DE1803620C - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amphtudenmodulierten Schwingung mit unter drucktem Trager - Google Patents

Description

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Die Erfindung helrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer ampliuidenmoilulierten Schwingung mit unterdrücktem Träger aus einer Trägerschwinguiig und einem Modulationssignal, mit zwei im B- oder C-IIeIi ich arbeitenden, in Reihe geschalteten Transistoren, denen die Trägerschwingi>ng über einen übertrager zugeführt ist, während das Modulationssignal an einen Verhinduiigspunkt zweier /wischen den Eingangselektroden der Transistoren liegender Widerstände eines Spannungsteilers angelegt ist.

Bei Einseitenbandsystemen, insbesondere bei Kanalmodiilaloien, kann das Modulationssignal leicht durch das Kanalfilter unterdrückt werden, da seine Frequenz relativ weil von tier Frequenz des modulierten Auszeugen einer ampliludenmodulierlen Schwingung mil unterdrücktem Triiger anzugehen, die selbsttätig so abgeglichen wird, daß die unvermeidliche, toleranzbedingte Unsymmelrie der Schaltungsanordnung atisgeglichen und somit eine entsprechend unvollkommene Unterdrückung des Trägers verbessert wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art zur selbsttätigen Abgleichung der Schaltungsanordnung bezüglich der Trägerschwitig mg der Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern der beiden Transistoren über einen Kondensator mit Masse verbunden und das Modulationssignal dem Verhindungspunkt ties eine Gleichvorspannung für die

gangssigiiuls entfernt ist. In diesem Falle ist also 15 Transistoren erzeugenden Spannungsteilers über einen

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eine Kompensation des Modulationssignals im Modulatorau.sgang nicht erforderlich, was hinsichtlich einer Vereinfachung des Aufbaues des Modulators erwünscht ist. Viel liclnvierigcr ist es dagegen, durch das Kanalfilter auch die I rägcrschwingungen /u unterdrücken, du die Trägerfrequenz, rel.uiv nahe beim Frequenzbereich des AiiMiaiigssignals liegt und daher ein Filter mit -,teiler Hanke erforderlich ist. Andererseits ist die Unterdrückung tlei Trägerschwingiing bei solchen Systemen unentbehrlich, da sonst tier Leitungsverstärker überlastet wird, insbesondere wenn es sich um Vielkanalsysteiiie handelt. Ilei mit Kompander arbeitenden Vielkanulsystemen is! eine besonders gute Trägerunterdriiekiuig erforderlich, da sonst der Vorteil einfacher und wenig aufwendiger Filter verlorengeht, die wegen 31) iles KiMiipander.s an ■ ^:ch außerhalb des Nutzfrcquenzbuntles eine kleinere Dämpfung aufweisen können. Es sind symmetrische Verstärkerstufen mit in Keine liegenden komplementären Transistor-n bekannt, die kapazitiv ohne Nebenschliißilioden an vorgeschaltete Stufen gekoppelt werden können, da stets einer tier beiden Transistoren leitet (S h e a, »Transistortechnik«, Stuttgart. 1962. S. 136 und 137).

I.s ist auch bereits eine ein trägerfreies Aiisgangs-ML'iial liefernde Modulationsschaltung bekannt, die /v.ei komplementäre Transistoren verwendet, denen ilie Tr.igerscliwingung über einen in die Kollektorkreisc der Transistoren geschalteten Übertrager und ila-. Moilulalionssignul über den Mittelpunkt eines /wischen die Basen tier Tran-istoren geschalteten ,Spannungsteilers zugeführt werden (USA.-Patent-Uhiifl Ui¹Hi 492). Der Lastwiderstand, au dem da-, Au -gangssignal abgegriffen wird, liegt hierbei /wischen den /ii-.ammenge-.ch.iltcten Emittern dei Transistoren linil dem Mittelpunkt des Übertragers. Ein gewisser Ausgleich einer Unsymmetrie dieser bekannten Schaltung bezüglich ties Trägersignals ist iliiich Verstellen ties Abgriffes des Spannungsteilers möglich, doch ist Cine Milche lusliening nicht selbsttätig und unwirksam K: 1 /; illkhen Schwankungen der Üelnebseigenscliaflcii. Au-. dei /eilschtift ·>! lequen/, lld. H), |9dd, Nr. 1, !>. ItHl, ι-,Ι ein Kanalumsetzer mit einem zwei Tran li.tnien vom gleichen l>p enthaltenden Gegeiilullmodulator bekannt, bei welchem /wischen die Basen tier liansisloren geschalteten Spannungsteiler die Ί rager.ehwingung über einen Koppelkondeusalnr zugeführt wild. Hinsichtlich der Toleranzen dei Bauteile wird in der genannten Zeitschrift vorgeschlagen, möglich ,1 gleiche Transistoren /u verwenden, uas eine ziemlich unbefriedigende Lösung des I öle run/problem· ist.

Der I rlindiing liegt die Aufgabe zugrunde, eine Iraiisistorbeilückte Scliullimgsaiioidiiung /um Erweiteren Kondensator zugeführt ist.

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

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

Fig.! ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Schal bild einer /weiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Aufnahme tier Trägerschwingung durch den Modulator verringert ist, und

F i g. 3 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die besonders vorteilhaft ist, wenn die folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält.

Die in Fig. I dargestellte, für die Trägerschwinguiig symmetrische Modulatorschaltung weist Eingangsklemmen I, 2 für die Trägerschwiugung, Eingangsklemmen J, 4 für das Modulatioiissignal und Ausgangsklemmen 5, 6 /um 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, CS und Cd vorgesehen. Der Eingang der Schaltungsanordnung wird an die nicht dargestellte Moihilationssignalqiielle durch einen Widerstand /i3

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60 I >ie Modulatorschaltung enthält zwei komplementäre Transistoren /vl, Ts 2, deren Emitter über Widerstände A'8 und IC) oder unmittelbar (RU R¹) 0) verbunden sind. Den Transistoren wird durch einen aus Widerstünden R4, Λ5, Rft und Rl beuchenden Spannungsteiler serienweise eine Vorspannung zugeführt. Die den Basiselektroden /!!geführte Vorspannung beträgt jeweils etwa 0,5 Volt iiiul dient dazu, be; gleicher Trägerspannung den übergang vom Sperr/usland in den Diirchlaü/ustand /11 beschleunigen.

Der Kollektor des Traiiiistiu. Ts I ist über einen Widerstand ΛII) mit der negativen Klemme 8 verblinden, während der Kollekor lies Transistors 7!v2 über einen Widerstand /ill an die geerdete positive Klemme 9 der nicht dargestellten Speisespannungsqiiellc angeschlossen ist.

Die Tragerv Invingiing wird über einen Übertragji /' /!!gefühlt, der eine mit einem geerdeten MitlchihgiifT versehene Sekundärwicklung aufweist. An die Klemmen der Sekundärwicklung können mehrere Modulatorschallungen angeschlossen sein, die voneinander

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dann durch Reihenwiderstände Al, Rl entkoppelt werden.

Die Kondensatoren C3, 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 TsX, TsI werden durch die Trägerschwingung gesteuert und arbeiten im B- bzw. C-Betrieh, d. h., sie leiten beide, wenn der Träger die den nicht eingeklammerten Vorzeichen in F i g. I ent- in sprechende Polarität hat, während beide Transistoren sperren, wenn der Träger die den eingeklammerten Vorzeichen entsprechende Polarität hat. Wenn der Übertager T genau symmetrisch ist, wenn ferner Λ8 Λ9, RS = Λ6, R 4 =-- RT, Rl - Rl, CX - C2 ist 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 C3 und CA ist gleich der Hälfte der Speisespannung. Wenn m 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 Wechselstronianteil des Emitierstromes i_n des Transistors TvI vom Emillerstrom i_e., des Transistors Tv2 verschieden, und im Verbraucher RL fließt ein Wechselstrom der Trägerfrequenz.

Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung bleiben jedoch die beiden Ströme /_e, und i,., 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 für den Gleichstromanteil 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 Vorspannung wird auch durch den Kondensator CJ ermöglicht, der den Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R6, welche zwischen ilen Basiselektroden der beiden Transistoren liegen, von Masse trennt. Da die Transistoren im B- bzw. C-Bctrieb arbeiten, sind andererseits die Wechselstromaiiteile von /_tl und /V₂ den jeweiligen Gleichstrom- t5 anteilet! theoretisch proportional, so daß also, da die (ileichstromantcile auf Grund der obigen Ausführungen gleich sintl, auch die Wechselstromanl.Mle einander gleich sein müssen.

Der im Verbraucher fließende Strom der Trägerfrequenz: ist gleich ihr Differenz (/,, -;,..₂) der Kollcktorr.tröme /,, b/w. /V₂ der Transistoren 7'.s 1 bzw. 7'.v2, wobei

'V| V, I_n ,

Die Kollektorströme können also auch dann verschieden sein, wenn die Emittcrslriime gleich Miid. da im allgemeinen x, und X₁ nicht gleich sind. Da aber

1 4 β

ist, wobei /f die Stromverstärkung der Transistoren bedeutet, liegen ,*, und »_s sehr nahe bei 1, wenn ,>', und ß₂ ausreichend groß sind, und die Differenz Ir₁-(Ca 'st dann Mein.

Die sich bezüglich der TragerschwingMng selbst abgleichende Schaltungsanordnung noch Fig. 1 verringert auf Grund der oben beschriebenen Eigenschaften den Trögerrest auf Pegel, die um 20 bis 30 dr> kleiner sind als bei den bekannten Modulatoren mn zwei Transistoren.

Die in F i g. 2 dargestellte Ausfiihrungsform ähnell der nach F i g. 1 mit der Ausnahme, daß die Sekundärwicklung des Übertragers T für die Trägerschwingung keinen MittelabgrifT aufweist. Hierdurch wird die Trägeraufnahme durch die Modulatorschaltung vermindert, es ist jedocli je Modulatorschaltung ein Übertrager erforderlich. Die Ausfiihrungsform nach Fig. 2 wird in Fällen mit Vorteil verwendet, bei denen die Anzahl der Modulalorschall.ingen begrenzt ist und mit Trägerleistung gespart werden muß.

Wenn die auf die Modulatorschaltung folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält, kann man in die F i g. 3 dargestellte Ausführungsform mit Vorteil verwenden. Die im übrigen F i g. 1 entsprechende Schaltungsanordnung, enthält einen zur folgenden Stufe gehörenden Transformator T', der zwei getrennte Primärwicklungen aufweist, üe den Kollektorwidcrständen R10 bzw. Λ11 parallel geschaltet sind oder diese ersetzen. Die bei den F i g. 1 und 2 zur Sperrung des Gleichstroms erforderlichen Kondensatoren CS u 'd C6 werden bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 eingespart.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mil unterdrücktem Träger aus einer Trägerschwingung und einem Modulationssignal, mit zwei im B- oder C-Betrieb arbeitenden, in Reihe geschalteten Transistoren, denen die Trägerschwingung über einen übertrager zugeführt ist, während das Modulationssignal an einen Verbindungspunkt zweier zwischen den Eingangselektroden der Transistoren liegender Widerstände eines Spannungsteilers angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur selbsttätigen Abgleichung der Schaltungsanordnung bezüglich der Trägerschwingung der Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern der beiden Transistoren (TsI, TsI) über einen Kondensator (C4) mit Masse verbunden und das Modulationssignal dem Verbindungspunkt des eine Gleichvorspannung für die Transistoren erzeugenden Spannungsteilers (R4 bis Rl) über einen weiteren Kondensator (C3) zugeführt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen die Klemmen der Sekundärwicklung des /ur Zuführung der Trägerschwingung dienenden Übertragers (T) und die r.l'igangselektroden der Transistoren (T.vl, Tv2) jeweils ein Widerstand (Kl, Rl) Beschältet ist

J. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Klemmen der Sekundärwicklung ties Transformators (T) the lingangscleklrodcn von Transistoren mehrerer Mmluiatorschaltungen über jeweils eigene Widerstände (Λ1, Rl) angeschlossen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modulatorschaltung ein eigener zur Zuführung der Trägerfrequenz dicneiulcrTransforniutoriT)zugeordnet ist (F i g. 2).

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

wischen die Eingangselektroden der Transistoren Γ,ϊΙ, TsI) und die zugehörigen Klemmen der ekundärwickhmg des zur Zuführung der Träger-■equenz dienenden Übertragers (7) jeweils ein Konensator(Cl, Cl) geschaltet ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherehcnden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ie Kollcktorkrcise der Transistoren (7fl, TsI) 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 (7") verbunden sind (F i g. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen