DE1803620A1

DE1803620A1 - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mit unterdruecktem Traeger

Info

Publication number: DE1803620A1
Application number: DE19681803620
Authority: DE
Inventors: Dr Giovanni Cordalis
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1967-10-19
Filing date: 1968-10-17
Publication date: 1969-06-26
Also published as: CH491538A; NL6811066A; DE1803620B2; GB1187699A; US3568095A; FR1581363A

Description

:y? "Ψψχψ?■' ■

DB 148 ' o U ό b IU

Ital.Pat.Anm. 21 756
19. Oktober 1967

Socletä Italiana Telecomunicazioni Siemens s.p.a. Mailand (Italien), Plazzale Zavattari, 12

Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mit unterdrücktem Träger.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mit unterdrücktem Träger aus einer Trägerschwingung und einem Modulationssignal, mit zwei im B- oder C-Betrieb arbeitenden, in Reihe an einer durch einen Widerstandsspannungsteiler erzeugten Gleichvorspannung liegenden komplementären Transistoren, denen die Trägerschwingung über einen Üoerfcrager zugeführt ist.

Mudulatorschaltungen, die ein trägerfreies Ausgangssignal liefern, sind bekannt. Diese bekannten Schaltungen enthalten entweder nur passive Bauelemente oder sie sind relativ komplizler l au fge baut.

Bei Einseitenbandsystemen, insbesondere bei Kanalmodulatoren, kann das Modulationssignal· leicht durch das Kanalfilter unterdrückt werden, da seine Frequenz relativ weit von der Frequenz des modulierten Ausgan^ssignales entfernt ist. In diesem Falle .ist. also eine Kompensation des Modulationssignales im ■ Modulatorausgang nicht erfor'uerlicii, was hinsichtlich einer /ereiru'achung des Aufbaues des Modulators erwünscht ist. Viel schwieriger ist es dagegen, durch das Kanalfilter auch die Trägerschwingung zu unterdrücken, da die Trägerfrequenz relativ

909826/1131

BAD ORIGiNAL

nahe beim Frequenzbereich des Ausgangssignales liegt und daher ein Filter mit steiler Flanke erforderlich ist. Andererseits ist die Unterdrückung der Trägerschwingung bei solchen Systemen unentbehrlich, da sonst der Leitungsverstärker überlastet wird, insbesondere wenn es sich um Vielkanalsysteme handelt. Bei mit Kompander arbeitenden Vielkanalsystemen ist eine besonders gute Trägerunterdrückung erforderlich, da sonst der Vorteil einfacher und wenig aufwendiger Filter verlorengeht, die wegen des Kompanders an sich außerhalb des Nutzfrequenzbandes eine kleinere Dämpfung aufweisen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine sehr einfache transistorbestückte Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung anzugeben, bei der die Trägerunterdrückung besser ist als bei den bekannten transistorbestückten Modulatorschaltungen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern der beiden Transistoren über einen Kondensator mit Masse verbunden ist und daß das Modulationssignal über einen Kondensator einem Verbindungspunkt zweier Widerstände des Spannungsteilers, die zwischen den Eingangselektroden der Transistoren liegen, zugeführt * ist.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind In den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ähnliche Schaltungsmaßnahmen sind bei symmetrischen Zusatzverstärkern bekannt. Bei diesen Verstärkern handelt es sich jedoch nicht um Modulatorschaltungen.

Die vorliegende Schaltungsanordnung kann mit unsymmetrischem Ein- und Ausgang aufgebaue werden, so daß der Eingangsübertrager für das Modulationssignal sowie der Ausgangsübertrager entfallen können, die bei den bekannten Modulatoren mit zwei Transistoren im allgemeinen erforderlich sind.

909826/ 1131

ORIGINAL

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer AusfUhrungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten AusfUhrungsform der Erfindung, bei der die Aufnahme der Trägerschwingung durch den Modulator verringert ist, und

Fig. 5 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die besonders vorteilhaft ist, wenn die folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält.

Die in Fig. 1 dargestellte, für die Trägerschwingung symmetrische Modulationsschaltung weist Eingangsklemmen 1, 2 für die Trägerschwingung, Eingangsklemmen 5> ^ für das Modulationssignal und Ausgangsklemmen 5, 6 zum Anschluß eines Verbrauchers RL und einer nachgeschalteten Stufe auf. An Klemmen 8, 9 liegt eine Gleichspannung für den Betrieb des Modulators und die Erzeugung der erforderlichen Vorspannungen.

Zur Sperrung der Gleichspannung sind Kondensatoren Cl, C2, C5 und C6 vorgesehen. Der Eingang der Schaltungsanordnung wird an die nicht dargestellte Modulationssignalquelle durch einen Widerstand R^ angepaßt.

Die Modulationsschaltung enthält zwei komplementäre Transistoren TsI, Ts2, deren Emitter über Widerstände R8 und R9 oder unmittelbar (R8 = R9 = O) verbunden sind. Den Transistoren wird durch einen aus Widerständen R4, R5, Ro und R7 bestehenden Spannungsteiler serienweise eine Vorspannung zugeführt. Die den Basiselektroden zugeführte Vorspannung beträgt jeweils etwa 0,5 Volt und dient dazu, bej gleicher Trägerspannung den Übergang /om Sperrzustand in den Durchla^zustand zu beschleunigen.

Der Kollektor dec Transistors TrI ist über einen Widerstand RIO mit der negativen Klemme ν verbunden, während der Kollektor des Transistors Ts2 über einen Widerstand RIl an die geerdete positive Klemme 9 ^c<t nicht dargestellten Speisespannungsquelle

909826/ 113 1

8AD

Die Trägerschwingung wird über einen Übertrager T zugeführt, der eine mit einem geerdeten Mittelabgriff versehene Sekundärwicklung aufweist. An die Klemmen der Sekundärwicklung können mehrere Modulatorschaltungen angeschlossen sein, die voneinander dann durch Reihenwiderstände Rl, R2 entkoppelt werden.

Die Kondensatoren CJ, C4 dienen nicht nur zum Sperren der Gleichspannung sondern sie bilden auch einen Teil einer automatischen Regelschaltung, auf die im folgenden näher eingegangen wird.

Die Transistoren TsI, Ts2 werden durch die Trägerschwingung gesteuert und arbeiten im B- bzw. C-Betrieb, d.h. sie leiten beide wenn der Träger die den nicht eingeklammerten Vorzeichen· in Fig. 1 entsprechende Polarität hat, während beide Transistoren sperren, wenn der Träger die den eingeklammerten Vorzeichen entsprechende Polarität hat. Wenn der Übertrager T genau symmetrisch ist, wenn ferner R8 = R9, R5 = R6, r4 = R7, Rl = R2, Cl = C2 sind und die beiden Transistoren genau komplementär sind, so fließt im Verbraucher RL kein Strom der Trägerfrequenz und die Spannung an den Masse abgewandten Klemmen der Kondensatoren CJ und C4 ist gleich der HSIfte der Speisespannung. Wenn dagegen, wie es in der Praxis immer der Fall sein wird,' die Bauelemente der Schaltungsanordnung die unvermeidlichen Toleranzen aufweisen und der Übertrager T nicht völlig symmetrisch ist, so ist der Wechselstromanteil des Emitterstromes i , des Transistors TsI vom Emitterstrom i_e2 des Transistors Ts2 verschieden und im Verbraucher RL fließt ein Wechselstrom der Trägerfrequenz.

Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung bleiben jedoch die beiden Ströme i , und i ₂ auch bei nicht vollkommener Symmetrie der Bauelemente gleich. Wären die beiden Emitterströme nämlich verschieden, so müßte der Differenzstrom über den den Kondensator C4 enthaltenden Stromweg fließen, was selbstverständlich nicht möglich ist. Der Kondensator C4 lädt sich daher auf, wodurch die ,Vorspannung der Transistoren verschoben wird, bis die Differenz der Emitterströme verschwindet. Die Verschiebung der

909828/1131

Vorspannung wird auch durch den Kondensator QJ ermöglicht, der den Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R6, welche zwischen den Basiselektroden der beiden Transistoren liegen! von Masse trennt. Da die Transistoren im B- bzw. C-Betrieb arbeiten* sind andererseits die Wechselstromanteile von i ■> und i ₂ den jeweiligen Gleiohstromanteilen theoretisch proportional, so daß also, da die Gleiehstroraanteile aufgrund der obigen Ausführungen gleich sindj, auch die Wechselstromanteile einander gleich sein müssen.

Der im Verbraucher fließende Strom der Trägerfrequenz ist gleich der Differenz (i , - i_c2) ^er Kollektorströme i , bzw. i_Qp der Transistoren TsI bzw. Ts2, wobei

¹Cl * *1 ¹Sl

Die Kollektorströme können also auch dann verschieden sein*

wenn die Emitterströme gleich sind, da im allgemeinen CjC₁ und d(_o

ß ic

nicht gleich sind. Da aber flC = ■ ist, wobei ß die Stromverstärkung der Transistoren bedeutet, liegen oC ^ und aL· sehr nahe bei 1, wenn ß, und Q~ ausreichend groß sind, und die Differenz ¹Cl " ¹CS ^{ist dann} klein.

Die sich bezüglich der Trägerschwingung selbst abgleichende Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verringert aufgrund der oben beschriebenen Eigenschaften den Trägerrest auf Pegel, die um 20 bis 50 äB kleiner sind als bei den bekannten Modulatoren mit zwei Transistoren.

Die in Pig. 2 dargestellte Ausführungsform ähnelt der nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß die Sekundärwicklung des Übertragers T für die Trägerschwingung keinen Mittelabgriff aufweist. Hierdurch wird die Trägeraufnahme durch die Modulationsschaltung vermindert, es ist jedoch je Modulatorschaltung ein Übertrager erforderlich. Die Ausführungsform nach Fig. 2 wird in Fällen mit Vorteil verwendet, bei denen die Anzahl der Modulatorschaltungen begrenzt ist und mit Trägerleistung gespart werden muß.

909828/1131

Wenn die auf die Modulatorschaltung folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält, kann man die in Fig. j5 dargestellte Ausführungsform mit Vorteil verwenden, Die im übrigen Pig. I entsprechende Schaltungsanordnung enthält einen zur folgenden Stufe gehörenden Transformator T¹ der zwei getrennte Primärwicklungen aufweist, die den Kollektorwiderständen RIO bzw. RlI parallelgeschaltet sind oder diese ersetzen. Die bei den Fig. 1 und 2 zur Sperrung des Gleichstromes erforderlichen Kondensatoren 05 und C6 werden bei der Schaltungsanordnung nach Fig. j5 eingespart,

909826/1131

Claims

Patentansprüche

1.) Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mit unterdrücktem Träger aus einer Trägerschwingung und einem Modulationssignal, mit zwei im B- oder C-Betrieb arbeitenden, in Reihe an einer durch einen Widerstandsspannungsteiler erzeugten Gleichvorspannung liegenden komplementären Transistoren, denen die Trägerschwingung über einen Übertrager zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern der beiden Transistoren (TsI, Ts2) über-einen Kondensator (C4) mit Masse verbunden ist und daß das Modulationssignal über einen Kondensator (C^) einem Verbindungspunkt zweier zwischen den Eingangselektroden der Transistoren liegenden Widerstände (R5, R6) des Spannungsteilers (R4- bis R7) zugeführt ist.

2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Klemmen der Sekundärwicklung des zur Zuführung der Trägerschwingung dienenden Übertragers (T) und die Eingangselektroden der Transistoren (TsI, Ts2) Jeweils ein Widerstand (Rl, R2) geschaltet ist.

3.) Schaltungsanordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß an die Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators (T) die Eingangselektroden von Transistoren mehrerer Modulatorschaltungen über jeweils eigene Widerstände (Rl, R2) angeschlossen sind.

k.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modulatorschaltung ein eigener zur Zuführung der Trägerfrequenz dienender Transformator (T) zugeordnet ist, (Fig. 2).

5.) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Eingangselektroden der Transistoren (TsI, Ts2) und die zugehörigen Klemmen der Sekundärwicklung des zur Zuführung der Träger-

909826/ 1131

frequenz dienenden Übertragers (T) jeweils ein Kondensator (Cl, C2) geschaltet ist.

6.) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorkreise der Transistoren (TsI, Ts2) transformatorlos mit einem Verbraucher (RL) gekoppelt sind (Fig. 1 und 2).

7.) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorkreise der Transistoren (TsI, Ts2) jeweils mit einer eigenen Primärwicklung eines zur Ankopplung einer folgenden Stufe dienenden Übertragers (T') verbunden sind (Fig. 5)·

909826/113 1