DE397868C

DE397868C - Method and circuit for controlling high-frequency oscillations by means of low frequencies

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Publication number: DE397868C
Application number: DEV16031D
Authority: DE
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Priority date: 1920-11-26
Filing date: 1920-11-26
Publication date: 1924-07-03

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 3. JULI 1924ISSUED JULY 3, 1924

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vi 397868 KLASSE 21 a GRUPPE 67Vi 397868 CLASS 21 a GROUP 67

(V16031(V16031

Joseph Massolle in Berlin-Grunewald, Hans Vogt in Berlin-Wilmersdorf und Dr. Joseph Engl in Berlin-Grunewald.Joseph Massolle in Berlin-Grunewald, Hans Vogt in Berlin-Wilmersdorf and Dr. Joseph Engl in Berlin-Grunewald.

Verfahren und Schaltung zur Steuerung hochfrequenter SchwingungenMethod and circuit for controlling high-frequency vibrations

durch Niederfrequenz.by low frequency.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. November 1920 ab.Patented in the German Empire on November 26, 1920.

Es ist bekannt, niederfrequente Schwingungen dadurch der Amplitude hochfrequenter Schwingungen zu überlagern, daß sie in zwei mit Hochfrequenz gespeisten Schwingungskreisen Stromphasenverschiebungen nach entgegengesetzten Richtungen auslösen, so daß in einem dritten, in Differentialkopplung mit den beiden Kreisen gekoppelten Schwingungskreise ein Differenzstrom entsteht, dessen Amplitudenhöhe der Niederfrequenzcharakteristik entspricht.It is known that low-frequency vibrations make the amplitude more high-frequency To superimpose vibrations that they are in two oscillating circuits fed with high frequency Trigger current phase shifts in opposite directions, so that in a third, in differential coupling a differential current arises with the oscillation circuits coupled to the two circuits, whose amplitude level corresponds to the low frequency characteristic.

Die Erfindung hat eine DifferenzschaltungThe invention has a differential circuit

zum Gegenstand, bei welcher statt der beiden Kreise, deren Einstellung infolge der Steuerglieder schwierig ist, nur ein Kreis gesteuert wird. Die neue Schaltung bietet den weiteren Vorteil, daß einer der Differenzkreise \^rermieden werden kann, indem der Generatorkreis hierzu benutzt wird. Ferner ist ein Steuerorganismus für nur einen Kreis erforderlich. to the subject in which instead of the two circles, whose setting is difficult due to the control elements, only one circle is controlled. The new circuit has the further advantage that one of the differential circuits \ ^r can be ermieden by the generator circuit is used for this purpose. Furthermore, a control organism is required for only one district.

ίο Die Abbildungen geben Ausführungsbeispiele. In Abb. ι sind zwei Differenzkreise D₁ und D₂ vorgesehen, die durch einen Speisekras, beispielsweise den Generatorkreis G, über Transformatoren g_lt gd_x und g₂, gd.₂ mit Hochfrequenzenergie gespeist werden. Mit D₁ und D₂ ist der Kopplungskreis K durch Transformatoren M₁, ^₁ und kd₂, k₂ mit einer Phasendifferenz von i8o° gekoppelt, so daß A." stromlos ist, solange D₁ und D₂ auf gleiche Welle abgestimmt, ihre Ströme also phasengleich sind. K kann dabei aperiodisch oder durch eine Kapazität ck abgestimmt sein.ίο The illustrations give examples. In Fig. Ι two differential circuits D ₁ and D _{2 are} provided, which by a power supply, for example the generator circuit G, via transformers g _lt gd _x and g ₂ , gd. ₂ are fed with high frequency energy. With D ₁ and D ₂ is the coupling circuit K through transformers M _1, ^ ₁ and kd _2, coupled k ₂ with a phase difference of i8o ° so that is normally A. ", as long as D ₁ and D ₂ tuned to the same shaft, their currents are therefore in phase. K can be adjusted aperiodically or by a capacitance ck.

