DE1935611B1 - Aktiver Gegentaktmodulator - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen durch sinusförmige F i g. 3 einen erfindungsgemäßen Doppel-Gegen-

Trägerspannungen ansteuerbaren, aktiven Gegentakt- iaktmodulator.

modulator mit sprungartig umschaltenden Schaltele- In Fig. i baden die Transistoren Ts2 und Ts3

menten. mit den Transformatoren TrI und Tr 2 die #n sich

Der Modulator enthält in an sich bekannter Weise 5 bekannte Grundschaltung eines Gegentaktinodulazwei oder im Falle des Doppel-Gegentaktmodulators tors, mit dem Signaleingang E und dem Ausgang A1 vier Schaltelemente, im allgemeinen Transistoren, die für das umgesetzte Signal. Die Enden der Sekundärfür die den Modulator steuernde Trägerfrequenz par- wicklung des Transformators TrI sind jeweils mit allel und für die umzusteuernde Signalfrequenz im der Basis eines der Transistoren Ts 2 bzw. Ts3 ver-Gegentakt geschaltet sind. Gesteuert durch die Trä- io bunden. Abweichend von den bekannten Schaltungen gerfrequenz sollen die Schaltelemente im Falle des liegt nicht nur der MittelabgrifE der Primärwicklung Gegentaktmodulator« als Ein-ZAus-Schalter, im Falle des Transformators Tr 2, sondern auch der Mitteides Doppel-Gegentaktmodulators paarweise als Um- abgriff der Sekundärwicklung des Transformators schalter wirken. Der insbesondere mit Rücksicht auf TrI, dieser über einen Kondensator C 2 an Masse. die Unterdrückung unerwünschter Modulationspro- 15 Der Transistor Ts 2 bildet zusammen mit dem zudukte wesentlichen Wirkung der Schaltelemente als sätzlichen Transistor TsI und dem beiden Transistoidealer Schalter, d. h. dem im Vergleich zur Peri- ren gemeinsamen Emittervorwiderstand Rl einen odendauer der Trägerfrequenz raschen Umschalten ersten und der Transistor Ts 3 zusammen mit dem von einem in den anderen Schaltzustand, steht die zusätzlichen Transistor Ts 4 und dem beiden Transigekrümmte Kennlinie der Transistoren wie auch der 20 stören gemeinsamen Emittervorwiderstand R 2 einen früher in Modulatoren verwendeten Dioden entgegen, zweiten Differenzverstärker. Die Basen der die Trandie die Schaltelemente erst nach dem Überschreiten sistoren Ts 2 bzw. Ts 3 zu Differenzverstärkern ereiner physikalisch gegebenen Schwellenspannung lei- gänzenden Transistoren TyI und Ts 4 liegen parallel tend werden läßt. und über einen Kondensator C1 am Trägereingang T.

Um einen raschen Übergang vom einen in den an- 25 Die Basen aller Transistoren haben die gleiche Vorderen Zustand der Schaltelemente zu erreichen, wur- spannung, die im gezeigten Beispiel über einen geden lange Zeit sehr hohe, im allgemeinen sinusför- meinsamen, aus den Widerständen R 5 und R 6 bemige Trägerspannungen verwendet, zu deren Erzeu- stehenden Basisspannungsteiler gewonnen wird. Die gung verhältnismäßig aufwendige Verstärker mit zwischen dem Abgriff des Basisspannungsteilers R 5, nachgeschalteten Filtern notwendig sind. 30 R 6 einerseits und den Basen der Transistoren Ts 2

Eine andere Möglichkeit zum raschen Umschalten und Ts 3 bzw. den Basen 4er Transistoren TsI und der Schaltelemente besteht in der Verwendung von Ts 4 liegenden Widerstände R 3 und R 4 dienen der gegenüber dem genannten Verfahren verhältnismäßig Entkopplung der Basen der Transistoren Ts 2 und kleinen, jedoch rechteckförmigen Trägerspannungen, T,s3 des eigentlichen Modulators gegenüber den zu deren Erzeugung ebenfalls ein zusätzlicher Auf- 35 Basen der Transistoren TsI und Ts4. Die Basiswand notwendig ist. Geeignete pulsumformende vorspannung der vier Transistoren ist so gewählt, Schaltungen zum Erzeugen rechteckförmiger Träger- daß ohne zugeführte Trägerfrequenz die Transistoren spannungen aus anders geformten Schwingungen einen einheitlichen mittleren Strom ziehen. Die über sind vor allem mono- oder bistabile Kippschaltungen den Trägereingang T zugeführte Träger-Wechseloder die z. B. als Schmitt-Trigger bekannten Schal- 40 spannung erhöht bzw. erniedrigt die Basisspannung tungen, die erst beim Überschreiten einer bestimm- der Transistoren TsI und Ts 4 gleichphasig und erten Spannungsschwelle ein kräftiges Signal ab- höht bzw. erniedrigt damit die Leitfähigkeit dieser geben. Transistoren. Infolge der bekannten Eigenschaften

