DE2061993A1 - Lineares Uebertragungssystem fur elektrische Signale, insbesondere für elektromagnetische Wellen - Google Patents

Description

Lineares Uebertra^ungssystern für elektrische Signale., insbesondere für elektromagnetische Wellen

Die Erfindung betrifft ein lineares Uebertragungssystem für elektrische Signale, insbesondere für elektromagnetische Wellen, welchem mindestens zwei Signale zugeführt werden und von dem ein Ausgangssignal abgenommen wird.

Wenn der Signalpegel in einem Transistorverstärker oder einem Varactor-Frequenzwandler steigt, erreicht schliesslich die Uebergangsfunktion ihre Sättigung. Wenn ein linearer Betrieb erforderlich ist, besteht die Wirkung der Sättigung in der Begrenzung des Betriebsbereiches der Einrichtung um einen besonderen Ruhearbeitspunkt„

Die Erfindung überwindet diese Schwierigkeit durch Bauelemente zur Vernichtung aller Aktivierungsenergie-Effekte in dem System und Bauelemente zur Sicherstellung einer proportionalen Äenderung der reinen augenblicklichen· Spannung eines an das System angelegten Signale proportional zu der reinen augenblicklichen Spannung eines an das System angelegten anderen Signals, wobei das Ausgangssignal sich proportional zu den angelegten Signalen ändert. Dies steigert den linearen dynamischen Bereich von zum Betrieb mit elektromagnetischen Wellen bestimmten Systemen^ beispielsweise Verstärkern und Frequenzwandlern.

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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Verstärkung irgendeines elektromagnetischen Systems ein dimensionsloses Verhältnis zweier Parameter ist, beispielsweise der Eingangsund Ausgangsspannungen. Entsprechend ist die Verstärkungsfunktion als eine Potenzreihe dimensionsloser Ausdrücke wiederzugeben, welche aus Verhältnissen der Signalspannung zu den anderen SignalSpannungen zusammengesetzt sind, wie sie innerhalb des Systems zu finden sind, und zwar zu einer gewissen Potenz geführt.

Die anderen Spannungen innerhalb des Systems können andere, von außen angelegte Spännungen sein, beispielsweise solche, wie sie zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Ruhezustandes erforderlich sind, oder HP-Spannungen, wie sie beispielsweise durch parametrische Systeme gefordert werden. Eine andere Spannungsform kann Restsignale umfassen. Welche nach einer Zeitperiode innerhalb des Gedächtnisses des Systems verbleiben. Schließlich können andere Spannungen Wärmeenergien oder Aktivierungsenergien innerhalb des Systems umfassen.

Bei einer großen Gruppe von Systemen ist die Bandbreite genügend groß, so daß Gedächtniseffekte nicht wesentlich sind. Allgemei-n sind die Wärme- oder Aktivierungsenergien ausreichend einfach, so daß sie leicht als einfache dein System zugeführte Spannungen darstellbar sind. Als solche können sie durch Zufügung einer Zählerspannung neutralisiert werden, und das System kann als keine reinen inneren Spannungen aufweisend betrachtet werden. Unter diesen Bedingungen spricht das System lediglich auf von außen angelegte Signale an. Daher werden erfindungsgemäß alle solchen angelegten Signale proportional geändert, wobei als Folge dessen das Ausgangssignal notwendigerweise sich in der gleichen Proportion ändern muß. Wahlweise kann jede der inneren Spannungen mit dem entsprechenden außen angelegten Signal gruppiert werden, wobei die Summe aller inneren Spannungen sowie der entsprechenden angelegten Signale sich proportional ändert. In jedam Fall kann der dynamische Bereich solcher Einrichtungen als Verstärker und Frequenzwandler wesentlich ausgedehnt werden.

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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Amplitude der örtlichen Oszillatorspannung, die an einem Varactor-Frequenzwandler liegt, durch das Eingangssignal moduliert. Die Wirkung besteht in einer augenblicklichen Änderung des Arbeitspunktes des Wandlers als Punktion der augenblicklichen Amplitude der Signalspannung, wobei die Sättigungseffekte vermindert werden, die normalerweise Wandlern zugeordnet sind, welche bei einem festen örtlichen Oszillatorpegel arbeiten.

