DE1591121A1 - Frequenzmodulator - Google Patents
FrequenzmodulatorInfo
- Publication number
- DE1591121A1 DE1591121A1 DE19671591121 DE1591121A DE1591121A1 DE 1591121 A1 DE1591121 A1 DE 1591121A1 DE 19671591121 DE19671591121 DE 19671591121 DE 1591121 A DE1591121 A DE 1591121A DE 1591121 A1 DE1591121 A1 DE 1591121A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diodes
- diode
- variable capacitance
- operating point
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/10—Angle modulation by means of variable impedance
- H03C3/12—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element
- H03C3/22—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element the element being a semiconductor diode, e.g. varicap diode
- H03C3/222—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element the element being a semiconductor diode, e.g. varicap diode using bipolar transistors
Landscapes
- Amplitude Modulation (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
DIPL-INQ. KLAUS BERNHARDT
D-8 MÖNCHEN 8
D-8 MÖNCHEN 8
AStI H
6/27
WJISSÜ
Die Erfindung betrifft einen Irequenawodulatos, des eise Diode
mit veränderlicher lapaaitat der überstellen Art verwendet. Sine solche Diode ist x.B. unter dem Warenzeichen Taripioo Im Handel
erhältlieh.
Eb ist bereits bekannt, dafi ein Frequenamodulator erhalten
werden kann, indem die Änderung des Schwingungsfrequens de«
selbstschwingenden Oscillator· verwendet wird, wobei die Blöde
mit veränderbarer Xapasität mit des Resonanzkreis des selbst«
schvringenden Oscillators verbunden wird, das Eodulatioasaignel
auf die Diodenansehlüese aufgedrückt und die lepaaitat des Diode
geändert werden«
Ja allgemeinen ist es auch möglich, das Terhlltnie der Diemte
der Jreadstoffe de« Sperrschichtteiles einer Diode mit veränderlicher lapaaitat der Übersteilen Ast au anders, «ad ei*e geeignete
009820/0838
Verteilung der Dichte der Iremdetoffe «u erseugen. Auch ist
es möglioh, in geeigneter Veiee den fapasittttslnderungsfaJctor
η su ändern, wenn die Kapazität 0 «u der Spannung T in folgend·»
Terhältnis stellt ι 0 oc
Die Erfindung wird en Hand der Ztiohnung erläutert, die eine
beispielhafte Ausfuhrungsform der Erfindung seigt, und swar
?ig. 1 eine Darstellung der Sp*nnuTigfl-Iapagltäta~gemiI inten der
Diode «it veränderlicher Kapaslt&t der tibersteilen Art,
Pig. 2 eine Darstellung der Spannungs-Prequene-Beeiehungen
(Differentialkennlinien) eines üblichen Trequensmodulators,
der Dioden alt Veränderbarer Kapasltät der
überstellen Art verwendet,
Vig. 3 ein Schaltbild des Diodenkreises bei einem Üblohen
Vig. 3 ein Schaltbild des Diodenkreises bei einem Üblohen
Prequensmodulat or,
Pig. 4 eine Darstellung der Spannunge-IapazitÄte-Kennlinien
Pig. 4 eine Darstellung der Spannunge-IapazitÄte-Kennlinien
Art xur Erläuterung der Erfindung, fig. 5 eine Darstellung der Spannunge-Trequens-Beaiehungen
(Dif£erentiaUcennl Inlen) der Irequenaiodulatoren gemfiS
der Erfindung und
fig, S ein Sehaltbild einer Aueführungefor* des Irequenamodulators gemfiA der Erfindung.
fig, S ein Sehaltbild einer Aueführungefor* des Irequenamodulators gemfiA der Erfindung.
iig. 1 seigt die SpaTiTUingB-tapagitttta^irennl InI en der Dioden mit
veränderbarer Kapaslt&t, die rersohiedene K
fmktoren haben· Aus der Selebnung ergibt sieh, dmi der Kapasit&ts*
009820/0838
■änderungsfaktor der Diode mit variabler Kapazität der Über·
Steilen Art gleich dem KapaEitätsänderungsfalctor der üblich·»
übersteiler Art wird.bei der η « 1/2 ist* wob«', die
niedrig und hoch ist und der KapaBitätsänderungsfaktor
diesen beiden Punkten variiert. Wenn dl· maximal· steilheit dieses Änderungsfaktors ale der maxiaale Kapaeltatetüs£€o?ungsfaktor
Hmax bezeichnet wird, gilt Kaax * 2 in der
Karre A in Pig· 1·
■v^r, die Diode mit veränderbarer Kapazität, welche die Kennlinie
A in PIg. 1, wie oben beschrieben, aufweißt» in dem vorstehend
3?requenmodulator verwendet wird, wird die änderung
in Abhängigkeit von dem Modulationssignal t *c W2
-,ν·, es tfird notwendig, daß a « 2 wird» damit die obige Besiehung
t €&r jemaoht werden kann. Aus der Kurve A in I1Ig. 1 ergibt
'ylito abfö?, daS der Bereich, der η » 2 genügt» «ng ist, d.h.
r ."■ ien Bereich von V In A in Pig. 2 beschrankt ist. Deshalb 1st
-.ti -a Mode mit Tsrättderbarer Kapassität für die Verwendung in einem
;„ der «in breites Band übertragen soll·
' sä obigen drunde werden bei einem bekannten Verfahren sum
dlesfse Nachteiles swei Dioden mit veränderbarer
verwendet, die denselben l^asitltslüiderungefaktor η
λ. Wie eiou aus Pig. 3 ergibt, wird der B«tri«b«puiÜct der
& Mode A ron dem Betriebspunkt der anderen Mod· A9 v«r-■'v-ic
lodern dl« Vorspannung Ii auf die «in« Dlod« A aufg*drüokt
wodurch der Bereich erweitert wird» innerhalb d«ssen 4«r
fcTtierigeaetste Kapasltätsänderuagsfaktor kenatant Ist«
009820/0838
Venn nämlich «in freauonsmodnlator unter Verwendung dos in
flg. 5 dargestellten Eapasitätsdiodenkreises gebildet wird,
seigt die VIg. 2 die inderungakennlinie, die nachfolgend ale
die Different ialkennlinie bezeichnet wird, gegen die Spannung
7 als df/dTt da· durch Differenzieren der frequenzänderung df
durch dl· Spannungeänderung dT mit den Zweck· erhalten wird·
die Linearität der Frequenzänderung gegen die Spaimuiigsändorung
de· ZrequenflMdalatore su beachten· Sie Dioden A und A* in
yig. 2 werden entsprechend den Dioden A und 1* in fig» 1 Jeweils verfügbar und die Linearität der Busamaensohaltung wird
erhalten, vie dies durch die Kurve B gezeigt ist« Der Bereich der linearität kann erweitert werden gegenüber dee fall der
Verwendung einer einzelnen Diode» vie dies durch a in flg. 2
angegeben ist*
Gtasä£ dem obigen Verfahren 1st es jedoch noch onmöglich, ein ausreichend breites Band su erhalten« und es wird notwendig, eine
Mehr Buhl ,von Vorrichtungen sueanaensuschalten· Dann wird aber
eine MehrsahT von Spitsen in der frequenskennlinie erhalten
und dies ist unvorteilhaft·
Die Erfindung beswcokt deshalb einen frequensmodnl stör su
schaff en, der eine extrem flache Kennlinie über einen breiteren
Bereich hat als der übliche, oben beschriebene frequensmcdulator.
IM diesen Zweck su erreichen, sieht die Erfindung bei einem
freo.uensmodulator wenigstens eine Diode mit veränderbarer
Kapasität, bei welcher der Arbeitepunkt um den Naxismmvert der
Differentialkennlinie eingestellt wird, und wenigstens eine Diode
009820/0838 BAD
ait veränderbarer Kapazität Tor, bei der der Arbeitspunkt
un äan Minimalwert der Differentialkennliai· eingestellt wird,
wobei die Dlfferentialkannliniender Dioden veranlasst werden,
einander in Bezug auf die Hodulaticneempfindlichlceit und die
Tersasrrung auszugleichen und somit eine flache Kennlinie über
ein breites Band erhalten wird·
Bine AuefUhrungsform der Erfindung wird nun beschrieben, und
zwar seigt die Karre D1 in Fig, 5 die Differentialkermi 1n1 s ,·„
des FrequensModulators, der die Diode mit veränderbarer Kapazität
verwindet, die durch D1 in ?ig« 4 geseigt ist« Ss ergibt sieb
aus ?ig. 5» daS ein« obere Spits« an des fankt de· maximalen
lapasltätßänderungsfaktors Saax und «in» untere Spit*· an dem
Punkt des minimalen lapaBitÄtsanderungefaktors Äain erxeugt werden·
£®i dem tatsächlichen Prequensmodulator sind di« Spits«n verschoben,
indem diese durch die Str*ukapa*itÄt des Ireiee· «sw·
beeinflusst werden.
Wenn nun die Vorspannungen der beiden Dioden D1 und D2 in geeigneter Weise eingestellt werden, wie die· Jig· 4 »igt» *&&
wenn ein Prequeneaodulator dureh die Terwendung d*r unteren
Spitze der «inen Diode D1 und der oberen Spit» der anderen Diode
D25 wie dies Pig. 5 seigt♦ gebildet iet, werden dl·
linder?ingen ϋΦτ beiden Dioden wie folgt ι
D^ f^ * fQ + S^1T + a,T5 ,..·....... (1)
BAD
009820/0838 ; I
Wenn nun die Kapazität der Hea&enspannung Y (Y) der Diode D1
ist O1 (Y) und die Kapazität der Diode D2 ist O2 (V) und die
Induktivität des Resonanzkreises ist I, dann wird die Schwingungsfrequenz des selbsterregten Oszillators als Brequenzaodulator:
2 ir
* 1 -
2 Aus den Gleichungen (1) und (3) ergibt sich
x0
L γ +
0 r0
so daß wird
O1 (Y) 4 0f (O)(1 - 2 ii- ν ^
1 ' 1O *0
0 *> BAD ORIGINAL
009820/0838
geschaltet werden und
ein Frequexismodulator gebildet wird, vie dies PIg* 6 saigt*
werden die Kapazitäten addiert*
± O2(T) · O1(O) ( 1 + k -
und damit dl« gesamte Sehwingungatrequen«
σ. (ο)
143c
und
damit kann ein fr*qnenja»dulmt«f erhalten wixiem» »tl dm die
Linearität der Different 1 alkeroal tut· Mh* gut ltt, imf diesa
Welse erhält die gesamte IirnHnie, die ««roh T«cUa4«n daar
Dioden D1 und D2 In Parallelatthaltung erhalten wlsd, ti· alt
In 71g. 5 beeeichnete Tora, d.h. es wird »ine flAOhe leanlinit
erhalten* Dadurch wird ein Frequensmodulator mit einer sehr guten
linearität fiber ein breites Band erhalten·
Die Größen a* und to1» hängen «reitgehend von der Hittelkapaeität
im Betriebspunkt der Dioden, der Kodulationsempfindllehkeit und dem Betrag der Terserrung (Krümmung) ab, jedoch sollte eine Diode
mit veränderbarer Kapazität verwendet werden, welche die Besiohung
a~ m ka·· erfüllt.
Auf diese Weise werden die Diode mit veränderbarer Zapasität, bei
der der Betriebspunkt um den maximalen Wert eingestellt wird, und die Diode veränderbarer Kapazität, bei der der Betriebspunkt um
den minimalen Wert eingestellt wird und die bei der vorliegenden Aueffihrungsform verwendet wird, meistens In Bemg auf die Mittel«
kapa&ität gleich sueinander, obwohl dies im Prineip nicht absolut
notwendig ist· Xm allgemeinen ist es schwierig» die Dioden so aus«
suwählen» daß die Bedingung a» » kav* erfüllt 1st, jedoch wird es
möglich, diese Bedingung «u erreichen» Indem der Wert der
Modulationaspamrcmg, die den Dioden D1 und D2 angeführt wird,
geändert wird·
Pig. 6 zeigt eine luefUhrungsform des Trequensmodulators gemäfl
der Erfindung· Mit I2. 1st der Sohwingungeosslllator beselehne^;,
während I^ die ResonanskrelslndulctiTltät beselehnet· D1 und D2
sind die Dioden mit veränderbarer Xapasität» O1 und C2 sind die
dleiohspannungssperrkondensatoren, L1 und L2 sind die Drosselspulen.,
XB 1st der Pegelregulator, b1 und b2 sind die Anschlüsse
sum Zuführen der aieichvorepanmmg κα den Dioden D1 und D2 und
IH ist die TIf 1 TIgIiIIgIiVI »s für das Modulationssignal. Die Oleieh-
009820/0838 bad original
vorspannung wird den Dioden D^ und Dg alt veränderbarer
Kapassi tat über die Anschlüsse b^ und b2 jeweils zugeführt,
so daß die Betriebspunkte der Pig. 4 erfüllt werden können. Durch Zuführung des Kodulatlonssignalee au dem Eingangean- .
Schluß IH, wie oben beschrieben, ändern eich die Xapasitäten
der Dioden D1 und Dg und die Resonansfrequens des Resonanzkreises ändert eich und somit kann ein ?requensaodulationsausgang
erhalten werden, der durch das Eingangemodulationa*-
slgnal moduliert let. Gleichseitig wird der Hodulationaeingang
der Diode D2 über den Pegelregulator IiR «ugeführt, 00 daß durch
Einstellen des Pegelregulators IR in geeigneter Weise und durch Ändern der Spannung des Modulationssignales, das der Diode D2
zugeführt wird, die Modulationseapfindlichkelt, der Betrag der
Verzerrung und die Mlttelkapasltät In geeigneter Weise korrigiert
**erd<an können und die Diode D« so ausgebildet werden kann, daß
sie der Diode D^ entspricht, d.h. die vorstehende Bedingung a?
* ka1* kann erfüllt werden und auf diese Welse wird ein
Frequenzmodulator mit einer sehr guten !Linearität über ein breites Band erhalten·
Bei der oben beschriebenen Ausführungenon der Erfindung wird
der tfrequenzmodulator in der Weise aufgebaut, daj durch entsprechende
Einregelung des Pegels der Modulationsspannung, die
einer der beiden Dioden alt veränderbarer Kapazität sogtführt
wird, die Differentlalkennlinien der Prequenemodulation la den
Dioden mit veränderbarer Kapazität vollständig in Besug
Hodulationsempfindllchkeit und die Verzerrung kompensiert
009820/0838 BAD
werden können. Gleichzeitig 5ώ aber der Pegelregulator
Regulieren des Pegels der Modulationsspannung nicht absolut notwendig· Lediglich durch Einstellen des Betriebspunktes
bei dem maximalen Wert.der Differentialkennlinie bei einer Diode mit veränderbarer Kapazität und durch Einstellen des
Betriebspunktes bei dem Minimalwert der Differentialkennlinie bei der anderen Diode mit veränderbarer Kapazität wird
es nämlich möglich, das Erfordernis des Pegelregulatore auszuschalten, falls die Dioden mit veränderbarer Kapazität, die
wie oben beschrieben, die Besiehung a~ « kai erfüllen, einander sich
vollständig in Bezug auf die Modulationsempfindlichkeit und die Verzerrung kompensieren. Mit anderen Worten werden die Kurven
der Differentialkennlinie ausgewählt und verwendet, dia zueinander in Bezug auf die horizontale Achse symmetrisch sind.
zwei Dioden verwendet, jedoch ist es auch möglich, einen
kombinierten Kreis zu verwenden, dar mehr ale zwei Dioden enthält , die in Übereinstimmung mit der Erfindung in Reihe oder
parallel geschaltet werden und welche die Differentialkennlinie
über einen noch weiteren Bereich linear machen.
Auch i* es gemäß der Erfindung möglich, einen Modulator zu erhalten» der im Aufbau einfach ist ind der eine sehr gute
Linearität über einen sehr breiten Bertich aufweist. Dieser Modulator kann nicht nur als Modulator für Übertragungezwecke
sondern auch als Wobbelgenerator usw. verwendet werden und auch in diesem Falle zeigt die Erfindung #ίηβ gute Wirkung·
0 0^820/0^38
Claims (2)
1. Frequenzmodulator mit Dioden mit veränderbarer Kapazität
als Kapazitäten des Resonanzkreises» gekennzeichnet durch wenigstens eine Diode veränderbarer Kapazität, bei der der
Betriebspunkt um den Maximalwert der Differentialkennlinie
der Frequenzmodulation eingestellt let,und durch wenigstens
eine weitere Diode mit veränderbarer Kapazität, bei der
der Betriebspunkt um den Minimalwert der Differentialkennlinie eingestellt ist, wobei diese Dioden mit veränderbarer
Kapazität so aufgebaut sind, daß ihre Differentialkennlinien einander kompensieren können.
2. Frequenzmodulator mit Dioden mit veränderbarer Kapazität als Kapazitäten des Resonanzkreises, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Diode mit veränderbarer Kapazität, bei der der Betriebspunkt um den Maximalwert der Differentialkennlinie
der frequenzmodulation eingestellt ist, und durch wenigstens eine weitere Diode veränderbarer Kapazität, bei
der der Betriebspunkt um den Minimal wert der Differentialkennlinie
eingestellt 1st, und durch einen Kreis sum Regulieren des ModulationsBpannungepegels, der den Dioden mit veränderbarer
Kapazität zugeführt wird, so daß die Differentialkennlinien
der Dioden mit veränderbarer Kapazität einander kompensieren können.
009820/0838
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1417566 | 1966-03-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1591121A1 true DE1591121A1 (de) | 1970-05-14 |
Family
ID=11853792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671591121 Pending DE1591121A1 (de) | 1966-03-07 | 1967-03-03 | Frequenzmodulator |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3409845A (de) |
DE (1) | DE1591121A1 (de) |
GB (1) | GB1173075A (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3512105A (en) * | 1968-04-29 | 1970-05-12 | Fairchild Camera Instr Co | Linear voltage tuned microwave resonant circuits and oscillators |
US3593204A (en) * | 1969-05-22 | 1971-07-13 | Westinghouse Electric Corp | High frequency voltage controlled oscillator |
JPS5516461B2 (de) * | 1974-03-25 | 1980-05-02 | ||
US4494081A (en) * | 1982-05-24 | 1985-01-15 | Rca Corporation | Variable frequency U. H. F. local oscillator for a television receiver |
US4524336A (en) * | 1982-10-15 | 1985-06-18 | General Electric Company | Wide range reflective phase shifter/modulator |
GB2338128B (en) * | 1998-06-03 | 2001-10-17 | Motorola Ltd | Circuit arrangement |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL298376A (de) * | 1962-09-28 | |||
US3333215A (en) * | 1964-11-03 | 1967-07-25 | Bell Telephone Labor Inc | Voltage-sensitive semiconductor circuit for providing improved sweep frequency linearity |
-
1967
- 1967-03-03 DE DE19671591121 patent/DE1591121A1/de active Pending
- 1967-03-06 US US620994A patent/US3409845A/en not_active Expired - Lifetime
- 1967-03-07 GB GB00781/67A patent/GB1173075A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1173075A (en) | 1969-12-03 |
US3409845A (en) | 1968-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69600497T2 (de) | Schaltung und Methode für Amplitudenmodulation | |
DE3112035C2 (de) | Pulsweitenmodulierter Verstärker | |
DE69023917T2 (de) | Oszillator. | |
DE1591121A1 (de) | Frequenzmodulator | |
DE2235974A1 (de) | Hochfrequenzverstaerker | |
DE2811080A1 (de) | Durch spannungsaenderung abstimmbarer hochfrequenz-oszillator | |
DE69431279T2 (de) | Vorrichtung mit spektraler Reinheit zum Austausch von Information zwischen einem tragbaren Gegenstand und einem entfernten stationären Gerät | |
DE2740343A1 (de) | Optisches nachrichtensystem mit leuchtdioden | |
EP0485812B1 (de) | Vorrichtung für den optischen Überlagerungsempfang von Signalen | |
DE2439055A1 (de) | Nichtlineare netzwerke | |
DE2536347A1 (de) | Fm-am-umsetzer | |
DE2038435B2 (de) | Oszillator | |
DE69907324T2 (de) | Oszillator mit zwei Quadraturausgängen | |
DE2835851C2 (de) | Wobbelsender mit einem Steuerspannungsgenerator | |
DE2737437A1 (de) | Hochfrequenzoszillator und -modulator | |
DE4243481C1 (de) | Breitbandiger Gleichrichter | |
DE1234810B (de) | Parametrischer Verstaerker | |
DE1284482B (de) | Modulator | |
DE2316578A1 (de) | Mehrkristalloszillator fuer selbsttemperaturkompensation | |
DE729192C (de) | Schaltung zur Frequenzverdreifachung mittels eines verzerrenden, nichtlinearen Vierpoles | |
DE899375C (de) | UEberlagerungsempfaenger fuer frequezmodulierte elektromagnetische Schwingungen | |
DE762168C (de) | Rueckkopplungsschaltung zur Erzeugung amplitudenkonstanter Schwingungen ueber einen weiten Frequenzbereich | |
DE2430431C3 (de) | Anordnung in einem frequenzmodulierten Oszillator mit einem aktiven Halbleiterelement | |
DE1762418B2 (de) | Abstimmungsanzeige auf dem bildschirm eines fernsehempfaengers | |
DE2227962C3 (de) | Aktiver RC-Tiefpaß |