Es ist bereits vorgeschlagen worden (deutsche der Differenzverstärker genügt eine sehr kleine Er-Auslegeschrift 1 591 608), die aktiven Schaltelemente 45 höhung der Leitfähigkeit des angesteuerten Transieines Gegentaktmodulators für eine als Impulsfor- stors eines Differenzverstärkers, daß dieser den gemerstufe dienende Schaltstufe mitzuverwenden. samten, über den gemeinsamen Emittervorwiderstand

Es bestand die Aufgabe, Schaltungsanordnungen fließenden Strom übernimmt, weil dabei die Emitter-

der letztbeschriebenen Art technisch zu verbessern spannung des zweiten Transistors so weit absinkt,

und möglichst auch in wirtschaftlicherer Weise auf- 50 daß dieser sperrt. Umgekehrt übernimmt bei einer

zubauen. sehr kleinen Erniedrigung der Leitfähigkeit des an-

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ver- gesteuerten Transistors der zweite Transistor den gewendet Differenzverstärker zur Verstärkung und Um- samten Strom über den Emittervorwiderstand, so formung einer der Trägerfrequenz entsprechenden daß der angesteuerte Transistor vollständig sperrt. Sinusschwingung in die den Modulator steuernde 55 Es genügt daher eine kleine Träger-Wechselspan-Rechteckspannung und ist dadurch gekennzeichnet, nung, um die Transistoren Ts 2 und Ts 3 des eigentdaß eines der aktiven Elemente der Differenzverstär- liehen Modulators bei raschem Übergang vom einen ker zugleich eines der aktiven Schaltelemente des in den anderen Zustand entweder voll durchzusteu-Gegentaktmodulators bildet, wobei die Trägerfre- ern oder vollständig zu sperren, wobei die ergänzenquenz unmittelbar nur die zweiten der aktiven EIe- 60 den Transistoren Ts 1 und Ts 4 jeweils den anderen mente der Differenzverstärker steuert. Zustand einnehmen.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbei- Als Vorteil der in Fig. 1 wiedergegebenen Schalspielen näher erläutert. Dazu zeigt rung ergibt sich auf der Eingangsseite eine gegenüber

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Gegentaktmodu- bekannten Schaltungen wesentlich bessere Dämpfung

lator, 65 der Trägerfrequenz.

F i g. 2 die Anwendung der Erfindung für zwei mit Eine Weiterentwicklung der Anordnung nach

derselben Frequenz gesteuerte Gegentaktmodula- F i g. 1 ist in F i g. 2 dargestellt. Dabei bilden die die

toren, aktiven Schaltelemente Ts 2 und Ts 3 eines ersten

Gegentaktmodulator zu Differenzverstärkern ergänzenden aktiven Elemente TsI und Ts4 die aktiven Schaltelemente eines zweiten mit derselben Frequenz gesteuerten Gegentaktmodulators zur Umsetzung eines zweiten Signals. Der erste Gegentaktmodulator besteht aus den Transistoren Ts 2 und Ts 3 und den Transformatoren TrI und TrI mit dem Eingang El und dem Ausgang A1, der zweite Gegentaktmodulator aus den Transistoren TsI und Ts4 und den Transformatoren Tr 3 und Tr4 mit dem Eingang E 2 und dem Ausgang A 2. Jeweils ein Transistor eines der Gegentaktmodulatoren bildet mit einem Transistor des zweiten Gegentaktmodulators einen Differenzverstärker mit einem für beide Transistoren gemeinsamen EmittervorwiderstandR1 bzw. R2. Nur einer der zwei Gegentaktmodulatoren, im gezeigten Beispiel der zweite, wird durch die Trägerfrequenz unmittelbar gesteuert. Zu jedem Zeitpunkt sind nur die Transistoren eines der zwei Gegentaktmodulatoren leitend, die Transistoren des anderen Gegentaktmodulators gesperrt. Vergleichbare Teile sind in den F i g. 1 und 2 gleich bezeichnet.

Der Vorteil der Anwendung nach Fig. 2 ergibt sich durch die Einsparung, insbesondere von aktiven Bauelementen zum Erzeugen der rechteckförmigen Steuersignale.

Rechteckförmige Signale zum Steuern weiterer Gegentaktmodulatoren mit derselben Frequenz können an einem gemeinsamen Kollektorvorwiderstand Ä7 der die Transistoren Ts 2 bzw. Ts 3 des Gegentaktmodulators nach F i g. 1 zu Differenzverstärkern ergänzenden Transistoren TsI und Ts 4 am Ausgang abgenommen werden.

Dieses Verfahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Anzahl der mit derselben Frequenz zu steuernden Modulatoren ungerade ist.

Die Anwendung der Erfindung auf einen an sich bekannten Doppel-Gegentaktmodulator zeigt die Fig. 3. Der Doppel-Gegentaktmodulator besteht aus den Transistoren Ts 2 und Ts 3 in den Längszweigen, den Transistoren TsI und Ts4 in den Diagonalzweigen, dem Transformator TrI mit zwei Sekundärschaltungen und dem Transformator Tr 2. Jeweils ein Transistor Ts 2, Ts 3 der Längszweige bildet mit einem Transistor der Diagonalzweige TsI, Ts4 in Verbindung mit einem gemeinsamen Emittervorwiderstand R1 bzw. Rl einen Differenzverstärker. Nur entweder die Transistoren Ts 2, Ts 3 in den Längszweigen oder, wie im gezeigten Beispiel, die Transistoren TsI, Ts4 in den Diagonalzweigen werden von der Trägerfrequenz über ihre Basen unmittelbar gesteuert. Die gegenphasige Steuerung der Transistoren der anderen Zweige erfolgt über die miteinander verbundenen und über einen gemeinsamen Vorwiderstand gekoppelten Emitter je eines der Transistoren eines Längs- und eines Diagonalzweiges. Vergleichbare Teile sind in F i g. 3 ebenso bezeichnet wie in den F i g. 1 und 2.

Neben dem Vorteil der Einsparung von Bauelementen für einen ietrennten Former für die BiI-dung einer rechteckförmigen Trägerfrequenz hat die Schaltung des Doppel-Gegentaktmodulators den weiteren, erheblichen Vorteil, daß dafür nicht wie bei üblichen Doppel-Gegentaktmodulatoren ein weiterer Transformator für die Trägerfrequenz zur gegenphasigen Steuerung der aktiven Schaltelemente in den Längs- bzw. Diagonalzweigen erforderlich ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aktiver Gegentaktmodulator mit sprungartig umschaltenden Schaltelementen, bei dem die die Schaltelemente steuernden Spannungen durch zwei mit einer Sinusspannung angesteuerte Differenzverstärker gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eines der aktiven Elemente der Differenzverstärker (Ts 2, Ts 3) zugleich eines der aktiven Schaltelemente des Gegentaktmodulators bildet, wobei die Trägerfrequenz unmittelbar nur die zweiten der aktiven Elemente (TsI, Ts 4) der Differenzverstärker steuert (Fig. 1).

2. Aktiver Gegentaktmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten der aktiven Elemente der Differenzverstärker (TsI, Ts4) zugleich die aktiven Schaltelemente eines zweiten, mit derselben Frequenz gesteuerten Gegentaktmodulators bilden (F i g. 2).

3. Aktiver Gegentaktmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten der aktiven Elemente (TsI, Ts 4) der Differenzverstärker als aktive Schaltelemente in den Diagonalzweigen des Gegentaktmodulators liegen und mit diesem einen Doppel-Gegentaktmodulator bilden (F i g. 3).

4. Aktiver Gegentaktmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten der aktiven Elemente (TsI, Ts 4) der Differenzverstärker an einem gemeinsamen Kollektorvorwiderstand (RI) eine verstärkte, rechteckförmige Trägerspannung zur Steuerung weiterer Gegentaktmodulatoren liefern (F i g. 1).

5. Aktiver Gegentaktmodulator nach den Ansprüchen 1,2,3 und 4 mit Transistoren als aktive Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren eine solche Basisvorspannung erhalten, daß sie ohne steuernde Frequenz einheitlich einen mittleren Kollektor-Emitter-Strom ziehen, daß jeweils nur einer der zwei Transistoren jedes der zwei Differenzverstärker durch die steuernde Frequenz über seine Basis angesteuert und die gegenphasige Steuerung des zweiten Transistors desselben Differenzverstärkers durch die miteinander verbundenen und über einen gemeinsamen Vorwiderstand gekoppelten Emitter der Transistoren desselben Differenzverstärkers bei konstant gehaltener Basisspannung des zweiten Transistors erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen