DE1766716C - Signalgenerator zur Erzeugung frequenz modulierter Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalgenerator zur Erzeugung frequenzmodulierter Wellen,

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Signa !generator der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß er bei einfachem Aufbau so eingestellt werden kann, daß die gewünschten frequenzmodulierten Wellen mit hoher Genauigkeit sowohl in bezug auf die Modulation als auch auf den Frequenzhub erzeugt werden können.

Ein Hauptanwendungsgebiet derartiger Signalgeneratoren besteht vor allem in Test- und Kalibriereinrichtungen für Rundfunkempfänger und ähnliche Geräte.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe sieht die Erfindung die Kombination folgender Merkmale vor:

a) eine geeichte einstellbare Gleichspannungsquelle,

b) eine geeichte einstellbare SpannungsqueUe zur Lieferung der Modulationsfrequenz, welche der Gleichspannungsquelle darin gleicht, daß der Skalenendwender Eichskalen beider Spannungsquellen der gleichen Spitze-Spitze-Spannung entspricht und daß beide Quellen in Widerstände mit dem gleichen Betrag einspeisen,

c) Mittel zur Zusammenfassung der eingestellten Ausgangssignale beider Quellen in Parallelschaltung,

d) eine gemeinsame einstellbare Dämpfungseinrichtung für das zusammengefaßte Ausgangssignal,

e) ein von Hand einstellbares Potentiometer, dem das Ausgangs.; ignal der Dämpfungseinrichtung /.ugeführt wird,

f) einen Trägerfrequenz-Oszillator mit von Hand einstellbarer Frequenz und iiit spannungsempfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmitteln, wobei die Hand-Einstellung des Oszillators mit der Einstellung des Potentiometers mechanisch gekoppelt sind und die spannungseimpfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmittel des Oszillators (11) mit der Spannung von diesem Potentiometer, die einer Spannung von einer zweiten einstellbaren Gleichspannungsquelle überlagert ist, angesteuert werden,

g) einen Mischverstärker, der mit dem Ausgangssignal von dem Oszillator angesteuert wird und als zweites Eingangssignal Signale mit bestimmter Frequenz von einer geeichten Frequenzqucllc, die als Frequenznormal dient, empfangen kann,

h) Anzeigemittel zur Anzeige einer Sehwebungsfrequenz zwischen den beiden Eingängen des Mischverstärkers.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgcmäßci Signalgenerators sieht vor, daß die geeichte Frcquenzqucllc in dem Signalgenerator enthalten ist. Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des crfindungsgemülkn Signalgenerators zeichnet sich dadurch aus, daß eine Klemme vorgesehen ist, der Norinalfrequenz-Schwingungen von einer gesonderten geeichten Frcquenzquelle zugeführt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Frequenzquellc zur Lieferung der Normalfrequenz eine quarzgestcucrle Quelle ist, die eine beliebige einer Anzahl von vorgegebenen Frequenzen liefern kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die spannungsempfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmittel aus einer Kapazitätsdiode bestehen.

Eine besonders vorteilhaft Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht v..\r, daß die geeichte einstellbare G|eichspannun|isqi(clle uine symmetrische Quelle ist, die eine Gleichspannungsquelle parallel zu einem Potentiometer enthält, dessen Abgreifer über einen Widerstand zur Erzeugung eines konstanten Quellwiderstandes mit einem bereichsteilenden Abschwächer verbunden ist, daß die geeichte Modulationsfrequenzquelle eine Wechselspannungsquelle ίο enthält, die parallel zu dem Widerstand eines weiteren Potentiometers geschaltet ist, dessen Abgreifer über einen zweiten Widerstand zur Erzeugung eines konstanten Quellwiderstandes mit einem zweiten Bereichsabschwächer verbunden ist und daß die beiden is Widerstände gleich sind.

Schließlich ergibt sich eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Signalgenerators dadurch, daß die zweite einstellbare Gieichspannungsquelle eine symmetrische Quelle mit einer ao Gleichspannungsquelle in Parallelschaltung zu einem weiteren Potentiometerwiderstand ist, dessen Abgreifer mit einer Seite der elektronischen Frequeuzeinstelimittel verbunden ist.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an »5 Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur ein vereinfachtes Schaltbild der erfindungsgemäßen Signalgenerator-Einrichtung.

