst in Sperr-Richtung vorgespannt,
die
und zwar auf Arbeitspunkte,/in der Hähe der Mitten ihrer linearen Bereiche liegen,, Dies geschieht mittels zwei gegensinnig gepolter Ze-nerdioden 36 und 38, die an Erde liegen,,
Den Oszillatoren 12 und 13 wird eine Eingangsspannung zugeführt, die von einer Modulationssignalquelle 40 kommte An die Oszillatoren 12 und 13 werden die Signale von der Quelle 40 über passive RG-Sehaltungen 42, 43, 44 gekoppelt, die den Eingangskreisen beider Oszillatoren 12 und 13 in gleicher Weise vorbereitete Hochfrequenz signale zuzuführen gestatten«, Da die beiden Oszillatoren 12 und 13 im wesentlichen gleich aufgebaut
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sind und nur in ihren Schaltdaten wegen der unterschiedlichen Trägerfrequenzen verschieden, sind., braucht nur die Wirkungsweise eines der "beiden Oszillatoren im einzelnen "beschrieben zu werden,»
Bei dem ersten Modulationsoszillator 12 werden beispielsweise 3 ie Eingangs signale über eine Induktivität 46 dem Eingangsfcreis übertragen, die bei 87 Megahertz in Bigenresonanz ge« .... cäto Dies ist die Noiiiainalfrequenz des ersten Oszillators 120 [)ie Induktivität 46 entkoppelt die beiden Oszillatoren 12 und 13o Die B±gangssignale gelangen'durch einen Kopplungskon-Jensator 48 und ändern die Vorspannung des spannungsabhängigen Kondensators 28O Wird eine 7 VoIt-Zenerdiode 36 verwendet, so hat der spannungsabhängige Kondensator 28 typischer- ^eise eine Kapazität von 35 Mikromikrofarad„ Der Oszillator 12 wird zunächst durch Justierung des Induktors 26 in den-Abstimmkreis 24j 26, 28 auf 87 Megahertz eingestellto Die Abstimmung fird dann durch die Spannungssteuerung des spannungsabhängigen Condensators 28 modifizierte Der Transistor 20 ist in üblicher ieise als Oszillator geschaltet. Eine Vorspannung seiner Überrangskapazität in Sperr-Richtung stellt die Oszillations- , rückkopplung von seinem Kollektor zu seiner Basis her<, Der )szillator 12 erzeugt ein frequenzmoduliertes Signal, dessin trägerfrequenz durch den Kondensator 24 die Einstellung der Induktivität 26 und den Arbeitspunkt des.spannungsabhängigen
'. ■ BAD
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Kondensators 28 (wenn kein Eingangssignal vorliegt) "bestimmt. Die Vorspannungsänderungen des spannungsabhängigen Kondensators 28, die durch die Eingangssignale bewirkt .werden, werden in Frequenzänderungen der Trägerfrequenz am Kollektor des Transistors 20 umgesetzte
Die Eingangssignale von der Quelle 40 ändern die Vorspannungen der beiden spannungsabhängigen Kondensatoren 28 und 43 in entgegengesetztem Sinne o Wird die Kapazität im Eingangskreis des einen Oszillators erhöht, so wird die Kapazität im Eingangskreis des anderen Oszillators verringerte Das Resultat ist eine im wesentlichen gleiche, etwa gegensinnige Verschiebung der Frequenzen der beiden Oszillatoren* Da die spannungsabhängigen Kondensatoren 28 und 43 im wesentlichen gleich, etwa gegensinnig gepolt sind und da sie zunächst jeweils in einem Mittelbereioh ihrer linearität arbeiten, ändern die Eingangsspannungen die Kapazitäten der Kondensatoren 28 und 43 gegensinnig von dem Punkt aus, bei dem keine Eingangsspannung vorliegt« Die beiden frequenzmodulierten Signale werden einander überlagerte Die Modulationseffekte werden dabei derart kombiniert, daß sich die ETichtlinearltäten der beiden spannungsabhängigen Kondensatoren 28 und 43 gegenseitig aufheben« Es wird hervorgehoben, daß die beiden spannungsabhängigen Kondensatoren 28 und 43 nur in einem relativ schmalen Teil ihres Arbeitsbereiches betrieben werden brauchen, da das Ausgangssignal gemäß der Summe der beiden einzelnen FrequenaverSchiebungen moduliert wirdo Die Kapazitätsänderung eines jeden spannungsabhärtgigen Kondensators braucht daher nur halb so groß
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zu sein, wie sie sonst sein müßte„
Die frequenzmodulierten Signale, die in den Kollektoren der Transistoren 20 und 22 in den Oszillatoren 12 und 15 auftreten, werden gesondert den Basen von zwei miteinander 'Verbundenen ITPN-Mischtransistoren 50 und 52 zugeführt«. Die Transistoren 50 und 52 sind mittels zweier variabler Widerstände 54 und 56 miteinander gekoppelt,, Diese Widerstände sind so eingestellt, daß die Ausgangssignale von den beiden Hälften der Mischschaltung gleichgemacht werden» Die Kollektoren der Transistoren 50 und' 52 sind zusammen an einen Anschlußpunkt 53 angeschlossen, der über einen Kopplungskondensator 55 mit der Ausgangsschaltung 15 verbunden isto Die beiden verschiedenen frequenzmodulierten Bingangssignale betreiben die Transistoren 50 und 52 zugleich,. Die Schaltung bewirkt jedoch eine Trennung der Eingangssignale voneinander und auch eine gewisse Verstärkung dieser Signaleo Die schwimmende Aus-
gangskopplung der Transistoren 50 und 52 gestattet, daß die Komponenten beider Bingangssignale, und zwar als Summen- und Differenzfrequenz am Anschlußptinkt 53 auftreten,, Die Differenzfrequenz um die Trägerfrequenz von 6 Megahertz herum ist jedoch beträchtlich niedriger als alle anderen Irequenzkomponenten0 Die Ho ohfre quenzkomponen ten werden in d'er Mischaehaltung 14 und in der Ausgangsschaltung 15 gedämpft, so. daß praktisch nur noch die Differenzfrequenz verbleibt» Wegen der hohen Eingangsfrequenzen der Mischschaltung treten jedooh Videosignale
nicht durch» '
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• ' - 13 -
In der Schaltung nach S1Ig0 2 1st dhaer kein Ausgangsfilter erforderliche Das resultierende frequenzmodulierte Trägersignal gelangt an die Basis eines HPN-Transistors 58 in der Ausgangsstufe 15 ο Der Transistor 58 ist als Emitter-Verstärker geschaltete Er liefert zwei Ausgangssignale an zwei verschiedenen Ausgangsanschlüssen 60 und 610 Die Ausgangssignale können in "bekannter Weise verwertet werden.»
Besonders bemerkenswert ist, daß an der Schaltung nach Figo 2 TemperaturSchwankungen, die die Bauelemente hinsichtlich ihrer Arbeitscharakteristiken beeinflussen können, im Ausgangssignal im wesentlichen nicht auftreten«. Da die Oszillatoren aus θϊηθβ im wesentlichen gleichen Bauelementen gebildet sind, beeinflussen TemperaturSchwankungen alle Bauelemente in gleichartiger Weise,, Ändert sich die Schaltcharakteristik aufgrund von TemperaturSchwankungen in dem einen Oszillator, so tritt dies auch im anderen Oszillator aufo Die Differenz zwischen den modulierten Frequenzen bleibt konstante G-egensinnige Kapazitätsänderungen der spannungsabhängigen Kondensatoren heben ferner fast völlig Nichtlinearitäten zweiter Ordnung gegensinnig auf„ Mit Schaltungen erfindungsgemäßer Art sind Modulationslinear±- täten von 0,01 fo erreichbar,,
Obwohl insbesondere Breitbandmodulationssysteme/entsprechende Schaltungen zur Erläuterung der Erfindung beschrieben wurden, weil für sie die Erfindung besonders vorteilhaft ist, so ist doch die Erfindung nicht darauf begrenzt» >
. 90900670314 ^0^©'^

Claims (1)

  1. -■14-
    Patentansprüche s
    [ 1 0/Breitbandfrequenzmodulator, gekennzeichnet durch eine Modulationssignalquelle (11), durch einen ersten Oszillator (12) variabler Frequenz, der um eine erste Nominalfrecjuenz herum gruppierte Ausgangs signale liefert, durch einen zweiten Oszillator (13) variabler Frequenz, der um eine aweite Nominalfrequenz herum gruppierte Ausgangssignale liefert, wobei die Nominalfrequenz des ersten Oszillators verschieden von der Nominalfrequenz des zweiten Oszillators ist, durch eine Schaltung, die die Modulationssignalquelle mit dem ersten und dem zweiten Oszillator zur Änderung der Frequenz der Ausgangssignale dieser Oszillatoren jeweils im entgegengesetzten Sinne von ihren Nominalfrequenzen ausgehend verbindet, durch eine Schaltung (14) zur Mischung der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Oszillators und durch eine auf die gemischten Signale ansprechende Schaltung (15) zur Ableitung eines frequenzmodtili er ten Ausgangssignals, dessen Trägerfrequenz gleich"der Differenzfrequenz der beiden Nominalfrequenzen isto
    09806/0294 "
    Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoren (12, 13) mit Abstimmkreisen (24, 26, 28 bzwo 25, 27, 43) versehene Transistoroszillatoren sind, daß der Abstimmkreis (24, 26, 28) des ersten Oszillators (12) auf eine erste Frequenz abgestimmt ist und eine spannungsabhängige Reaktanz (28) enthält, daß die Ahstimmschaltung (25, 27, 43) des zweiten Oszillators (13) auf eine zweite Frequenz abgestimmt ist und eine spannungsabhängige Reaktanz (43) enthält, daß die Reaktanzen in den beiden Abstimmkreisen gegensinnig geschaltet sind und daß die Modulationssignalquelle (11) an beide Reaktanzen angeschlossen ist„
    3ο Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoren (12, 13) als Verstärker geschaltete und vorgespannte Transistoren (20, 22) enthaltene
    Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoren (12, 13) eingangsseitige Abstimmkreise (24, 26, 28 bzw» 25, 27, 43 ) mit jeweils einem spannungsabhängigeη Kondensator (28, 43) enthalten*
    ο Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten der spannungsabhängigen Kondensatoren (28, 43) gegensinnig durch die von der Mo— dulationssignalquelle (11) kommenden Signale beeinflußt werdeno 909806/0294
    H370 5 8
    ■■■■■.. - 16 - :
    Breitbandfrequenzmodulator nach, einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Misohschaltung (14) mit einem ersten Verstärkertransistor (50), der auf die Differenz der Signale anspricht, die von den "beiden Oszillatoren (12', 13) abgegeben werden und mit einem zweiten Verstärker transistor (52), der in entgegengesetztem Sinne auf die Differenz der Signale anspricht, die von . den beiden Oszillatoren abgegeben werden»
    7ο Breitbandfrequenzmodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Mischschaltung (14) ein Ausgangsverstärker (15) angeschlossen ist, der nur frequenzmodulierte Komponenten mit einer Irägerfrequenz verstärkt, die gleich der Differenzfrequenz zwischen den beiden HOminalfrequenzen ist*
    Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Emitter- und den Basiselektroden der Oszillatortransistoren (20, 22) .Induktivitäten (26, 27) liegen, daß parallel zu diesen Induktivitäten spannungsabhängige Kondensatoren (28, 43) liegen und daß die Kollektorelektroden der Transistoren als Ausgangsanschlüsse dienen*
    9ο Breitbandfrequenzmodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskreise
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    - 17 -
    der Oszillatoren (12, 13) jeweils eine variable Induktivität (26, 27)t einen ersten Kondensator (24, 25) und einen zweiten, spannungsabhängigen Kondensator (28, 43) enthalten, daß die spannungsabhängigen Kondensatoren an ihre Kapazität festlegenden Vorspannungen liegen und daß die Vorspannungen dieser Kondensatoren durch die Eingangseignale verändert werden«,
    o Breitbandfrequenzmodulator naoh einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaltung zwei Transistoren (50, 52) enthält, daß die Ausgangssignale der Oszillatoren (12, 13) den Basiselektroden dieser beiden Transistoren zugeführt werden,.daß die Mischschaltung weiterhin variable Widerstände (54, 56) enthält, die den Emitter eines jeden Transistors mit der Basis eines jeweils anderen Transistors verbinden und daß die Kollektoren der beiden Transistoren miteinander verbunden sinde
    ο Breitbandfrequenzmodulator nach Anspruch 1O5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopplungskondensator (55) an die beiden Kollektoren der Mischtransistoren (50, 52) angeschlossen ist und daß der Kopplungskondensator andererseits an einen Ausgangsverstärker (15) angeschlossen ist*
    - 18 909806/0294
    12o Breitbandfrequenzmodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche j dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatortransistoren (20, 22) jeweils zwischen ihren Eingangsund Ausgangsanschlüssen kapazitativ rückgekoppelt sindo
    13o BreitTDandfrequenzmodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den spannungsabhängigen Kondensatoren (28, 43) in den Oszillatoren ihre - Betriebsspannung über Zener-Dioden (36, 38) zugeführt wird ο
    14o Breitbandfrequenzrnodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Induktivität (26, 27) zwischen einen Anschluß der spannungsabhängigen Kondensatoren (28, 43) und Masse geschaltet ist und daß wenigstens eine dieser Induktivitäten einen derartigen Betrag hat, daß der ihr zugeordnete Transistor-Oszillator (1.2, 13) bei der ihm zugeordneten ITominalfrequenz in Schwingungen geräte
    15ο Breitbandfrequenzmodulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen !Frequenzen der Modulationssignale in der Nähe der Frequenzen der Trägersignale liegen«,
    06/029
    16o Breifbandfrequenzmodulator naoh einem der Torangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsabhängigen Kondensatoren (28, 45) in ihrer Kapazität elektronisch verändert werden«.
    90980670294
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE631867A (de) * 1962-05-04
US3324414A (en) * 1963-12-30 1967-06-06 Sony Corp Frequency modulation circuit with reduced amplitude modulation and side band components
US3369176A (en) * 1964-04-08 1968-02-13 Anthony C. Palatinus Intermodulation test system whose frequency is governed by an r.f. two tone signal
US3513266A (en) * 1967-02-27 1970-05-19 Ibm Magnetic recording system for wideband signal multiplexing by frequency modulation
US3831109A (en) * 1973-02-09 1974-08-20 Litton Systems Inc Temperature-compensated voltage-tunable gunn diode oscillator
US4344185A (en) * 1980-07-28 1982-08-10 Rockwell International Corporation Low noise high stability FM transmitter
US4486793A (en) * 1982-07-19 1984-12-04 Dolby Laboratories Licensing Corporation Reduction of crosstalk effects in modulated audio signals carried in adjacent tracks of recorded media
DE4040170A1 (de) * 1990-12-15 1992-06-17 Standard Elektrik Lorenz Ag Uebertragungssignal

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2735983A (en) * 1951-02-15 1956-02-21 mcleod
US2852678A (en) * 1955-08-15 1958-09-16 Litton Ind Of California Variable frequency microwave oscillator
US3020493A (en) * 1959-02-27 1962-02-06 Hughes Aircraft Co Frequency modulation circuit
US2984794A (en) * 1959-04-07 1961-05-16 Collins Radio Co Stable f. m. oscillator
US3023378A (en) * 1959-11-27 1962-02-27 Pacific Semiconductors Inc Voltage-controlled capacitance converter-modulator
NL278652A (de) * 1961-05-29

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