Die Anordnung gibt, wenn beispielsweise der Kondensator cd₂ als Kondensatormikrophon oder ein Teil der Selbstinduktion von D₂ als Spulenmikrophon ausgebildet ist, eine Möglichkeit zur direkten Übertragung von Schall auf die Amplitude im Kreise K. Denn wird infolge der Schallwellen die Wellenlänge in D₂ rhythmisch geändert, so treten in diesem Kreise Stromphasenverschiebungen auf, die auf K eine entsprechende Differenzwirkung zustande kommen lassen. Bei Frequenzen, die nicht verdoppelt werden dürfen, beispielsweise Sprach- oder musikalischen Frequenzen, muß D₂ im Ruhezustand auf mittlere Verstimmung eingestellt sein, der die Schallamplituden [ überlagert werden.If, for example, the capacitor cd _{2 is designed} as a condenser microphone or part of the self-induction of D _{2 is designed} as a coil microphone, the arrangement provides a possibility for direct transmission of sound to the amplitude in the circle K. Because the wavelength in D ₂ becomes rhythmic as a result of the sound waves changed, current phase shifts occur in this circle, which lead to a corresponding differential effect on K. In the case of frequencies that must not be doubled, for example speech or musical frequencies, D ₂ must be set to medium detuning in the idle state, on which the sound amplitudes [are superimposed.

Eine andere Form der Schallübertragung, die einen verstärkten Effekt gibt, ist mittels ! Mikrophon und Drossel möglich, wie Abb. 1 zeigt. B ist eine Eisendrossel mit einer Hochfrequenzwicklung h und einer Niederfrequenzwicklung η. h wird in D₂ entweder durch Reihenschaltung, oder, wie das Beispiel zeigt, durch Parallelschaltung eingefügt. Entsprechend diesen Schaltungen müssen die Selbstinduktionen kleiner oder größer gewählt werden. Bekanntlich ist nun die Selbstinduktion solcher Wicklung vom magnetischen Sättigungsgrade des Eisenkernes abhängig. Je j größer die Sättigung, desto geringer ist die j Selbstinduktion und umgekehrt. Durch Ände- I rung der Sättigung läßt sich die Selbstinduktion von h entsprechend ändern. Die dadurch bewirkten Verstimmungen von D₂ lösen durch Phasenverschiebung wieder die Wirkung in K aus.Another form of sound transmission that gives an enhanced effect is by means of! Microphone and throttle possible, as Fig. 1 shows. B is an iron choke with a high-frequency winding h and a low-frequency winding η. h is inserted in D ₂ either by being connected in series or, as the example shows, by being connected in parallel. According to these circuits, the self-inductions must be selected to be smaller or larger. It is known that the self-induction of such a winding is dependent on the degree of magnetic saturation of the iron core. The j greater the saturation, the lower the j self-induction and vice versa. By changing the saturation, the self-induction of h can be changed accordingly. The detunings of D ₂ caused by this trigger the effect in K again by means of a phase shift.

Die Änderung der Sättigung kann nun, wie das Beispiel zeigt, durch ein Mikrophon m erfolgen, das mit der Spannungsquelle ein und der Niederfrequenzwicklung η den Mikrophonkreis Mi bildet.The change of saturation can now, as the example shows, done by a microphone m, which forms the voltage source and the low frequency winding η the microphone circuit Wed.

Abb. 2 zeigt eine Vereinfachung der Differenzkreisanordnung, indem Kreis D₁ (Abb. 1) fortgefallen und an seine Stelle der Generatorkreis G getreten ist. G erregt durch die Kopplung g₂, d₂ den Differenzkreis P. Beide Kreise sind dann durch die Kopplungen ^₁, kg und d_v kd mit K wieder in i8o' Phasendifferenz gekoppelt. Verstimmungen von D haben in K wieder die beschriebene Wirkung zur Folge.Fig. 2 shows a simplification of the differential circuit arrangement in that circle D ₁ (Fig. 1) has been omitted and the generator circuit G has taken its place. G excites the difference circle P through the coupling g ₂ , d _2. Both circles are then coupled again with K in a phase difference _{through the couplings ^ 1} , kg and d _v kd. Detunings of D have the effect described in K again.

