DE1949405C2

DE1949405C2 - Phase reversal circuit with transistors

Info

Publication number: DE1949405C2
Application number: DE19691949405
Authority: DE
Inventors: Baldur Dipl.-Ing. 8000 München Stummer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1976-12-30

Description

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Die Erfindung betrifft eine Phasenumkehrschaltung, bei der zwei Transistoren einen gemeinsamen Emitterwiderstand aufweisen, die Basis des einen der beiden Transistoren den Signaleingang bildet und die Kollektoren der beiden Transistoren einander gegenphasige Signalströme abgeben, für aktive Doppelgegentaktmodulatoren mit Transistoren, bei denen die Kollektoren von vier Transistoren des. gleichen Leitfähigkeitstyps paarweise miteinander verbunden und an die äußeren Anschlüsse einer symmetrischen Primärwicklung eines Ausgangsübertrages mit an Versorgungsspannung liegender Mittelanzapfung geführt sind, und bei denen jeweils zwei Transistoren, deren Kollektoranschlüsse an verschiedenen Anschlüssen der Primärwicklung liegen, emitterseitig miteinander verbunden sind.The invention relates to a phase reversal circuit in which two transistors have a common emitter resistor have, the base of one of the two transistors forms the signal input and the collectors of the two transistors emit signal currents in opposite phase, for active double push-pull modulators with transistors in which the collectors of four transistors of the same conductivity type connected in pairs and connected to the outer connections of a symmetrical primary winding of a Output transfer are performed with a central tap connected to the supply voltage, and where two transistors each, the collector connections of which are connected to different connections of the primary winding, are connected to one another on the emitter side.

Aus der US-PS 28 38 619 ist bereits ein Gegentaktverstärker bekannt, der die Funktion einer Phasenumkehrschaltung einschließt. Bei diesem Gegentaktverstärker sind die Anoden zweier Röhren über eine symmetrische Primärwicklung eines Ausgangsübertragers miteinander verbunden. Die Kathoden der Röhren sind zusammengeführt und über einen Widerstand an Masse gelegt Das Gitter der einen Röhre wird von der Anode einer weiteren Röhre aus über einen Kondensator mit dem Eingangssignal beaufschlagt Das Gitter der anderen Röhre ist über einen Kondensator mit der Anode einer zusätzlichen Röhre verbunden, deren Gitter kapazitiv mit den Kathoden der Deiden in Gegentakt geschalteten Röhren verbunden istFrom US-PS 28 38 619 a push-pull amplifier is already known, which the function of a phase reversal circuit includes. In this push-pull amplifier, the anodes of two tubes are connected to one symmetrical primary winding of an output transformer connected to one another. The cathodes of the tubes are brought together and connected to ground via a resistor. The grid of one tube is connected to the The anode of another tube is supplied with the input signal via a capacitor Another tube is connected via a capacitor to the anode of an additional tube, whose Grid is capacitively connected to the cathodes of the Deiden in push-pull tubes

Dieser Gegentaktverstärker schließt die Funktion einer Phasenumkehrschaltung ein, so daß er keine besondere Phasenumkehrstufe oder einen Gegentakttransformator erfordertThis push-pull amplifier includes the function of a phase inversion circuit, so that it does not requires a special phase reverser or a push-pull transformer

Es ist ζ. B. aus der deutschen Auslegeschrift 11 01 528 bereits bekannt als Phasenumkehrschaltungen für Modulatoren emittergekoppelte Differenzverstärker mit Transistoren zu verwenden, bei denen das Eingangssignal an oie Basis nur eines Transistors angelegt wird.It is ζ. B. from the German Auslegeschrift 11 01 528 already known as phase reversal circuits for modulators, emitter-coupled differential amplifiers to be used with transistors in which the input signal at the base of only one transistor is created.

Es ist ferner bereits ein Verstärker bekannt (US-PS 34 56 204), dessen Verstärkung durch Variieren einer Rückkopplung eingestellt werden kann. Dabei ist eine Transistorstufe verwendet, bei der der Kollektor des Transistors unmittelbar mit Versorgungsspannung und der Emitter, der den Ausgang des Verstärkers bildet, über einen Spannungsteiler an Bezugspctential geführt ist.It is also an amplifier already known (US-PS 34 56 204), the gain by varying a Feedback can be adjusted. A transistor stage is used in which the collector of the Transistor directly with supply voltage and the emitter, which forms the output of the amplifier, is led to reference potential via a voltage divider.

Bei dieiem Verstärker ist die Basis des Transistors mit dem Kollektor eines weiteren, der Transistorstufe vorgeschalteten Transistors verbunden. Der vorgeschaltete Transistor ist dabei mit seinem Kollektor über einen Widerstand an Versorgungsspannung, mit seinem Emitter an den Abgriff eines mit einem Eingangssignal beaufschlagten Spannungsteilers und mit seiner Basis an den Abgriff eines einstellbaren, mit einem Teil der Ausgangsspannung beaufschlagten Spannungsteilers gelegt. Mit Hilfe dieses Spannungsteilers läßt sich die Verstärkung des Verstärkers einstellen.With these amplifiers, the base of the transistor is with connected to the collector of a further transistor connected upstream of the transistor stage. The upstream The transistor is connected to the supply voltage with its collector via a resistor Emitter to the tap of a voltage divider to which an input signal is applied and to its base the tap of an adjustable voltage divider to which part of the output voltage is applied placed. With the help of this voltage divider the gain of the amplifier can be adjusted.

Bei einer Ausführungsform mit fester Verstärkung ist die Basis des weiteren Transistors über einen Gegenkopplungswiderstand an einen im Emitterkreis der Transistorstufe gelegenen Spannungsteiler geführt.In an embodiment with a fixed gain, the base of the further transistor is via a negative feedback resistor to a voltage divider located in the emitter circuit of the transistor stage.

Ein aktiver Doppelgegentaktmodulator mit Transistoren, bei denen die Kollektoren von vier Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps paarweise miteinander verbunden und an die äußeren Anschlüsse einer symmetrischen Primärwicklung des Ausgangsübertragers geführt sind, ist z.B. aus der DT-AS 12 61900 bekannt. Bei dem vorbekannten Doppelgegentaktmcdulator liegt die Mittelanzapfung der symmetrischen Primärwicklung des Ausgangsübertragers an Versorgungsspannung. Ferner sind jeweils zwei Transistoren, deren Kollektoranschlüsse an verschiedenen Anschlüssen der Primärwicklung liegen, emitterseitig miteinander verbunden. Bei einer für das Eingangssignal vorgesehenen Phasenumkehrschaltung weisen zwei Transistoren einen gemeinsamen Emitterwiderstand auf. Ferner bildet die Basis des einen der beiden in der Phasenumkehrschaltung enthaltenen Transistoren den Signaleingang. Außerdem geben die Kollektoren der beiden Transistoren einander gegenphasige Signalströme ab.An active double push-pull modulator with transistors in which the collectors of four transistors of the same conductivity type are connected to each other in pairs and to the external connections of a symmetrical primary winding of the output transformer is e.g. from DT-AS 12 61900 known. In the previously known double push-pull module, the center tap is the symmetrical one Primary winding of the output transformer on supply voltage. There are also two transistors each, the collector connections of which are connected to different connections of the primary winding, with one another on the emitter side connected. In the case of a phase inversion circuit provided for the input signal, two Transistors have a common emitter resistance. It also forms the basis of one of the two in the Phase reversal circuit contained transistors the signal input. In addition, the collectors give the signal currents in phase opposition from each other from the two transistors.

Mit Hilfe des Doppelgegentaktmodulators werden am Ausgang sowohl der Träger als auch das Signal im Prinzip unterdrückt.With the help of the double push-pull modulator, both the carrier and the signal im Principle suppressed.

Im Hinblick auf ein möglichst geringes Modulationsgeräusch ist eine hohe Klirrdämpfung bzw. ein möglichst linearer Zusammenhang zwischen der Eingangssignalspannung und den von der Phasenumkehrschaltung abgegebenen Signalströmen erwünscht. BeiWith regard to the lowest possible modulation noise, a high distortion attenuation or a as linear a relationship as possible between the input signal voltage and that of the phase reversal circuit output signal currents are desirable. at

der bekannten Phasenumkehrschaltung läßt sich die Klirrdämpfung jedoch nur durch eine entsprechende Unteraussteuerung durch das Signal bzw. einen entsprechend großen Ruhestrom im Arbeitspunkt der Transistoren erzielen. Der Ruhestrom kann bei 5 besonderen Anforderungen an dan Doppelgegentaktmodulator jedoch dadurch begrenzt sein, daß der Beitrag der im Doppelgegentaktmodulator enthaltenen Transistoren zum Grundgeräusch und der am Modulatorausgang verbleibende Trägerrest mit dem Ruhestrom anwachsen.the known phase reversal circuit can be the Distortion attenuation, however, only through a corresponding one Under-modulation by the signal or a correspondingly large quiescent current in the operating point of the Achieve transistors. The quiescent current can with 5 special requirements on the double push-pull modulator however, be limited by the fact that the contribution contained in the double push-pull modulator Transistors for the basic noise and the remaining carrier at the modulator output with the quiescent current to grow.

Wird ferner eine besonders große Dämpfung des durchlaufenden Bandes gefordert, so kommt es besonders darauf an, daß die von den beiden Ausgängen der Phasenumkehrschaltung abgegebenen Ströme besonders exakt gegenphasig und gleich groß sind.If, in addition, a particularly high level of attenuation is required for the belt passing through, this is the case particularly on the fact that the currents delivered by the two outputs of the phase reversing circuit are particularly are exactly in phase opposition and of the same size.

Will man z. B. mit Hilfe eines Frequenzumsetzers die Grundprimärgruppe 60 bis 108 kHz in einer Stufe in die Frequenzlage 12 bis 6OkHz umsetzen oder umgekehrt, so ist es nicht ohne weiteres möglich, durch Füterseiektion allein die mit Hilfe bekannter Modulatoren erzielbcre Dämpfung des durchlaufenden Bandes auf eine ausreichend hohe Dämpfung zu ergänzen.Do you want z. B. with the help of a frequency converter Basic primary group 60 to 108 kHz in one stage in the To convert the frequency range from 12 to 60 kHz or vice versa, it is not easily possible through feeding section only the attenuation of the band passing through, which can be achieved with the aid of known modulators to supplement a sufficiently high damping.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Phasenumkehrschaltung für aktive Doppelgegentaktmodulatoren zu schaffen, die eine möglichst große, von Schaltmitteltoleranzen weitgehend unabhängige Dämpfung des durchlaufenden Bandes aufweist und dabei möglichst günstige Werte der Klirrdämpfung und Grundgeräuschleistung hat.The object of the invention is therefore to provide a phase reversal circuit for active double push-pull modulators to create the largest possible attenuation of the switching means tolerances largely independent continuous band and at the same time the most favorable values of distortion attenuation and background noise output has.

Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, eine Phasenumkehrschaltung zu schaffen, die es in Verbindung mit einem Doppelgegentaktmodulator gestauet, eine einstufige Umsetzung des Frequenzbandes 60 bis 108 kHz in die Frequenzlage 12 bis 60 kHz bei vertretbarem Filteraufwand vorzunehmen.A specific object of the invention is to provide a phase reversing circuit that can be used in conjunction jammed with a double push-pull modulator, a single-stage implementation of the frequency band 60 bis 108 kHz in the frequency range 12 to 60 kHz with a reasonable filter effort.

Gemäß der Erfindung wird die Phasenumkehrschaltung so ausgebildet, daß an den gemeinsamen Emitterwiderstand der erstgenannten Transistoren die Basis-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors angeschlossen ist, bei dem der Kollektor über einen Widerstand mit der Versorgungsspannung und unmittelbar mit der Basis des anderen der beiden Transistoren verbunden ist, und daß bei den beiden Transistoren mit gemeinsamem Emitterwiderstand jeweils zwischen dem Emitter und dem gemeinsamen WiderstLnd ein weiterer Widerstand eingefügt ist und daß zur Gegenkopplung vom Signalstrom auf die Eingangssignalspannung zwischen dem Signaleingang und der Basis des ersten Transistors die Emitter-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors eingefügt ist, dessen Basis mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist.According to the invention, the phase reversal circuit is designed so that on the common Emitter resistance of the first-mentioned transistors connected to the base-emitter path of another transistor is, in which the collector via a resistor to the supply voltage and directly is connected to the base of the other of the two transistors, and that with the two transistors common emitter resistance between the emitter and the common resistance another Resistance is inserted and that for negative feedback from the signal current to the input signal voltage between the signal input and the base of the first transistor, the emitter-collector path of another Transistor is inserted, the base of which is connected to the emitter of the first transistor.

Während sich die gegenphasigen Ströme im gemeinsamen Emitterwiderstand praktisch aufheben, erzeugen sie in den jeweils zwischen Emitter und gemeinsamem Emitterwiderstand angeordneten weiteren Widerständen Spannungen, die jeweils dem Strom proportional sind. Der am Eingang gelegene weitere Transistor sorgt dafür, daß die Spannung am weiteren Widerstand praktisch unverzerrt der Eingangsspannung folgt und somit ein linearer Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Ausgangsstrom hergestellt wird. Der an den anderen Zweig der Phasenumkehrschaltung angeschlossene weitere Transistor stellt die Linearität auch für den anderen Zweig der Phasenumkehrschaltung sicher.While the out-of-phase currents practically cancel each other out in the common emitter resistance they in the further resistors arranged between the emitter and the common emitter resistor Voltages that are proportional to the current. The additional transistor located at the entrance ensures that the voltage at the further resistor follows the input voltage practically undistorted and thus a linear relationship between input voltage and output current is established. The on Another transistor connected to the other branch of the phase reversal circuit also provides linearity safe for the other branch of the phase reversal circuit.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß sich auch bei nicht symmetrischem Ausgangsübertrager des Doppelgegentaktmodulators eine besonders hohe Dämpfung des durchlaufenden Bandes erzielen läßt, so daß ein zur Trennung des Nutzseitenbandes vom durchlaufenden Band vorgesehener Tiefpaß mit besonders geringem Aufwand realisiert werden kann und daß dabei besonders günstige Verhältnisse sowohl hinsichtlich einer geringen Grundgeräusch- und Intermodulationsgeräuschleistung als auch einer weitgehenden Trägerunterdrückung am Modulatorausgang gegeben sind.These measures have the advantage that, even if the output transformer is not symmetrical the double push-pull modulator can achieve a particularly high attenuation of the continuous band, so that a low-pass filter provided for separating the useful sideband from the continuous band with special can be realized with little effort and that it is particularly favorable conditions both in terms of a low background noise and intermodulation noise power as well as extensive carrier suppression at the modulator output.

Wird mit Hilfe des Modulators eine Grundprimärgruppe von 60 bis 108 kHz in die Frequenzlage 12 bis 60 kHz umgesetzt, so ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Tiefpaßsperrdämpfung im Bereich der Grundprimärgruppe besonders niedrig ausgelegt zu werden braucht und daß die Ruffrequenz 59 850 Hz noch in den Durchlaßbereich des Tiefpasses gelegt werden kann.With the help of the modulator, a basic primary group from 60 to 108 kHz is converted into frequency position 12 to 60 kHz implemented, there is the further advantage that the low-pass filter attenuation in the area of the basic primary group needs to be interpreted particularly low and that the ringing frequency 59 850 Hz is still in the Passband of the low-pass filter can be placed.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Phasenumkehrschaltung derart ausgebildet werden, daß bei den beiden Transistoren mit gemeinsamem Eminerwiderstand die Emitter über einen, insbesondere einstellbaren, zusätzlichen Widerstand miteinander verbunden sind.In a further development of the invention, the phase reversal circuit can be designed such that the both transistors with a common eminer resistor, the emitter via an, in particular adjustable, additional resistance are connected together.

Die Erfindung wird an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the figure.

Die Figur zeigt eine Phasenumkehrschaltung zur Speisung eines mit Transistoren aufgebauten Doppelgegentaktmodulators. The figure shows a phase reversal circuit for feeding a double push-pull modulator constructed with transistors.

Der Doppelgegentaktmodulator enthält vier Transistoren 33 bis 36, deren Kollektoren paarweise miteinander verbunden sind. Diese Transistoren bilden zusammen mit dem Ausgangsübertrager einen elektronischen, zweipoligen, vom Träger gesteuerten Umschalter. Dabei sind die miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren 34 und 35 an den einen und die Kollektoren der Transistoren 33 und 36 an den anderen äußeren Anschluß der symmetrischen Primärwicklung 41 des Ausgangsübertragers 4 geführt. Die Mittelanzapfung der Primärwicklung 41 ist an positive Betriebsspannung + Ub geführt. Die Sekundärwicklung 42 des Ausgangsübertragers 4 bildet den Ausgang 3 des Modulators, der das Nutzseitenband abgibt. Die Basis des Transistors 33 ist mit der Basis des Transistors 35 verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 34 und 36 sind ebenfalls zusammengeführt. An den beiden Basisverbindungen liegt der Trägereingang 2.The double push-pull modulator contains four transistors 33 to 36, the collectors of which are connected to one another in pairs. Together with the output transformer, these transistors form an electronic, two-pole changeover switch controlled by the carrier. The interconnected collectors of the transistors 34 and 35 are connected to one and the collectors of the transistors 33 and 36 are connected to the other external connection of the symmetrical primary winding 41 of the output transformer 4. The center tap of the primary winding 41 is connected to a positive operating voltage + Ub . The secondary winding 42 of the output transformer 4 forms the output 3 of the modulator, which emits the useful sideband. The base of the transistor 33 is connected to the base of the transistor 35. The base connections of the transistors 34 and 36 are also brought together. The carrier input 2 is located on the two base connections.

Der Doppelgegentaktmodulator ist von einer signalgesteuerten Phasenumkehrschaltung mit gegenphasigen Signalströmen gespeist. Bei dieser Phasenumkehrschaltung sind die Basisanschlüsse der Transistoren 31 und 32 über den Widerstand 12 und deren Emitter über den einstellbaren Widerstand 13 miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors 31 ist mit den Emittern der Transistoren 33 und 34, der Kollektor des Transistors 32 mit den Emittern der Transistoren 35 undThe double push-pull modulator has a signal-controlled phase reversal circuit with antiphase Signal currents fed. In this phase reversal circuit, the base connections of the transistors are 31 and 32 connected to one another via the resistor 12 and its emitter via the adjustable resistor 13. The collector of transistor 31 is connected to the emitters of transistors 33 and 34, the collector of the Transistor 32 with the emitters of transistors 35 and

36 verbunden. Der Emitter des Transistors 31 ist über den Widerstand 11, der Emitter des Transistors 32 über den Widerstand 15 an die 3asis des weiteren Transistors36 connected. The emitter of transistor 31 is via resistor 11, the emitter of transistor 32 via the resistor 15 to the 3asis of the further transistor

37 geführt, dessen Emitter über den Widerstand 17 an die negative Versorgungsspannung — Ub und dessen Kollektor unmittelbar mit der Basis des Transistors 32 verbunden und über den Widerstand 16 an positive Versorgungsspannung + Ub geführt ist. Der Emitter des Transistors 37 ist ferner über den Kondensator 22 an positive Versorgungsspannung geführt. Der Widerstand 17 und der Kondensator 22 können jedoch gemeinsam entfallen, wenn der Spannungsabfall am Widerstand 14 der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 37 entspricht. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transi-37 out, the emitter of which is connected via the resistor 17 to the negative supply voltage -Ub and whose collector is directly connected to the base of the transistor 32 and via the resistor 16 to the positive supply voltage + Ub . The emitter of the transistor 37 is also connected to a positive supply voltage via the capacitor 22. The resistor 17 and the capacitor 22 can, however, be omitted together if the voltage drop across the resistor 14 corresponds to the base-emitter voltage of the transistor 37. Parallel to the base-emitter path of the transit

stors 37 liegt der Widerstand 14, der einen gemeinsamen Emitterwiderstand für die Transistoren 31 und 32 darstellt. Stors 37 is the resistor 14, which represents a common emitter resistor for the transistors 31 and 32.

Eine Klemme des Signaleinganges 1 ist über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 38 an die Basis des Transistors 31 geführt; die andere Klemme liegt an der negativen Versorgungsspannung - U₈. Der am Signaleingang 1 liegende Emitter des Transistors 38 ist über den Widerstand 19 an negative Versorgungsspannung — Ub geführt. Bei dem Transistor 38 ist ferner der Kollektor über den Widerstand 18 an positive Versorgungsspannung + Ub geführt und die Basis unmittelbar mit dem Emitter des Transistors 31 verbunden. Zwischen dem Signaleingang 1 und dem Emitter des Transistors 38 sowie zwischen dem Kollektor des Transistors 38 und der Basis des Transistors 31 kann jeweils ein nicht dargestellter Blockkondensator eingefügt werden. One terminal of the signal input 1 is led via the emitter-collector path of the transistor 38 to the base of the transistor 31 ; the other terminal is on the negative supply voltage - U ₈ . The emitter of the transistor 38 located at the signal input 1 is connected to the negative supply voltage - Ub via the resistor 19 . In the case of the transistor 38, the collector is also connected to the positive supply voltage + Ub via the resistor 18 and the base is directly connected to the emitter of the transistor 31. A blocking capacitor (not shown) can be inserted between the signal input 1 and the emitter of the transistor 38 and between the collector of the transistor 38 and the base of the transistor 31.

Das mit der Trägerfrequenz umzusetzende Eingangssignal an der Basis des Transistors 31 liegt bei hoher Stromverstärkung in fast der gleichen Größe auch an dessen Emitter. Diese Spannung hat einen Strom durch die Widerstände 11 und 14 gegen die negative Versorgungsspannung — Ub zur Folge, und der Spannungsabfall am Widerstand 14 steuert die Basis des Transistors 37, dessen Kollektorspannung sehr hoch verstärkt und gegenphasig die Basis des Transistors 32 steuert. Dessen Emitterstrom durchfließt die Widerstände 15 und 14, und zwar den Widerstand 14 gegenphasig zum Emitterstrom des Transistors 31. Bei sehr hoher Verstärkung im Transistor 37 geht die an dessen Basis erforderliche Steuerspannung gegen Null. Das bedeutet aber, daß durch den Widerstand praktisch kein Signalstrom fließt und daher der gesamte aus dem Emitter des Transistors 31 über den Widerstand 11 fließende Strom über den Widerstand 15 in den Emitter des Transistors 32 hineinfließen muß. Die Basis- und Emitterspannungen der Transistoren 31 und 32 sind also gegenphasig und, wenn die Widerstände 11 und 15 übereinstimmen, auch in ihrem Betrag gleich groß. Die Kollektorströme der beiden Transistoren 31 und 32 sind auch gegenphasig, aber auch dann in ihrem Betrage gleich groß, wenn die Widerstände 11 und 15 nicht genau übereinstimmen.The input signal to be converted with the carrier frequency at the base of the transistor 31 is at a high current gain in almost the same size at its emitter. This voltage results in a current through the resistors 11 and 14 against the negative supply voltage - Ub , and the voltage drop across the resistor 14 controls the base of the transistor 37, the collector voltage of which is amplified to a very high level and controls the base of the transistor 32 in antiphase. Its emitter current flows through the resistors 15 and 14, specifically the resistor 14 in phase opposition to the emitter current of the transistor 31. If the gain in the transistor 37 is very high, the control voltage required at its base tends to zero. However, this means that practically no signal current flows through the resistor and therefore all of the current flowing from the emitter of transistor 31 via resistor 11 must flow via resistor 15 into the emitter of transistor 32. The base and emitter voltages of the transistors 31 and 32 are therefore in phase opposition and, if the resistors 11 and 15 match, they are also of the same magnitude. The collector currents of the two transistors 31 and 32 are also in phase opposition, but also have the same magnitude when the resistors 11 and 15 do not exactly match.

Die hohe Symmetrie der beiden Koilektorströme ist also nicht von einer Paarung von Bauteilen abhängig, sondern allein davon, daß durch den Widerstand 14 ein verschwindend kleiner Signalstrom abfließt, was bei sehr hoher Verstärkung im Transistor 37 gewährleistet ist. An den Kollektoren der Transistoren 31 und 32 steht nun der Signalstrom eingeprägt mit sehr hohem dynamischem Innenwiderstand und sehr streng symmetrisch gegenphasig zur Verfügung. The high symmetry of the two coil currents is therefore not dependent on a pairing of components, but solely on the fact that a negligibly small signal current flows through the resistor 14, which is ensured with a very high gain in the transistor 37 . The signal current is now impressed at the collectors of the transistors 31 and 32 with a very high dynamic internal resistance and very strictly symmetrically in phase opposition.

Die Modulationsverstärkung ist mittels des Widerstandes 13 einstellbar, ohne daß dadurch die Symmetrie beeinträchtigt werden könnte. The modulation gain can be adjusted by means of the resistor 13 without the symmetry being impaired.

Der Eingangswiderstand am Signaleingang 1 ist etwa halb so groß wie der Wert des Widerstandes 12.The input resistance at signal input 1 is about half the value of resistor 12.

Die Kollektoren der Transistoren 31 und 32 sind als die beiden Pole einer Signalstromquelle anzusehen, die bezüglich Wechselstrom als »frei schwimmend« angenommen werden kann, fließt doch wegen der Gegenkopplung im Transistor 37 außer an eben diesen beiden Klemmen kein Wechselstrom zu oder ab. Das bedeutet aber, daß unter der Voraussetzung sehr hoher Verstärkung die Symmetrie für das Eingangssignal auch durch Unsymmetrie des Ausgangsübertrager 4 nicht verschlechtert werden kanu, d. h. auch dann nicht, wenn man den Ausgang an beliebiger Stelle erdet bzw. an Stelle des Symmetrieübertragers unmittelbar einen Lastwiderstand anschließt. Lediglich der Trägerrest hängt von der Übereinstimmung der Widerstände 11 und 15 sowie von der Symmetrie des Ausgangsübertragers ab. The collectors of transistors 31 and 32 are to be seen as the two poles of a signal current source, which can be assumed to be "freely floating" with regard to alternating current, since no alternating current flows in or out because of the negative feedback in transistor 37, except at these two terminals. This means, however, that under the condition of very high amplification, the symmetry for the input signal cannot be impaired even by asymmetry of the output transformer 4, i.e. not even if the output is earthed at any point or a load resistor is connected directly instead of the symmetry transformer . Only the remainder of the carrier depends on the correspondence of the resistors 11 and 15 and on the symmetry of the output transformer.

Die einerseits aus den Transistoren 33 und 34 und andererseits aus den Transistoren 35 und 36 gebildeten Transistorpaare werden von der an den TrägereingangThose formed on the one hand from the transistors 33 and 34 and on the other hand from the transistors 35 and 36 Transistor pairs are connected to the carrier input

ίο 2 gelegten Trägerspannung, die symmetrisch oder unsymmetrisch sein kann, simultan gesteuert.ίο 2 laid carrier voltage that is symmetrical or can be unbalanced, controlled simultaneously.

Sind die Transistoren 33 und 34 sowie 35 und 36 bezüglich ihrer Basis-Emitter-Spannung bei gleichem Emitterstrom gepaart, ergibt sich daraus die folgende Abhängigkeit der Stromverteilung von der Trägerspannung: 1st die Trägerspannung = Null, so fließt durch die Transistoren 33 und 34 je der halbe vom Transistor 31 angebotene Strom. In entsprechender Weise fließt dabei für die Transistoren 35 und 36 je der halbe vom Transistor 32 angebotene Strom.If the transistors 33 and 34 as well as 35 and 36 are the same with regard to their base-emitter voltage Paired emitter current, this results in the following dependence of the current distribution on the carrier voltage: If the carrier voltage = zero, then half of that from transistor 31 each flows through transistors 33 and 34 offered electricity. In a corresponding manner, half of the flows from each of the transistors 35 and 36 Transistor 32 offered current.

Ausgehend von dieser Stromverteilung nimmt das Verhältnis der beiden Ströme pro je etwa 25 mV Trägerspannung um 1 Neper zu, die Summe bleibt der vom Transistor 3 J bzw. 32 angebotene Strom.Based on this current distribution, the ratio of the two currents increases per approximately 25 mV Carrier voltage increases by 1 neper, the sum remains the current offered by transistor 3 J or 32.

Eine Abweichung von der vorstehend näher angegebenen Stromverteilung kann daher lediglich dann auftreten, wenn die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren 33, 34 bzw. 35, 36 bei gleichem Strom jeweils nicht übereinstimmt. Zur Erzielung eines möglichst idealen Schaltverhaltens kann man daher den maximal möglichen Wert der Trägerspannung, abgesehen von einem Sicherheitsabstand, möglichst weit ausnutzen. Der maximal mögliche Wert ergibt sich dabei aus der Summe der Basis-Emitter-Durchlaßspannung und der zugelassenen Sperrspannung der betreffenden Transistortype. A deviation from the current distribution specified in more detail above can therefore only then occur when the base-emitter voltage of the transistors 33, 34 and 35, 36 with the same current in each case does not match. To achieve the most ideal switching behavior possible, you can therefore use the maximum Make use of the possible value of the carrier voltage, apart from a safety distance, as far as possible. The maximum possible value results from the sum of the base-emitter forward voltage and the permitted reverse voltage of the transistor type concerned.

Bei besonders hohen Anforderungen an die Dämpfung des durchlaufenden Bandes kann man bei den vier trägergesteuerten Transistoren die emitterseitig miteinander verbundenen Transistoren jeweils paarweise aussuchen oder so in einem gemeinsamen Herstellungsprozeß herstellen, daß die beiden Transistoren bei gleichem Strom eine gleiche Basis-Emitter-Spannung aufweisen. Für die in der Phasenumkehrschaltung enthaltenen Transistoren 31, 32 ist dies jedoch nichi erforderlich.If the requirements placed on the damping of the continuous belt are particularly high, the four carrier-controlled transistors, the transistors connected to one another on the emitter side, in pairs choose or manufacture so in a common manufacturing process that the two transistors at have the same base-emitter voltage for the same current. For those in the phase reversal circuit transistors 31, 32 contained therein, however, this is not necessary.

Auch die Äquidistanz der Nulldurchgänge läßt sich ohne größeren Aufwand realisieren.The equidistance of the zero crossings can also be achieved with little effort.

Enthält z. B. die Trägerspannung geradzahlige Har· monische, so kann die Trägerspannung zu der Zeitpunkten, an denen die Grundwelle durch Null ginge von Null abweichende Spannungen annehmen, die den Summenklirrfaktor Jt_2n der geradzahligen Oberweller entsprechen. Dies allerdings nur dann, wenn die Contains e.g. If, for example, the carrier voltage is even harmonics , the carrier voltage at the points in time at which the fundamental wave would pass through zero can assume voltages which deviate from zero and which _{correspond to the total harmonic distortion Jt 2n of} the even harmonics. However, only if the

Phasenbeziehungen zwischen Grund- und geradzahü gen Oberwellen so sind, daß dem Nulldurchgang dei Grundwelle ein Maximum der Oberwellen entspricht Dies ist bei der Verzerrung einer Sinusschwingung ar einer frequenzunabhängigen Kennlinie ungerader OrdPhase relationships between fundamental and geradzahü conditions harmonics are such that the zero crossing dei Fundamental wave corresponds to a maximum of the harmonics. This is the case with the distortion of a sinusoidal oscillation ar a frequency-independent characteristic of odd ord

nung immer der Fall, da eine solche Kennlinie ein« Kurvenform, die zu den Maxima zeitlich symmetrise! ist erzeugt Wird eine solche Zeitfunktion mittels eine: auf die Grundwelle abgestimmten Resonanzkreise gesiebt, so wird nicht nur der Klirrfaktor entsprechen«always the case, since such a characteristic Curve shape that is symmetrized in time to the maxima! Is generated such a time function by means of a: resonance circuit tuned to the fundamental wave sifted, so not only the distortion factor will correspond " der Dämpfung bei der« jeweiligen Obertönen reduziert sondern überdies entsprechend der dort auftretendei Phaser.drehungen von 90° gegen die Grundwelle ein« zeitliche Obereinstimmung der Nulldurchgänge voithe attenuation of the respective overtones is reduced but, moreover, according to the phaser rotations of 90 ° against the fundamental wave occurring there. temporal correspondence of the zero crossings voi

Grund- und Oberwellen erzielt, so daß die Äquidistanz erhalten bleibt.Fundamental and harmonics achieved so that the equidistance is maintained.

Durch den zusätzlichen Transistor 38 ist eine Gegenkopplung vom Modulatorsignalstrom auf die Eingangsspannung eingeführt, wodurch gegenüber der nicht zusätzlich gegengekoppelten Modulatorschaltung die Klirrdämpfungen bei gleicher Grundgeräuschleistung wesentlich verbessert sind.The additional transistor 38 provides negative feedback from the modulator signal stream to the Input voltage introduced, whereby compared to the modulator circuit not additionally fed back the distortion attenuation is significantly improved with the same background noise output.

Der Doppelgegentaktmodulator gestattet es, auf einfache Weise einem teilbelegten V-300-Band ein ₎₀ 12-K.anal-Band in der Frequenzlage 12 bis 6OkHz zu unterlagern.The double push-pull modulator allows a partially occupied V-300 band _{to be superimposed on a) 0} 12-channel band in the frequency range 12 to 60 kHz in a simple manner.

Die Umsetzung einer Grundprimärgruppe 60 bis 108 kHz (60,6 bzw. 60,15 bis 107,7 kHz) in die Frequenzlage 12 bis 6OkHz (12,3 bis 59,4 bzw. 59,85 kHz) mit Hilfe der Trägerfrequenz 12OkHz erfolgt dabei zweckmäßigerweise so, daß am Ausgang des Umsetzers störende Modulationsprodukte, die ins Band von 60 bis 1052 kHz fallen, möglichst tief unter dem Pegel der gewünschten umgesetzten Primärgruppe liegen.The implementation of a basic primary group 60 to 108 kHz (60.6 or 60.15 to 107.7 kHz) in the Frequency range 12 to 60 kHz (12.3 to 59.4 or 59.85 kHz) with the aid of the carrier frequency of 120 kHz expediently takes place in such a way that interfering modulation products at the output of the converter, which ins Band from 60 to 1052 kHz, as low as possible below the level of the desired converted primary group lie.

Bei der empfangsseitigen Rückumsetzung des Bandes 12 bis 60 kHz in die Grundprimärgruppenlage muß dabei in entsprechender Weise dafür gesorgt werden, daß das gleichzeitig am Eingang des Umsetzers liegende restliche Übertragungsband 60 bis 1052 kHz wiederum nur mit einer vorgegebenen Mindestdämpfung gegenüber dem Pegel der umgesetzten Grundprimärgruppe in die G rur dprimärgruppe umgesetzt wird.With the re-conversion of the band from 12 to 60 kHz to the basic primary group position at the receiving end it can be ensured in a corresponding manner that that which is at the same time at the input of the converter the rest of the transmission band 60 to 1052 kHz, in turn, only with a specified minimum attenuation the level of the converted basic primary group is converted into the basic primary group.

Bei einer derartigen Umsetzeinrichtung kann die relativ sehr schmale Lücke 59,4 bis 60,6 kHz zwischen den Bandkanten des umgesetzten und nicht umgesetzten Bandes, die sich im Falle von Außerbandwahl noch weiter auf 59,85 bis 60,15 kHz reduziert, bei Verwendung üblicher Modulatoren erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Insbesondere muß der auf den Modulator folgende Modulationstiefpaß einerseits das Frequenzband 12 bis 59,85 kHz durchlassen, andererseits ab 60,6 kHz eine Sperrdämpfung aufweisen, die zusammen mit der Symmetriedämpfung des Modulators die gestellte Nebensprechforderung erfüllt. Außerdem können bei zu steilen Modulationsfiltern die Laufzeitverzerrungen unzulässig groß werden.In such a conversion device, the relatively very narrow gap between 59.4 and 60.6 kHz the tape edges of the converted and unreacted tape, which are still in the case of an out-of-band selection further reduced to 59.85 to 60.15 kHz when in use common modulators cause considerable difficulties. In particular, the must on the modulator The following low-pass modulation pass on the one hand, the frequency band 12 to 59.85 kHz, on the other hand 60.6 kHz have a blocking attenuation, which together with the symmetry attenuation of the modulator the asked crosstalk requirement met. In addition, if the modulation filters are too steep, the delay time distortions become impermissibly large.

Da der erfindungsgemäße Doppelgegentaktmodulator eine besonders große Dämpfung des durchlaufenden Bandes gegen das Nutzseitenband aufweist, kann man diesen Tiefpaß mit tragbarem Aufwand realisierbar machen. Ferner kann man erreichen, daß die Tiefpaßsperrdämpfung im Bereich der Grundprimärgruppe niedriger ausgelegt zu werden braucht und als weitere Folge auch, daß die Ruffrequenz 59 850 kHz noch in den Durchlaßbereich des Tiefpasses gelegt werden kann. Im Bereich des unerwünschten Seitenbandes 180 bis 228 kHz weist der Tiefpaß eine Sperrdämpfung auf, auch alle Umsetzerprodukte mit ungeradzahligen Trägervielfachen werden im Bereich des V-300-Bandes so weit gedämpft, daß am Umsetzerausgang der geforderte Nebenspreehabstand gewahrt bleibt. Ohne Tiefpaß wären ja die Spannungen der Seitenbänder 3 Ω±ω, 5Ω±ω, 7 Ω±ω usw. nur um den Faktor 3,5,7 usw. gegen das Nutzseitenband Ω-ω gedämpft. Der Rest bringt die Tiefpaßsperrdämpfung in den entsprechenden Bereichen.Since the double push-pull modulator according to the invention has a particularly large attenuation of the continuous Has band against the useful sideband, this low-pass filter can be implemented with affordable effort do. Furthermore, one can achieve that the low-pass blocking attenuation in the area of the basic primary group needs to be interpreted lower and as a further consequence that the ringing frequency 59 850 kHz is still in the Passband of the low-pass filter can be placed. In the area of the undesired sideband 180 to 228 kHz, the low-pass filter has blocking attenuation, including all converter products with odd numbers Carrier multiples are attenuated so far in the area of the V-300 band that the the required crosstalk distance is maintained. Without a low pass the tensions of the sidebands would be 3 Ω ± ω, 5Ω ± ω, 7 Ω ± ω etc. only by a factor of 3.5.7 etc. attenuated against the useful sideband Ω-ω. The rest brings the low-pass blocking attenuation to the corresponding one Areas.

Die umgesetzte Primärgruppe kann daher einen V-300-Band über einen nicht selektiven Entkopplei zugefügt werden.The converted primary group can therefore use a V-300 tape via a non-selective decoupling be added.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

'■ f patent claims:

1. Phase reversal circuit, in which two transistors have a common emitter resistance, the base of one of the two transistors forms the signal input and the collectors of the two transistors emit signal currents in opposite phase, for active double push-pull modulators with transistors in which the collectors of four transistors of the same conductivity type connected to each other in pairs and led to the outer connections of a symmetrical primary winding of an output transformer with a center tap connected to the supply voltage, and in each of which two transistors, whose Koliektor connections are at different connections of the primary winding, are emitter-connected to each other, characterized in that on the common emitter resistance (i4) of the first-mentioned transistors (31, 32) the base-emitter path of a further transistor (37) is connected, in which the collector is connected to the supply voltage via a resistor annung (+ Ub) and is directly connected to the base of the other of the two transistors (32), and that in the case of the two transistors (31, 32) with a common emitter resistor (14) between the emitter and the common resistor (14) Another resistor (11, 15) is inserted and that for negative feedback from the signal current to the input signal voltage between the signal input (1) and the base of the first transistor (31), the emitter-collector path of a further transistor (38) is inserted, the base of which is connected to the emitter of the first transistor (31).

2. phase reversal circuit according to claim 1, characterized in that the two Transistors (31, 32) with a common emitter resistor (14), the emitter via one, in particular adjustable, additional resistor (13) are connected to one another.