Bei einem weiteren Ausführurigsbeispiel der Erfindung wird die augenblickliche Kollektorspannung eines Transistorverstärkers als Punktion des augenblicklichen Eingangssignals verändert, das an der Transistorbasis liegt.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch Steigerung des auswertbaren dynamischen Bereiches von Wandlern und Verstärkern wirksamere und daher wirtschaftlichere Schaltungen herstellbar sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Pig* 1 ein elektrisches System sowie verschiedene darauf wirksame Signale in verallgemeinerter Darstellung,

Pig. 2 einen Rundfunk-Relaisverstärker nach dem Stand der Technik in Blockschaltbilddarstellung,

Pig. 3 die Eingangs/Ausgangs-Charakteristik eines typischen Frequenzwandler s,

Pig. 4- einen Relais verstärker unter Verwendung eines ordnungsgemäßen Prequenzwandlers in Blockschaltbilddarstellung,

Pig. 5, 6 einen variablen Abschwächer zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung in Schaltbilddarstellung sowie dessen Übertragungscharakteristik,

■■'■■'"■■■·■„■ - - 4 -

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Pig. 7 einen erfindungsgemäßen Transistorverstärker in Schaltbilddarstellung bzw. Blockschaltbilddarstellung,

Pig. θ die Kollektors tr om/Kollektorspannungs~Iiurven eine» typischen Transistorverstärkers,

Pig. 9 Bestandteile des Verstärkers nach Pig. 7 in Schaltbilddarstellung bzw. Blockschaltbilddarstellung.

zeigt
Pig. 1/ein verallgemeinertes elektrisches System nit n Eingängen 1, 2...η Bowie einem Ausgangsanschluß jd. Ein unterschiedliches Eingangssignal E1, E2...En wird jedem der Eingangsanschlüsse zugeführt, um ein Ausgangssignal Eo an einem Anschluß £ zu erzeugen. Die verschiedenen Signale können in ihrer allgemeinsten Porm Gleichstromkomponenten so gut wie Wecheelstromkomponenten umfassen. Beispielsweise umfaßt das der Basis eines Transistorverstärkers zugeführte Signal typischerweise eine Gleichstromvorspannung sowie Kontakt- und/oder Grenzflächen-Potentiale genausogut wie das Eingangssignal,

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß dann, wenn alle auf das System S wirkenden Eingangssignale proportional verändert werden, das hiervon abgeleitete Ausgangssignal sich in der gleichen Proportion ändern muß. Wenn also

EidCE2oC En (1)

ist,
so gilt

Eo«CE1eCE2cC En (2)

Gemäß der vorixpgpnden Erfindung wird dieses Prinzip auf Frequenzwandler und Verstärker als Mittel zur beachtlichen Ausdehnung von deren dynamischem Bereich angewendet, um hierbei wesentliche

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wirtschaftliche Vorteile in irgendwelchen allgemeinen Übertragungssystems chaltung en zu erzielen, beispielsweise Rundfunk— relaisverstärkern.

-Pig. 2 zeigt eine typische Relaisverstärkerstation für ein Rundfunkrelaisnetzwerk mit einer Empfangsantenne 10, einem nach unten transponierenden Frequenzwandler 11 nebst zugeordnetem örtlichen Oszillator 12, einem Zi¹-Verstärker 15, einem aufwärts transponierenden Frequenzwandler 14 nebst zugeordnetem örtlichen Oszillator 15, einem HF-Verstärker 16 sowie einer Sendeantenne 17, Der Betrieb einer solchen Station verläuft insofern gerad- · linig, als das Hochfre'quenzsignal empfangen, auf eine niedrigere Frequenz transponiert, verstärt und alsdann auf eine zweite Hochfrequenz zur Rückübertragung nach oben transponiert wird.

Vorteilhafterweise sollte die Verstärkung bei der niedrigeren Zwischenfrequenz durchgeführt werden. Wegen des begrenzten linearen Arbeitsbereiches des typischen Frequenzwandlers ist jedoch der Pegel des dem Aufwärtswandler zugeführten Zwischenfrequenzsignals entsprechend begrenzt. Demzufolge ist eine Hochfrequenzverstärkerstufe erforderlich.

Die Begrenzung des dynamischen Bereiches eines Frequenzwandlers ergibt sich aus Fig. 3, welche die Eingangs/Ausgangs-Charakteristik eines typischen Wandlers für unterschiedliche örtliche Oszillatorsignale zeigt. Jede der Kurven 21, 22, 23 ist über einen begrenzten Bereich linear und weist dann einen Sättigungsbereich auf, wobei eine Steigerung des Eingangssignals keine wesentliche Steigerung des Ausgangssignalβ bewirkt. Beispielsweise führt beim Betrieb längs der Kurve 21 eine Steigerung der ■ Eingangsgröße vom dem Wert p1 auf den Wert p2 zu einer proportionalen Steigerung der Ausgangsgröße von einem Wert P1 auf einen Wert P2. Im Gegensatz hierzu ergibt eine gleiche Steigerung der Eingangsgröße von einem Wert p3 auf einen Wert p4 eine wesentlich geringere Steigerung der Ausgangsgröße von einem Wert P3 auf einen Wert P4. Daraus folgt, daß dort, wo ein linearer Betrieb erforderlich ist, der aufwärts transponierende

■ - V - 6 -

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Wandler 14 lediglich über den beschränkten Bereich p1 - p2 arbeiten kann und danach ein Hochfrequenzverstärker an der Relaisvers-ärkerstation eingefügt werden muß, um die Stärke des gesendeten Signals auf den gewünschten Pegel anzuheben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein linearer Betrieb möglich wäre, wenn die Amplitude des Signals des örtlichen Oszillators, das an dem Wandler liegt, mit dem Signalpegel verändert werden könnte. Während beispielsweise eine angemessene Linearität längs der Kurve 21 zwischen den Arbeitspunkten a, _b erzielt wird, wäre an den höheren Pegeln, wo Sättigungseffekte auftreten, ein linearer Betrieb möglich, wenn der Arbeitspunkt nicht auf die Kurve 21 beschränkt wäre, sondern auf eine der anderen Kurven verschoben werden könnte. Wenn somit der Arbeitspunkt sich von dem Punkt <c auf der Kurve 21 auf den Punkt ja auf der Kurve 23 verschieben könnte_v so würde die Ausgangsgröße von dem Wert P3 auf einen Wert P'4 zunehmen können, wenn die Eingangsgröße von dem Wert p3 auf den Wert p4 gesteigert wird. Unter diesen Bedingungen wird der brauchbare dynamische Bereich des Wandlers nicht langer auf den Bereich zwischen den Punkten p1, p2 beschränkt, sondern über die ganze Strecke von p1 bis p4 ausgedehnt, wobti es möglich wird, den Hochfrequenzverstärker wegzulassen. Ein Relaisverstärker mit einem ausgedehnten dynamischen Bereich nach der Erfindung ergibt sich aus Fig. 4.

Unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern zur Ermöglichung eines Vergleiches entsprechender Bauelemente umfaßt der Relaisverstärker nach Fig. 4 eine Empfangsantenne 10, einen abwärts transponierenden Wandler 11 nebst einem zugeordneten örtlichen Oszillator 12, einen Zwischenfrequenzverstärker 13, einen aufwärts transponierenden Wandler 14 nebst zugeordnetem örtlichen Oscillator 15 sowie eine Sendeantenne 17. In der Schaltung nach Fig. 4 ist ebenfalls ein variabler Abschwächer 20 zwischen dem örtlichen Oszillator 15 sowie dem Frequenzwandler 14 vorgesehen, dessen Abschwächung durch das Zwiachenfrequenzsignal gesteuert ist, wie sich dies nachfolgend in Einzelheiten ergibt. Bei dem

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EeIaisverstärker nach Pig. 4 fehlt der Hochfrequenzverstärker

Beim Betrieb eines Frequenzwandler nach dem Stand der Technik nimmt das Eingangssignal einen sich ändernden Wertebereich gegenüber demjenigen des örtlichen Oszillators an. Als Ergebnis ändert sich ständig die last an dem örtlichen Oszillator. J3e.ispielsweise stellt die Beziehung von Manley-Rowe fest, daIjP einem induktiven Frequenzwandler das Verhältnis der absorbierten EingangssignalgrößePs zu der Frequenz des-Eingangssignals ws gleich dem gleichen Verhältnis P₁^w_{1 Q} für den örtlichen Oszillator und das Ausgangssignal P_o/w_o sind. Damit gilt:

PPP

^ws ^wlo ^wo

Aus dieser Beziehung folgt, daß für sehr geringe Eingangssignale im wesentlichen keine Leistung des Örtlichen Oszillators absorbiert wird, wogegen für größere Eingangssignale entsprechend größere Anteile der Energie des örtlichen Oszillators absorbiert werden. Somit erscheint der Wandler als ständig sich ändernde Last an dem örtlichen Oszillator. Insbesondere ändert das System seinen Zustand von einer im wesentlichen induktiven Last auf eine im wesentlichen Ohm'sche Last über dem Bereich der Signalpegel. Dies bewirkt eine Änderung der Phase ebenso wie eine Änderung der Amplitude des auf den Wandler übertragenen Signals des örtlichen Oszillators. Diese Änderungen erzeugen die vorangehend erwähnten nichtlinearen Effekte und begrenzen den dynamischen Arbeitsbereich bekannter Wandler.

Aus Leistungsbetrachtungen ergibt sich, daß der typische Frequenzwandler eine diesem eigene nichtlineare Eingangs/Ausgangs-Charakteristik aufweist. Dies könnte zu dem Vorschlag führen, daß durch Veränderung der Ausgangsgröße des örtlichen Oszillators als Funktion der Größe des Eingangssignals Sättigungseffekte eliminiert werden könnten. Obgleich Leistungsbetrachtungen zur Erläuterung des Verhaltens des Wandlers brauchbar

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sind, verwischen sie die tatsächliche Beziehung zwischen Ursache und Wirkung, well sich die Leistung über viele Zyklen ausmittelt. Obgleich dieser Ausmittelungsprozeß zur Überprüfung vieler Fälle geeignet ist, bietet er keinen Weg zur Identifizierung eines besonderen Falles. Ferner ergibt sich ein Verlust des Zeitgefühls insofern, alB eine Leistungsmessung vergangene Vorgänge beschreibt und keinen möglichen Weg bietet, eine Korrektur irgendeines dieser Fälle nach dem Ereignis zu bewirken.

Eine zweckmäßigere Überprüfung der Wechselwirkung von Signal und örtlichem Oszillator erfordert eine Betrachtung auf der augenblicklichen Basis. Somit werden erfindungsgemäß Sättigungseffekte vermindert, indem eine augenblickliche konstante Beziehung zwischen dem Pegel des Eingangssignals sowie dem Pegel des verwendeten örtlichen Oszillators aufrechterhalten wird. Wenn dieser Zustand hergestellt ist, so ist die Systemlast an dem örtlichen Oszillator insofern stets konstant, als die auftreffende Leistung des örtlichen Oszillators stets genau derjenigen entspricht, welche dem besonderen Signalpegel zugeordnet ist, so daß alle auftreffende Leistung absorbiert wird. Der Oszillator ist unter diesen Umständen stets angepaßt abgeschlossen. Dies wird erreicht durch die Einfügung eines Abschwächere 20 zwischen den örtlichen Oszillator 15 sowie den Frequenzwandler 14 und durch eine Veränderung der augenblicklichen Abschwöchung des Abschwächers gemäß der augenblicklichen Amplitude des angelegten Signals. Wenn somit das Eingangssignal gering ist, so ist auch der Pegel des Signals des örtlichen Oszillators entsprechend niedrig. Wenn der Eingangssignalpegel steigt, so steigt auch der Pegel des Signals des örtlichen Oszillators, wobei der Arbeitspunkt von der Kurve 21 auf einen Punkt der Kurve 22 oder 23 bewegt wird, je nach den Erfordernissen des augenblicklichen Sign»ipegels. Wenn dieser Zustand aufgebaut ist, so wird die Eingangs/ Ausgangs-Charakteristik des Wandlers 14 in größerer Annäherung durch die lineare Kurve 24 nach Fig. 3 gegeben. Tatsächlich ist der brauchbare dyranische Bereich nicht länger eine Funktion irgendeines besonderen Signalpegels des örtlichen Oszillators, wie durch die Kurven 21, 22, 23 angegeben ist, sondern dehnt sich

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stattdessen automatisch entsprechend den Erfordernissen des angelegten Signals aus.

5 zeigt zum Zwecke der besseren Darstellung in Einzelheiten einen Frequenzwandler sowie einen variablen Abschwächer eines Typs, welcher zur Durchführung dea Erfindungsgedankens verwendbar ist. Der Wandler 14 umfaßt eine Varaetordiode 30 in Parallelanordnung mit einer Resonanzschaltung 31, die auf die Ausgangsslgnalfrequenz abgestimmt ist. Eine Gleichstromquelle 3-2 sowie ein üTebenschluß-Parallelachaltkondensator 33 liegen in Reihe mit der Varactordiode aus nachfolgend erläuterten Gründen.