Für die Auslösung dieser Wirkung ist als weiteres Beispiel ein Vormagnetisierungskreis Vm vorgesehen, bestehend aus der Spannungsquelle ev, der Wicklung ν und dem zur Verminderung der durch die Kopplung ν bis η oder ν bis h hervorgerufenen Wechselstromverluste eingeschalteten Widerstand ·&'. Vin bezweckt, den Eisenkern so weit vorzumagnetisieren, daß durch die Wechselströme von η das Optimum der Wirkung auf Ii ausgeübt wird. Bekanntlich ist das am Magnetisierungsknie der Fall.As a further example, a bias circuit Vm is provided for triggering this effect, consisting of the voltage source ev, the winding ν and the resistor &' switched on to reduce the alternating current losses caused by the coupling ν to η or ν to h. The purpose of Vin is to pre-magnetize the iron core to such an extent that the alternating currents of η have the optimum effect on Ii . As is well known, this is the case at the magnetization knee.

Abb. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel Reihenschaltung der Hochfrequenzwicklung h mit Kreis D, ferner eine Drosselanordnung, bei welcher die Rückwirkung zwischen Hochfrequenz-, Niederfrequenz- und Vormagnetisierungskreis vermieden wird. Die Rückwirkung zwischen Vormagnetisierungs- und Niederfrequenzkreis wird aufgehoben, indem die Mikrophonströme durch den Transformator t auf den Vormagnetisierungskreis und weiter durch die Wicklung™ auf die Drossel E übertragen werden. Die Rückwirkung auf den Hochfrequenzkreis wird vermieden durch einen Eisenkern der dargestellten Form, auf welchem die Hochfrequenzwicklung in zwei gleichen Hälften h-h mit einer aus der Polaritätsbezeichnung ersichtlichen Wicklungsrichtung aufgebracht ist. h-h einerseits und vn andererseits besitzen dann keine Kopplung miteinander. Die Sättigungsänderungen durch vn kommen in den Hochfrequenzwicklungen trotz ihrer umgekehrten Magnetisierungswicklung voll zur Geltung, wenn die Amperewindungen h-h genügend klein gegenüber den Amperewindungen vn sind.As a further exemplary embodiment, FIG. 3 shows the high-frequency winding h connected in series with circuit D, as well as a throttle arrangement in which the reaction between the high-frequency, low-frequency and bias circuit is avoided. The reaction between the bias and low-frequency circuit is canceled out by the fact that the microphone currents are transmitted through the transformer t to the bias circuit and further through the winding ™ to the choke E. The reaction on the high-frequency circuit is avoided by an iron core of the form shown, on which the high-frequency winding is applied in two equal halves hh with a winding direction that can be seen from the polarity designation. hh on the one hand and vn on the other hand then have no coupling with one another. The saturation changes caused by vn are fully effective in the high-frequency windings, despite their reversed magnetization winding, if the ampere turns hh are sufficiently small compared to the ampere turns vn .

Für das Zustandekommen des Effektes ist es nicht erforderlich, daß G und K mit D₁ und D₂ gleichmäßig festgekoppelt sind, so daß die Ruheströme in D₁ und D₂ gleich groß sind. Maßgebend ist allein das Verhältnis der auf K übertragenen Ströme, das durch entsprechende Kopplung von K mit D₁ und D₂ auch dann richtig gewählt werden .kann, wenn die Ströme in D₁ und D₂ infolge entsprechender Kopplung mit G verschieden sind. Die Differenzsteuerungen mittels DrosselFor the occurrence of the effect, it is not necessary that G and K with D ₁ and D ₂ are fixedly coupled evenly, so that the quiescent currents in D ₁ and D ₂ are equal. The only decisive factor is the ratio of the currents transmitted to K , which can be correctly selected by coupling K with D ₁ and D ₂ , even if the currents in D ₁ and D ₂ are different due to the corresponding coupling with G. The differential controls by means of a throttle