Gemäß der Zeichnung enthält eine geeichte symmetrische und einstellbare Gleichspannungsquelle eine Gleichspannungsquelle 1 n.it geerdetem Mitteipunkt in Parallelschaltung zu einem Widerstand eines Potentiometers 2, dessen Abgreifer über einen Widerstand 3 mit der Eingangsseite eines einstellbaren Bereichsabschwächers 4 verbunden ist. Eine geeichte einstellbare Wech.selspannungsquelle enthält eine Wechselspannungsquelle S in Parallelschaltung zu dem Widerstand eines Potentiometers 6, dessen Abgreifer über einen Widerstand ¹J iitit der Eingangsscite eines weiteren einstellbaren Bereir.hsabsclnviichers 8 verbunden ist. Die Widerstände 3 und 7 erzeugen konstante Quellwiderstände. Die beiden geeichten Quellen, von denen die eine eine Gleichspannung und die andere eine Wechselspannung liefert und die (wie nachfolgend offenbar wird) den Irequenzhub.l/ bzw. die Frequenzmodulation bestimmen, sind gleich in der Hinsicht, daß der Skalenendwert jeder Quelle die gleiche Spitze-Spitze-Spannung liefert, wobei die beiden Widerstände 3 und 7 gleich sind. Die Abschwächer 4 und 8 sind Einrichtu,igen konstanten Widerstandes bekannter Art, die gleiche Quellwiderstände haben, welche gleich dem Betrag der Widerstände 3 und 7 sind.

Die Ausgänge von den Abschwächern 4 und 8 sind in Parallelschaltung zusammengefaßt und werden über einen gemeinsamen einstellbaren Widerstand 9 einem Potentiometer 10 zugeführt. Widerstand 9 dient der Einstellung auf den Skaleiicndwcrt und der Abgreifer des Potentiometers IO ist (wie durch die gestrichelte Linie dargestellt) mit der Hand-Abslimmeinrichtung eines einstellbaren Frequenz' Oszillators II gekoppelt, welcher außerdem eine spannungsempfindliche elektronische Abstimmeinrichtung in Form einer Kapazitätsdiode 12 aufweist, die in einem frequenzbestimmenden Kreis des Oszilla-6) tors liegt. Das Hilfsmittel der mechanischen Kopplung der Hand-Einstellung des Potentiometers 10 mit der Hand-Einstellung des Oszillators ist bei frequenzmodulierten Signalgeneratoren der in Frage stehen-

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den Art gebräuchlich, um bei einer verlinclerlichen Trägerfrequenz einen konstanten Frequenzhub zu erzielen, jedoch sind Gleichlauffehler bei derartigen mechanischen Kopplungen auch die verbreitetsten Felllerursachen bei derartigen Generatoren. Bei der erläuterten Ausführung ist die Genauigkeit des Gleichlaufs durch die spannungsempfindliche elektronische Abstimmung gewährleistet, die durch die Kapazitätsdiode 12 erzielt wird. Dieser Diode wird eine Steuerspannung zugeführt, die eine Kombination der Spannung am Abgreifer des Treiberpotentiometers 10 mit der Spannung von einer zusätzlichen symmetrischen Gleichspannungsquelle ist, wobei die letztere eine Gleichspannungsquelle 13 mit geerdetem Mittelpunkt und das Potentiometer 14 enthält. Der Abgreifer des Potentiometers 14 liefert eine kleine Verschiebungsspannung, welche elektrisch zur Erzeugung der Nulleinstellung bezüglich des endlichen Frequenzhubs . I / dient.

Das Oszillator-Ausgangssignal, das zur weiteren Verwendung an einer Ausgangsklerr.ne 15 abgeleitet werden kann, wird als ein Eingangssignal einem Mischer 16 zugeführt, dessen zweites Eingangssignal eine wählbare Normalfrequenz ist, die von einem tiuarzgesteuerten Frequenznormal, das in dem Generator enthalten oder eine vollständig gesonderte Einheit sein kann, ableitbar ist. Wie dargestellt, enthält «las Frequenznormal einen Quarz i7, einen von diesem gesteuerten Oszillator 18 und eine Kette von Frequenzteilern, die durch die Blöcke 19 und 20 repräsentiert werden. Die durch die Bezeichnungen der Blöcke 18, 19 und 20 angedeuteten Frequenzen sind praktische Werte, dienen jedoch lediglich als Bei- »picl. Die für jeden speziellen Test bzw. für jede Messung geforderte Normalfrequenz wird durch den Schalter 21 gewählt und als zweites Eingangssignal «lern Mischer 16 zugeführt. Die durch den Schalter 21 gewähne bekannte Frequenz erzeugt zusammen mit dem anderen Eingangssignal des Mischers 16 Schwebungen, und das Ausgangssignal d^s Mischers wird einer geeigneten Anzeigeeinrichtung zugeführt, die tine vorhandene Schwebung anzeigen kann. Bei der erläuterten A.usführung besteht die Einrichtung zur Schwebungsanzeige aus einer sogenannten »Diodenpumpe« 72, die ein Anzeigeinstrument 23 speist.

Die Arbeitsweise der Schaltung ist wie folgt: Die frequenzmodulierende Spannung am Abgreifer des Potentiometers 6 wird auf Null eingestellt und der Abgr°ifer des Potentiometers 2 wird in seine mittlere Nullstellung gebracht, so daß die Verschiebungs-Spannung an diesem Abgreifer ebenfalls Null ist. Die Handeinstellung des Oszillators 11 wird dann so eingestellt, daß die an dem Instrument 23 angezeigte Schwebung mit der Normalfrequenz, die durch den Schalter 21 gewählt ist, näherungsweise Null ist. Iiiηe genaue Einstellung auf Schwebungsnull wird dann tlurch Einstellen des Abgreifers des Potentiometers 14 bewirkt. Das Potentiometer 2, das zur Steuerung des Frequenzhubs A/ dient, wird dann auf eine der Markierungen seiner Eichskala (in der normalen Praxis mit 100 kHz Intervallen) eingestellt, jedoch wird gewöhnlich auf Grund der nahezu unvermeidlichen Gleichlauffehler zwischen der Einstellung des Potentiometers 10 und der Abstimmeinstellung des Oszillators 11 am Instrument 23 eine durch den Mischer 16 gelieferte Schwebungsfrequenz angezeigt. Der Nachstimmwiderstand 9 wird dann so eingestellt, daß wieder Schwebungsnull auftritt. Der Frequenzhub.!/ ist nunmehr mit hoher Genauigkeit eingestellt, die gleich der des Frequenznormal* ist, Da genaue Gleichheit des Frequenzmodultuionssystems in dem Kanal zwischen der Quelle 5 und dem Widerstand 8 mit dem Frequenzhubsystem in dem Kanal zwischen der Quelle 1 und dem Widerstand 4 vorherrscht, ergibt sich eine gleichartig hohe Genauigkeit in Hinblick auf die Frequenzmodulation der Einrichtung,

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Signalgenerator zur Erzeugung frequenzmodulierter Wellen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine geeichte einstellbare Gleichspannungsquelle (1),

b) eine geeichte einsteilbare Spannungsquelle (5) zur Lieferung der Modulationsfre:|i.ienz. welche der Glei« spanniingsquelle (1) darin gleicht, daß der Skalenendwert der F.ichskalen beider Spannungsquellen (1 und 5) der gleichen Spitze-Spitze-Spannung entspricht und daß beide Quellen (1 und 5) in Widerstände (2, 6) mit dem gleichen Betra» einspeisen,

c) Mittel (4, 8) zur Zusammenfassung der eingestellten Ausgangssignale beider Quellen (1 und 5) in Parallelschaltung,

d) eine gemeinsame einstellbare Dämpfungseinrichtung (9) für das zusammengefaßte Ausgangssignal,

e) ein von Hand einstellbares Potentiometer (10), dem das Ausgangssignal der Dämpfungseinrichtung (9) zugeführt wird,

f) einen Trägerfrequenz-Oszillator (H) mit von Hand einstellbarer Frequenz mit spannungsempfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmitteln (12), wobei die Hand-Einstellung des Oszillators (11) mit der Einstellung des Potentiometers (IC) mechanisch gekoppelt ist und die spannungsempfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmittel des Oszillators (11) mit der Spannung von diesem Potentiometer (10), die einer Spannung von einer zweiten einstellbaren Gleichspannungsquelle (13) überlagert ist, angesteuert werden,

g) einen Mischverstärker (16), der mit dem Ausgangssignal von dem Oszillator (11) angesteuert wird und als zweites Eingangssignal Signale mit bestimmter Frequenz von einer geeichten Frequenzquelle (18), die als Frequenznormal dient, empfangen kann,

h) Anzeigemittel (22,23) zur Anzeige einer Schwebungsfrequenz zwischen den beiden Eingängen des Mischverstärkers (16).

2. Signalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geeichte Frequenzquelle (17,18) in dem Signalgene.ator (11) enthalten ist.

3. Signalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemme vorgesehen ist, der Normalfrequenz-Schwingungen von einer gesonderten geeichten Frequenzquelle zugeführt werden.

4. Signalgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzquelle (17,18) zur Lieferung der Normalfrequenz eine quarzgesteuerte Quelle ist, die

eine beliebige einer Anzahl von vorgegebenen Frequenzen liefern kann.

5. Signalgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsempfindlichen elektronischen Frequenzeinstellmittel (12) aus einer Kapazitätsdiode bestehen.

6. Signalgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geeichte einstellbare Gleichspannungsquelle (1) eine symmetrische Quelle ist, die eine Gleichspannungsquelle parallel zu einem Potentiometer (2) enthält, dessen Abgreifer über einen Widerstand (3) zur Erzeugung eines konstanten Quellwiderstandes mit einem bereichsteilenden Abschwächer (4) verbunden ist, daß die geeichte Modulationsfrequenzquelle (5) eine Wechselspannungsquellc enthält, die parallel zu dem Widerstand (6) eines weiteren Potentiometers (6, .7) geschaltet ist, dessen Abgreifer über einen zweiten Widerstand (7) zur Erzeugung eines konstanten Quellwiderstandes mit einem zweiten Bereichsabschwächer (8) verbunden ist und daß die beiden Widerstände (2, 6) gleich sind.

7. Signalgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite einstellbare Gleichspannungsquelle (13) eine symmetrische Quelle mit einer Gleichspannungsquelle in Parallelschaltung zu einem weiteren Potentiometerwiderstand (14) ist, dessen Abgreifer mit einer Seite der elektronischen Frequenzeinstellmittel (12) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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