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Diodenmatrix zur Linearisierung der Kennlinie
eines
Amplitudenmodulators oder Amplitudendenodulators Die Erfindung
bezieht sich auf eine Diodenmatrix, insbesondere
in T-Schaltung
mit länge- und quergeschalteten Dioden, zur Linearisieruntr
der Kennlinie eines Amplitudetmodulators oder
Asplitudendemodulators.
Bei der Verwendung von Röhren oder Transistoren als Modulatoren
oder Desodulatoren, beispielsweise für sehr hohe Frequenzen bei
der
Fernsehübertragung, vor allem bei der Parbfernsehübertragung, ist es notwendig,
die stets mehr oder weniger gekrümmte
Modulationskennlinie mit einer vorgeschalteten
Diodenmatrix durch entsprechende Vorverzerrung der Modulationasignale
zu linearisieren. Ein üblicher Röhrenmodulator besitzt beispielsweise
die
in Fig. 2 dargestellte gekrümmte Kennlinie 10, die durch Zu-
schalten
einer Diodenmatrix mit einer gerade entgegengesetzt ge-
richteten
Kegnlinie 11 bis auf einen vernachldseigbaren Rest-
Fehler zu
eitler linearen Kennlinie kompensiert werden kann.
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Als Diodenma4rizee werden hierzu meist übliche Diodennetzverke
in 7-, T- oder Spannunge- bzw. Stromteilerschaltungen
verwendet.
Diese bekannten Schaltungen sind aber für hohe Frequenzen und
bei
kritischen Laufzeitforderungen nicht 'ehr brauchbar, da selbst
bei
Vervendumg von Dioden mit extrem kleinen Kapazitäts- und Induktivitätaverten
bei den bei Modulatoren bsw. Demodulatoren die-
ser Art oftmals
auftretenden extremen Steilheitsänderungen von
e: B. 1s3 eine aussteuerungsabhängige
differentielle Phase nicht
mehr zu vermeiden ist. Diese bei höheren
Frequenzen auftretenden
störenden Phasendrehungen entstehen hauptsächlich
durch die starke
Impedanzänderung der Matrix in Zusammenwirkung
mit Blindanteilen
des davorliegenden Veretärkerausganges und des nachfolgenden
Veretärkereinganges.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Diodenmatrix zum
Linearisieren der Kennlinie eines Amplitudenmodulators oder Demodulators
zu
schaffen, bei der eine möglicherweise auftretende differentielle
Phase
kompensiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Diodenmatrix
der eingangs-
erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens
eini-
gen der Dioden der Matrix ein dem jeweils zu kompensierenden
Phasenfehler
entsprechender Blindwiderstand, insbesondere ein ein-
stellbarer Kondensator
oder eine einstellbare Induktivität in
Serie zugeschaltet wird.
Durch individuelles Einstellen dieser
den einzelnen Dioden zugeordneten
Blindwiderstände kann damit
jede negative oder positive differentielle
Phase der Matrix bsw. des Moduletors oder Demodulators oder der
diesem zugeordneten Ver-
stärker eingestellt werden. Durch die Serienschaltung
dieser Blind-
widerstände mit den Dioden wird erreicht, dsß
diese Blindwider-
stände die zur Kompensation gewünschte Phasenversofiiebung
nur dann
bewirken können, wenn die entsprechende Diode leitet:Da
bei
Diodenmatrizes der eingangs erwähnten Art die Einsatzpunkte
der
Dioden gestaffelt sind, findet also such eine von der Aussteuerung
abhängige Phasenkompensation statt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer
Zeichnungen an Aueführungebeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß phasenkompensierte
Diodenmatrix in T-Sohaltung und zwar zur Kompensation einer negativen
Phase. Fig. 2 zeigt die mit zunehmender Eingangsspannung steiler werdende
Kompeneationekennlinie
einer Diodenmatrix i» Zusammenhang mit
einer abfallenden Modulptorkennlinie.
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Fig. 3 zeigt die hierbei auftretende erfindungsgemäße Phasenkompensation.
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Fig. 4 zeigt eine weitere phasenkompensierte Diodenmatrixechaltung
und zwar zur Kompensation von positiven Phasentehlern.
Die
Diodenmatrix nach Fig. 1 ist in bekannter Weise in T-Sclialtüng ausgebildet
und beispielsweise einem üblichen Röhren- oder Transistor-Amplitudenmodulator
oder -Demodulator vorgeschaltet. Die
Matrix besteht jeweils aus einem Eingangs-
und Ausgangs-Längeglied sowie mehreren dazwischen angeordneten Quergliedern.