Der variable Abschwächer 20 umfaßt einen 3db*-Quadrat-Gabelkoppler 34 sowie ein Paar von Dioden 35, 36. Die letzteren sind entsprechend mit einem Paar konjugierter Anschlüsse 43» 44 des Gabelkopplers 34 sowie mit dem Wellenweg des Eingangssignals verbunden. Der örtliche Oszillator 15 liegt an einem Anschluß 42 des anderen Paares konjugierter Anschlüsse 41V"42. Der Anschluß 41 ist mit dem Wandler 14 verbunden.

Die Dioden 35, 36 sind durch eine Vorspannungsquelle 37 so vorgespannt , daß sie als Anpassungsabschluß an dem Koppler 34 erscheinen. Mit solcher Vorspannung wird die Gesamtheit des Signals des örtlichen Oszillators in den Dioden absorbiert, so daß nichts den-Windler erreicht. Beim Vorliegen eines angelegten Signals jedoch wird die reine Vorspannung an den Dioden moduliert^ wobei die Größen von deren Impedanzen verändert werden· Da die Dioden nicht länger eine Anpassung für den Gabeikoppler sind, werden sich ändernde Größen des Signals des örtlichen Oszillators durch die Dioden reflektiert. Die-reflektierten Signale vereinigen sich wieder in dem Anschluß 41, von wo sie zu dem Wandler gekoppelt werden. Hg, 6 zeigt die augenblickliche Änderung dör Größe des Signals des örtlichen Oszillators in Kopplung auf den Wandler ala Funktion des Eingangssignals. Die erstere Größe ändert sich als eine im wesentlichen lineare Funktion des augenblicklichen Wertes der letzteren Funktion, wobei ein konstantes Verhältnis zwischen diesen beiden Signalen

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aufrechterhalten wird.

Wie vorangehend erwähnt wurde, liegt eine Gleichstromquelle 32 in Reihe mit dem Varactor 30. Es ist bekannt, daß in Zuordnung zu irgendeiner Halbleitereinrichtung Kontaktpotentiale und/oder Grenzflächenpotentiale vorliegen, in Abhängigkeit von der Art der Einrichtung. Für beste Ergebnisse sollten diese Potentiale entweder gemäß dem Eingangssignal verändert oder durch geeignet angeordnete Gegenspannungen eliminiert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 5 ist die Stromquelle 32 eingeführt, um die Kontakt- und/oder Grenzflächenpotentiale des Varactors 30 zu neutralisieren.

Die Grundlagen nach der Erfindung können auch auf andere Einrichtungen angewendet werden, beispielsweise auf Verstärker. Zum Zwecke der Darstellung sei der Transistorverstärker nach Pig. 7 betrachtet. Grundsätzlich umfaßt der Verstärker einen Transistor 60 mit einer Basis 61, einem Emitter 62 sowie einem Kollektor 63. Der Emitter liegt über eine Gleichstromquelle 64 auf Masse, welche jegliche Kontakt- und/oder Grenzflächenpotentiale in der Emitterschaltung aus den oben angegebenen Gründen neutralisiert. Die Stromquelle 64 ist durch einen Kondensator 65 überbrückt.

Die Basis ist mit einer Gleichstrom-Basis-Vorspannungsqiuelle 67 und mit der Eingangs signalqxielle über einen Spannungsteiler 71 verbunden. Der Kollektor liegt wiederum an einer Gleichstrom-Kollektorquelle 79 Über eine KoIlektor-Belastungsimpedanz 68 aowie einen Kollektor-Gleichstrom-Modulator 70. Ein Teil des Eingangssignals wird auch von dem Teiler 71 auf den Modulator 70 gekoppelt.

Ein typischer Transistorverstärker der beschriebenen Art umfaßt eine Schar von Kollektorstrom/Kollektorspannungs-Kurven, beispielsweise gemäß Pig. 8, wobei jede der Kurven 81, 82, 83, 84 einer unterschiedlichen Basisspannung entspricht. Das Ansprechve-¹"-mögen des Verstärkers auf ein gegebenes Eingangssignal wird durch

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.Zeichen einer Lastlinie durch den Kollektor-Versorgungsspannungs-Punkt Ecc bestimmt, welcher bei bekannten Verstärkern üblicherweise konstant ist, und indem ein Arbeitspunkt längs dieser Linie angeordnet wird. Beispielsweise liegt bei durch die Kurven 82 gegebener Basisvorspannung der Arbeitspunkt für die besondere Lastlinie an einem Punkt f.

Ein Eingangssignal, welches eine Abweichung der augenblicklichen BasiGGpannung zwischen den Kurven 82, 63 und 82, 81 bewirkt, wobei diese Änderungen gleiche Zunahmen der Basisspannung bewirken, erzeugt ein verzerrtes Ausgangssignal Eo, da die resultierenden Änderungen der Kollektorspannung/\ 1Ec undA 2Ec offensichtlich ungleich sind* Dies ergibt sich Wegen Sättigungseffekten, welche die Änderung des Kollektorstromes zu reduzieren trachten, wenn die Baeisspannung für eine gegebene Kollektor-Versorgungsspannung gesteigert wird. Erfindungsgemäß wird diese Sättigungstendenz vermindert, indem augenblicklich die Kollektorversorgungsspannung in Abhängigkeit von dem Eingangssignal verändert wird. Inabesondere wird die Kollektorversorgungsspannung gesteigert, wenn das Eingangssignal zunimmt, und vermindert, wenn das Eingangssignal abnimmt, wobei ein konstantes Verhältnis zwischen den beiden Spannungen aufrechterhalten wird. Wenn die augenblickliche Kollektorspannung durch Ecc + ec gegeben wird, wobei ec die Summe aller Gleichspannungen einschließlich der Kontakt- und/oder Grenzflächenpotentiale darstellt, und die augenblickliche Basisspannung durch Es + Ebb dargestellt wird, wobei Es die Signalspannung und Ebb die Summe aller Basisgleiehspannungen sind, einschließlich Vorspannungen und Kontakt- und/oder Grenzflächenpotentialen, so erhält man einen linearen Betrieb, wenn die Bedingung erfüllt ist:

c =k, (4)

V ^{+ E}bb
wobei k eine Konstante ist.

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Eine Lösung für Ecc ergibtί

Da sowohl k als auch (Ebb - ec) Konstanten sind, ändert sich Ecc als lineare Punktion von Es. Demgemäß spricht der Modulator 70 vermöge entsprechender Auslegung auf das Eingangssignal in der durch die Gleichung 5 erforderlichen Weise an.

Fig. 9 zeigt den Verstärker von Pig. 7 sowie ein besonderes Ausführungsbeispiel des Modulators 70, welches zur Durchführung der Erfindung verwendet werden kann.

Das Eingangssignal zu dem Transistorverstärker 60 ist typischerweise klein und kann infolgedessen möglicherweise nicht in der Lage sein, die Kollektorversorgungsspannung in der nach der Gleichung (5) erforderlichen Weise zu modulieren. Dies bedeutet, daß eine gewisse Verstärkung in der Modulatorschaltung benötigt werden kann. Bei den niedrigeren Frequenzen kann ein Hilfsverstärker verwendet werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der Hilfsverstärker kein Verstärker von hoher Qualität zu sein braucht, da jede hierbei erzeugte Änderung von Ecc das Gesamtansprechvermögen des Verstärkers über das verbessert, was bei einer konstanten Kollektorversorgungsspannung vorliegt.

Bei den höheren Frequenzen kann jedoch sogar ein Hilfsverstärker von geringer Qualität einen wesentlichen Aufwand enthalten. XJm dies zu vermeiden, wird bei einer wahlweisen Anordnung das Eingangssignal auf eine zweckmäßigere Frequenz nach unten transponiert, dieses Signal/geringerer Frequenz verstärkt und alsdann das verstärkte Signal nach oben transponiert. Das nach oben transponierte Signal wird alsdann der Kollektoreleichspannung uberlft.^.-xiu , um die erforderliche Änderung der Kollektorversorgungsspannung zu erzeugen. Demgemäß umfaßt der in Fig. 9 erzeugte Modulator 70 einen örtlichen Oszillator 91, welcher mit einem nach unten transponierenden Wandler 90 sowie einem nach

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oben transponierenden Wandler 92 verbunden ist. Der Teil des von dem Teiler 71 abgenommenen Eingangs signals wird zu dem nach unten transponierenden Wandler 90 gekoppelt, dessen Auegangsgröße wiederum an dem Verstärker 93liegt. Das verstärkte Signal wird .dem nach oben transponierenden Wandler 92 zugeführt} dessen Ausgangsgröße alsdann auf die von der Quelle 69 abgenommene Gleichspannung überlagert wird.

/Die Gleichung (5) zeigt, daß die Kollektorspannung sich als lineare Punktion des Eingangssignals ändern soll«, Dies ist offensichtlich der bevorzugte Zustand. Jedoch kann im Vergleich zu einem Verstärker mit einer konstanten Kollektorep-annung eine wesentliche Verbesserung auch erreicht werdan, w©nu die Kollektors pannungsschwankungen ₉ welche durch den Modulator 70 eingeführt werden, geringer als ideal sind. Di© Sorgfalt d©r Auslegung des Modulators 70 ist demgemäß eine funktion d©s G-radee an. Linearität, wie ei? durch den Verstärker ©^fordert wird«

Kollektorspannungsänderungen komplisiesterer Art können leicht erhalten werden, indem eis. Verstärker mit variablem faktor in dem Modulator verwendet

Obgleich nicht veranschaulicht; sei darauf hliisewiesen,, daß Phasen- und Zeitverzögerungs- Einstellungen erforderlipb sein können j um jegliche Zeit- xmö. Phaseiadifferenzön zu kompensieren die durch die beiden Eingangesignalkomponenteia auftreten _P welche von dem Teller 71 abgenommen und zu der Basis 61 des Transistors 60 bzw. der Eollektorlastimpedans 68 gekoppelt wsrcleru

Claims (6)

1. 2061933

   (Neuer) Anspruchfl

   Lineares Uebertragungssystem für elektrische Signale, insbesondere für elektromagnetische Wellen, welchem mindestens zwei Signale zugeführt werden, und von dem ein Ausgangssignal abgenommen wird, gekennzeichnet durch Schaltungsmittel (32, 64) zur Ausloschun^· aller Aktivierungsenergie-Effekte in dem System sowie durch. Schaltungsmittel (20) zur Sicherstellung einer proportionalen Aenderung der Augenblicksanplitude eines dem System zugeführten Signals (z.3. vor. 13) ir: Bezug auf die Augenblicksamp'litude eines anderen de.r. ^-jazsiu zugeführten Signals (2.B. von 13)* wodurch sich 'las Ausgangssignal proportional zu den zugeführten Signalen ändert=

   (Die Ansprache 2-5 werden in der Fass; ;/-^ ve-.;: 16. Dezember 1970 unverändert aufrecht erhalten.-*

   1 0 9 S 3 5 /

   45-

   S?\

   ^T T *sTn V^iS-

   welchem zumindest zwei Signale zugeführt werden und vp»"aem ein Aus gangs signal abgenommen wird, gekennzeichjie-treLurch Bauelemente (.32;- 64-) zur Vernichtung aller A]c%ivierungsenergieeffekte in dem System und BauelemenJbe^t20) zur Sicherstellung einer proportionalen Änderung^ter reinen augenblicklichen Spannung eines an das!System angelegten Signals (z.B. von 15) proportional zu^d«r"*r einen augenblicklichen Spannung eines an das System^afigelegten anderen Singais (z.B. von 13)» wobei dasA«B"gangssignal sich proportional zu den angelegten ffaiDauuf 44Uu. f»-?t

   ■ι
2. 2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausbildung als Verstärker (60).
3. 3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausbildung als Prequenzwandler(14) ·
4. 4. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aktives Element (30, 60), eine Signalquelle (13, 71) in Verbindung mit dem Element und Bauelemente (20, 70) zum Aufbau eines Arbeitspunktes sowie zur Änderung desselben in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Eingangssignal.
5. 5. System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Element (60) einen Emitter (63), eine Steuerelektrode (61) sowie einen Kollektor (62) aufweist und daß die Summe der an dem Kollektor liegenden Spannungen proportional zu der Summe der an der Steuerelektrode liegenden Spannungen änderbar ist.
6. 6. System nach Ansprtnh 4-, gekennzeichnet durch einen örtlichen Oszillator (15), dessen dem Element zugeführtes Signal proportional zu der augenblicklichen Amplitude des Signals änderbar ist, das von der Signalquelle (13) abgenommen ist.

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   .Jt

   Leersei