DE1616511A1 - Frequenzdiskriminator vereinfachter Bauweise - Google Patents

Description

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TELEFON 225110

München, 8. März 1968 0 899

GOMPAGNIE G-EHERALE D¹ELECTRICITE 54, rue La Boetie, Paris (8), Frankreich

FREQUENZDISKRBiINATOR VEREINFACHTER BAUWEISE

Die Erfindung betrifft einen vereinfachten Frequenzdiskriminator, dessen Aufbau weniger Bauteile als "bekannte Diskriminatoren und keine kritischen Einstellungen erfordert. In einer ersten Ausführung arbeitet er mit einem verhältnismässig schmalen Frequenzband, z.B, mit einer relativen Frequenzauswanderung von einer Trägerfrequenz f ± £._ f/f von weniger als +_ 1/50; eine zweite Ausführungsart kann eine relative Frequenzauswanderung von +_ 1/5 erreichen.

Die "bekannten Frequenzdiskriminatoren weisen eine Summenstrom-Schaltung und eine Different ialgleichr ichtungs-Schaltung auf.

Die Summenatrom-Schaltung hat eine Wicklung» in der eine 109818/0287 ■ ./.

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erste Kopplung unterschiedlichen Aufbaus zwei erste Ströme in Phasenopposition in jeder Wicklungshälfte erzeugt; eine weitere Kopplung erzeugt einen dritten Strom, der bei einer Bezugs- oder Abstimmfrequenz f eine Phasenvoreilung gegenüber einem der ersten Ströme und eine Phasennacheilung gegen- ■ über dem anderen ersten Strom aufweist, während bei einer unter der Abstimmfrequenz liegenden Frequenz die beiden in Phasenopposition liegenden Ströme eine gemeinsame Richtung haben, die in Bezug auf den dritten Strom in eine bestimmte Richtung weist? ■ bei einer Frequenz, die höher als die Abstimmfrequenz ist, weisen die beiden in Phasenopposition liegenden Ströme gemeinsam in die andere Richtung gegenüber dem dritten Strom. ■·.-■-

Die am Ausgang der Summenstrom-Schaltung liegende Differentialgleichrichtungs-Schaltung liefert eine Ausgangsspannung Null bei der Abstimmfrequenz f und in einem unteren Band der Breite;/\ f <^/\f eine Spannung der ersten Polarität, deren Stärke etwa linear mit £\. f zunimmt; in einem symmetrischen, oberen Bereich liefert sie eine Spannung der zweiten Polarität.

Die bekannten Diskriminatoren haben in der Regel eine Summen strom-Schaltung mit mindestens drei Wicklungen, deren eine eine Mittelanzapfung aufweist, und mit mindestens zwei Kondensatoren. Da die Wicklungen in der Herstellung relativ kostspielig und in Bezug auf Induktanz- und Kopplungswerte schwer einstellbar sind, bewirkt jede Einsparung bei den Wicklungen des Frequenzdiskriminators eine beträchtliche.Senkung des

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Selbstkostenpreises. Daneben erhöht ein vereinfachter Aufbau die Zuverlässigkeit des Diskriminators.

Erfindungsgemäss "besitzt die Summenstrom-Schaltung eines Frequenzdiskriminators mit einer Summen strom-Schaltung und einer Differentialgleichrdchtungs-Schaltung eine einzige, mit einem Ende an Masse liegende Spule, eine erste Klemme niedrigen Potentials und eine zweite Klemme hohen Potentials^ die im Nebenschluss an Masse über einen ersten Abstimmkondensator und an den Ausgang eines Verstärkers angeschlossen ist, wobei das freie Ende der Spule an der ersten Klemme niedrigen Potentials über einen Abstimmkondensator und einen Widerstand liegt, und das freie Ende und die Klemme niedrigen Potentials mit den beiden Eingangsklemmen der Differentialgleichrichtungs-Schaltung verbunden sind, ."-"■'."

Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt : '

- iig. 1 das Schaltbild einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform, ■-.."'-"■

- Fig, 2a das Schaltbild einer' zweiten Ausführungsform,

- Fig. 2b eine Abwandlung der Fig. ,2a,

- Fig. 3 eine graphische Barstellung der erzielten Ergebnisse. .

In Fig. 1 -wird ein von einer Stromzufuhr E mit Gleichstrom gespeister Transistor Q an seiner Basis von einer

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Wechselstromquelle G- über einen Kondensator C₀ gespeist. Der Kollektor wird über einen Ehtkopplungskreis versorgt _r der eine über einen Kondensator C. nebengeschlossene· Wicklung L. auf-, weist. Ein Ende des Entkopplungskreises liegt an einem Pol der Zufuhr E, die mit Masse verbunden ist. Das andere Ende A liegt an der Mittelanzapfung M einer zweiten Wicklung Lp mit den Endklemmen B, B¹, die über den Kondensator Cp nebengesehlossen ist. Die Endklemme B¹ ist über den Kopplungskondensator C, mit Masse verbunden. Mit r ist ein parallel zur Wicklung Lp angeordneter Dämpfungswiderstand bezeichnet.

Eine bekannte Differentialgleichrichtungs-Schaltung D ist beispielsweise mit zwei Dioden D., D„, zwei gleichen Kondensatoren C, deren gemeinsame Klemme an Masse liegt, und zwei gleichen Widerständen R ausgerüstet, deren gemeinsame Klemme S als Ausgangsklemme der demodulierten Spannung e dient. . '

Der Diskriminator nach Fig. 1 arbeitet zufriedenstellend bei einer Frequenzauswanderung mit relativ schmalem Band. Bei Betrieb mit sehr breitem Band ergeben sich Dimensionierungs-Schwierigkeiten.. -

Zu deren Beweis wird von einer den Fachleuten für HF-Schaltungen wohlbekannten Theorie des Bandpass-Filters mit zwei abgestimmten, gekoppelten Kreisen ausgegangen.

Der Durchlassbereich des Uberspannungskreises q, abgestimmt auf _s die Frequenz f bei 3 dB Dämpfung, ist durch

^{B =} fo (1)

gegeben. ^ 1098 18/0 26 7

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Die Kopplung k eines letzes mit zwei gekoppelten Kreisen optimaler linearer Demodulation ist ι

' K ■= 2/q ' (2) ·

Xn einer Kondensatorkopplung ist die Kopplungs-Kapazität bekanntlich verhältnisgleich dem gewünschten Kopplungskoeffizienten ::

CL- = k χ j , wobei f eine Konstante ist. (3)

Wenn andererseits ρ die Parallelimpedanz des Abstimmkreises ist, erhält man :

q = ρ /L ω = ρ C ω , worin 5

Daraus folgt, dass es zur Erhöhung von B erforderlich ist, q zu verringern (siehe Gl. (1) k zu erhöhen (siehe Gl. (2)5 hierdurch wird CL erhöht (siehe Gl. (3). .

Es folgt daraus eine Verringerung von B (siehe Gl. (4).

Es.ergeben sieh demnach nicht zu vereinbarende Werte.

Zum Betrieb in einem sehr breiten Band muss somit eine andere Porm der Kopplung gewählt werden.

Dies zeigt "Pig. 2a, in welcher der wie in Pig. 1 erregte Transistor Q mit seinem Kollektor unmittelbar an der Mittelanzapfung M der Spule Iu mit den Klemmen B, B' liegt, die über den Kondensator CL zwischen B und B¹ nebengeschlossen

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ist, wobei M über den Kondensator C an Masse und- die Klemme B¹ über die Wicklung L. an Masse T liegen.

Der Kollektor des Transistors Q wird von der Stromzufuhr E über T-B'-M mit Gleichstrom gespeist.

Die Differential-Gleichrichtungs-Schaltung D kann die gleiche wie in Fig. 1 sein.

Fig. 2a zeigt einen Primärkreis, bestehend aus der Spule L., der unteren Hälfte der Spule L-. und dem Kondensator G,-, und einen Sekundärkreis, der aus der Spule L-. und dem

Kondensator C_c besteht. Zwischen L- und L. ist keine Gegeno j 4

Induktion vorhanden. Die Spulen L-. und L.-sind getrennt.

Fig.- 2b zeigt eine Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 2a, bei der Gegen-Induktion zwischen L, und L. vorliegt. Sie hat eine einzige Wicklung L₄- mit den Endklemmen B und T, sowie einer Anzapfung bei B¹ und einer weiteren bei M, der Mittelanzapfung von B, B¹. Der Kondensator C dient dem gleichen Zweck wie der Kondensator C₁- in Fig. 2aj der Kondensator Cg entspricht dem Kondensator Cg in Fig. 2a.

Fig. 3 gibt beispielsweise die Betriebskennlinie e = φ ( £} f) eines Breitband-Diskriminators nach Fig. 2a mit folgenden Werten an :

F₀ = 74 MH₃ ' q = 4 "

r = 450 Ohm O₅ = 17,2 pF

C₆ = 17,2 pF

L, ~ 270 nH L₄ s 135 nH

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Claims (1)

1. PATEKTM SEBITCH

   Prequenzdiskriminatormit einer Summenström-Sehaltung und einer Mfferentialgleicnriclitungs-Schaltung,: dadurch gekennzeichnet, dass die Summenstrom-Schaltung eine einzige Spule mit einem-an Masse liegenden Ende, eine erste Klemme niedrigen Potentials und eine zweite Klemme hohen Potentials aufweist, die im Heijenanschluss an Masse über einen ersten Ab st immkand ensat or und amAusgang eines Verstärkers liegt, wo"bei das freie Ende der Spule ah der ersten Klemme niedrigen Potentials über einen Abstimmkondensator und einen Widerstand angeschlossen ist, und das freie Ende und die Klemme niedrigen Potentials an die "beiden Eingahgsklemmen der Differentialgleichrichtungs-Schaltung gelegt sind»