Eine
solche T-Schaltung besitzt von vornherein bereits relativ geringe
Impedanzänderungen,
da beim Durchsteuern die Längsglieder nieder-.ohmig und der Querwiderstand
hochohmig wird, so daß sich der Ein-und Ausgangs-Wideretand wesentlich*weniger
ändert als beispiels-
weise bei einer als Spannungsteiler aufgebauten
Matrix.
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Gemäß der Erfindung sind den beiden Längsdioden D1 und D2,
die
selbstverständlich auch aus mehreren Einzeldioden bestehen kön-
nen,
jeweils eine variable Induktivität L1 bzw. L2 in Serie zu-
geschaltet,
so daß mit steigender Spannung am Eingang eine Vor-
eilung der
Ausgangsspannung U2 gegenüber der Eingangsspannung U1
eintritt. In Serie zu
den Paralleldioden D3 bis Dn sind in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel
nach Pig. 1 einstellbare Konden-
satoren C3 bis Cn
geschaltet. In der gezeigten Matrixschaltung
befinden sich diese Dioden
D3 bis Dn in Leitrichtung, wenn am
Eingang keine Spannung U1
anliegt. Diese Paralleldioden D3 bis
Dn sind nämlich über die zugeordneten
Spannungsteiler jeweils
positiv vorgespannt. Mit steigender
Eingangsspannung U1 werden
nacheinander die gestaffelt vorgespannten Dioden
D3 bis Dn nach-
einander gesperrt und es wird damit die in Fig.
2 dargestellte
Kennlinie 11 erzielt, die im Zusammenwirken
mit der gerade umge-
kehrt verlaufenden Kennlinie 10 des nachgeschalteten
Modulators oder Demodulators eine lineare Kennlinie des Modulators
bzw.
Demodulators ergibt.
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Die Kompensationskondensatoren C3 bis Cn sind bei dieser
Schal-
tung bei kleiner Eingangsspannung U1 sämtlich parallel wir4sam,
und es wird damit die taximal mögliche Nacheilung der Ausgangs-
spannung
erzielt. Mit steigender Eingangsspannung U1 werden im
Sinne der Fig. 3
gleichzeitig mit dem aufeinanderfolgenden Sper-
ren der Dioden D3 bis
Dn die zugeordneten Kondensatoren C3 bis
Cn nacheinander unwirksam
und die Nacheilung der Ausgangsspannung wird damit ebenfalls zunehmend
kleiner, wie dies durch die Kenn-
linie 1? in Fig. 3 schematisch
angedeutet ist. Auf diese Weise
kann ein an sich vorhandener aussteuerabhängiger
Phasenfehler,
der in Fig. 3 durch die Kennlinie
13 schematisch angedeutet ist,
zu einer praktisch linearen
Phaaenkennlinie 14 kompensiert wer-
den.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Schaltung zur
Kompensation von posi-
tiven differentiellen Phasenfehlern sind in
Serie zu den Längs-
dioden D1'und D2 die Kompengationakondeneatoren
C1 und C, geschaltet,und in Serie zu den Querdioden D3 bis Dn
sind entsprechend
die einstellbaren Induktivitäten L3 bis Ln
geschaltet. Auf diese
Weise wird eine Kompensationakennlinie
15 nach Fig. 3 erzielt,
durch welche ein gerade,umgekehrt
verlaufender positiv differen-
tieller Phaeenfehler
kompensiert werden kann.
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Durch Umpolung der in den Schaltungen nach Fig. i
und Fig. 4 ge-
zeigten Matrixschaltungen kann selbstverständlich
auch eine Ab-
flachung einer Modulationskennlinie mit steigender
Eingangsspannung erzielt werden. Die Wirkung der Phasenkompenaations-Blindwiderstände
in Reihe zu den Dioden bleibt dabei die gleiche und
es können auch hier
positive oder negative differentielle Phasen-
fehler entsprechend kompensiert
werden. In manchen Fällen kann
es auch zweckmäßig sein, die aufgezeigten
Kompensationsarten zu
kombinieren und sowohl eine Versteilerung und/oder
Abflachung
einer Moduletionakennlinie durch entsprechend gepolte
Dioden
der Matrix als auch eine positive'und/oder negative Phasenkompensation
durch den einzelnen Dioden zugeordnete induktive oder
kapazitive Blindwiderstände
durchzuführen. In manchen Fällen
kann es auch zweckmäßig
sein, in Serie zu den Dioden kombinierte
kapazitive und induktive
Blindwiderstände, beispielsweise Serien-oder Parallelschaltungen einer
Induktivität und einer Kapazität, zuzuschalten, um auf diese
Weise sowohl positive als auch nega-
tive Phasenfehler kompensieren
zu können.