sind nicht auf Schallübertragung, in welcher Form sie für drahtlose Telephonie benutzt werden können, beschränkt. Vielmehr kann ein Wechselstrom beliebiger, jedoch von der Hochfrequenzwelle genügend abweichender Frequenz übertragen werden, indem dieser an die Wicklung η (Abb. ι bzw. Abb. 2) bzw. vn (Abb.3) gelegt wird. Mittels solcher Anordnung läßt sich den Schwingungen von ungedämpften, drahtlosen Telegraphiersendern leicht eine sofort wechselbare Tonfrequenz überlagern, wobei durch Unterbrechung des überlagerten Stromes die Anordnung zugleich als Tastschaltung wirkt.are not limited to sound transmission in what form they can be used for wireless telephony. Rather, an alternating current of any frequency, but sufficiently different from the high-frequency wave, can be transmitted by applying it to the winding η (Fig. Ι or Fig. 2) or vn (Fig. 3). By means of such an arrangement, the vibrations of undamped, wireless telegraphic transmitters can easily be superimposed on an instantly changeable tone frequency, the arrangement simultaneously acting as a pushbutton circuit by interrupting the superimposed current.

Auch eine einfache Tastschaltung für Sender ohne Tonüberlagerung ist möglich, indem an η bzw. vn ein im Tastrhythmus betätigter Gleichstrom gelegt wird.A simple key circuit for transmitters without sound overlay is also possible by applying a direct current operated in the key rhythm to η or vn.

Diese Tastschaltung läßt sich auch ohne Drossel ausführen, indem mittels einer Taste ein Teil der Selbstinduktion von D bzw. ein mit cd in" Reihe liegender Kondensator kurzgeschlossen wird. This key circuit can also be implemented without a choke by short-circuiting part of the self-induction of D or a capacitor in series with cd by means of a key.

Neben der Verwendungsmöglichkeit für drahtlose Sender kann diese Differenzschaltung für alle Zwecke, bei denen ein Hoch-' frequenzstrom mit überlagerter Niederfre-, quenz benutzt wird, Anwendung finden.In addition to the possibility of using wireless transmitters, this differential circuit for all purposes in which a high-frequency current with superimposed low-frequency, frequency is used, find application.

Claims

Patent Claims:

1. Procedure for the control of high frequency vibrations by low frequency, characterized in that two circles in differential coupling to a third Circle and the low-frequency ones to be transmitted in one of the difference circles Vibrations cause shifts in the current phase by changing the electrical properties of the circuit.

2. The method according to claim 1, characterized in that the displacements the current phase can be caused by sound vibrations.

3. Embodiment according to claim 2, characterized in that for lifelike Transmission of the sound vibrations in the coupling circuit a medium current is set.

4th embodiment - of the method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the sound vibrations operate a self-induction variometer.

5. Embodiment of the method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the Schajl vibrations operate a capacitive microphone.

6. A circuit for performing the method according to claim 1, characterized go by switching on a self-induction in the differential circuit to be actuated, which have an iron core with a special winding for the alternating currents to be transmitted owns.

7. Embodiment according to claim 6, characterized in that low-frequency vibrations as electric form umgewan- first into electrical oscillations of the same characteristic can be delt ^ ₀ and then used to change the magnetization of the iron core on the other.

8. Embodiment of the method according to claim 1 and 6, characterized through a low-frequency winding of the iron choke for direct current.

9. Embodiment according to claim 1 and 6, characterized in that the iron core is v'ormagnetized. g ₀

10. Embodiment according to claim 1 and 6, characterized in that the Iron core to reduce the coupling between high and low frequency windings takes the form of a yoke or is designed with three legs.

11. Embodiment according to claim 1, characterized in that a partial self-induction or a partial capacitance is short-circuited for tactile purposes. _go

1 sheet of drawings.