DE476147C - Roehrenmodulationsschaltung - Google Patents

Description

• Röhrenmodulationsschaltung Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Röhrenmodulationsschaltung, durch die eine vollkommene lineare Abhängigkeit der Änderungen der Trägerfrequenzamplitude von den Änderungen des modulierenden Stromes gewährleistet wird.
• Die Erfindung gründet sich auf folgende Überlegung: Wird dem Gitter einer Röhre eine Wechselspannung von der Trägerfrequenz aufgedrückt und der Arbeitspunkt der Gitterspannung entsprechend den Änderungen des steuernden Stromes hin und her bewegt (und zwar im gekrümmten Teil der Anodenkennlinie), so wird zwar der Übertragungsgrad der Röhre und mit ihm die Ausgangsamplitude des Trägerstromes im Rhythmus des Gitterruhepunkts moduliert; die Änderungen der Ausgangsamplitude sind jedoch nicht proportional den Änderungen des Gitterpotentials. Durch Abb. i wird dies näher veranschaulicht. Die Kurve a stellt die Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors von der Gitterspannung Eg dar, wie sie durch die Form des unteren Teiles der Anodenkennlinie bedingt ist (v,= Endspannung, %= Anfangsspannung). Die Abhängigkeit ist bekanntlich nicht linear.
• Erfindungsgemäß wird nun die Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors von der Gitterspannung dadurch linear gemacht, daß die Modulationsschaltung aus zwei in Kaskade geschalteten Röhren gebildet wird, deren beiden Gittern zugleich die Steuerspannung aufgedrückt wird. Es herrschen dann folgende Verhältnisse: -Für den Verstärkungsfaktor jeder der beiden Röhren, etwa für die Trägerfrequenz, gilt bekanntlich wobei S die Steilheit, Ra der äußere Widerstand, RZ der innere Röhrenwiderstand ist.
• Für zwei in Reihe geschaltete Röhren ist dann der Verstärkungsfaktor Wird nun R" klein gegen RZ angenommen, so ist also v= (S . R").2. (i) In dieser Gleichung hängt die Steilheit S von der Anodenspannung Ea, von der Gittervorspannung E,- und vom Durchgriff D folgendermaßen ab

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  (wegen: Ja= A (E; -i- DE")'=).

  Setzt man nun (2) in (i) ein, so ergibt sich Hieraus folgt, daß bei zwei Röhren der Verstärkungsfaktor v linear von der Gittervorspannung E@ der beiden Röhren abhängt. Dies wird durch die Kurve a' in Abb. i veranschaulicht. Die Verstärkung ist 0 für Eg = - DE,. .
• Gibt man also beiden Röhren eine Ruhevorspannung E., zweckmäßig vom Werte und verschiebt diesen Arbeitspunkt bei beiden Röhren zugleich im Takte der Steuerfrequenz, so erfolgt hierdurch eine lineare Modulation der der ersten Röhre außer der Steuerfrequenz aufgedrückten'Trägerfrequenz.
• Abb. z zeigt ein Ausführungsbeispiel der hierfür in Betracht kommenden Schaltung: :Die Röhren y1 und y2 sind in Widerstand-Kapazitätsschaltung miteinander verbunden. Die Anodenwiderstände mit den Widerstandswerten R" sind w1 und w2. Dem Gitter der ersten Röhre wird eine Trägerfrequenz aus der Stromquelle V" aufgedrückt. Die Ströme --der-Steuerstromquelle S wirken auf beide Gitter zugleich ein. b ist eine Ruhevorspannungsbatterie für beide Gitterkreise. Selbstverständlich kann man hier, wie bei allen Modulationsschaltungen, die Trägerfrequenz und Signalfrequenz vertauschen, d. h. bei S die Trägerfrequenz und bei V" die Signalfrequenz anschließen.
• Da die beschriebene Schaltung nur zur Modulation dient, ist -es an sich nicht nötig, daß die Röhren y1 und y2 eine verstärkende Wirkung besitzen. Es ist sogar von Vorteil, beide Röhren so zu bemessen, daß der Verstärkungsfaktor einer jeden von ihnen= i ist, weil man dann Oberwellenfreiheit der Modulationsschaltung, nämlich die Unterdrückung der 2. Harmonischen, erhält. Dies geht aus folgender Betrachtung hervor: Ist V die Eingangsspannung einer Röhre, V1 deren Endspannung bzw. die Eingangsspannung der, zweiten Röhre, so gilt zunächst bekanntlich unter Berücksichtigung des Auftretens der zweiten Oberwelle V l= a V + b V I, (i) wobei b klein ist gegen a (a und b sind die Übertragungsfaktoren).
• Nach Voraussetzung gleicher Übertragungsfaktoren für beide Röhren entsteht am Ausgang der zweiten Röhre eine Spannung V2= a V1+ b y12.
• Setzt man hier V, nach Gleichung (i) ein, so wird v2=a2V+abV2+b(a2V2+2abV3+b2V4). Unter Vernachlässigung aller Glieder, die b2 enfhälten, erhält man hieraus - l;'@=a2y+ab:p2(i+a). Ist nun der Übertragungsfaktor dem Betrage nach gleich a und hat man Phasenumkehrung wie beispielsweise bei der'Widerstandskopplung, so ist a-= -,i, .und daher verschwinden mit dem in f' quadratischer[ Gliede trotz nichtlinearer Charakteristik .der Verstärkerröhren die Oberwellen.
• Die beschriebene -Modulationsschaltung ist für sämtliche Trägerwellenübertragungssysteme über Draht oder drahtlos, insbesondere zur Übertragung von Sprech- und Musikströmen, ferner von Bildströmen in Bildtelegraphie- .und Fernsehanordnungen, ferner in der Fernkinematographie und beim Tonfilm, verwendbar.

Claims (2)

1. PATE, NT AN SP-RTT-CHE: _. Röhrenmodulationsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung aus zwei in Kaskade geschalteten Röhren besteht und von der Träger- und 1Vlodulationsfrequenz die eine dein Gitterkreis der ersten Röhre, die andere beiden Gitterkreisen aufgedrückt wird, zum Zwecke, eine lineare Abhängigkeit des `Übertrggungsfäktors von der Steuerfrequenz zu erhalten.
2. 2. Röhrenmodulationsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden verbundenen Röhren den Übertragungsfaktor i besitzt.