DE560228C

DE560228C - Circuit arrangement for automatic amplitude control in signal transmission systems

Info

Publication number: DE560228C
Application number: DES100815D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1931-09-06
Filing date: 1931-09-06
Publication date: 1932-09-29

Description

Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Amplitudenregelung in Signalübertragungssystemen Mit Rücksicht auf die Schwunderscheinungen, die in drahtlosen Übertragungssystemen beim Empfang ferner Sender auftreten und dieWiedergabe bei sonst einwandfreien Bedingungen empfindlich stören, verwendet man selbsttätige Amplitudenregler, die meist in der Weise arbeiten, daß die Trägerwellenspannung am Demodulator konstant gehalten wird. Für die Durchführung einer solchen Regelung erscheint es praktisch am günstigsten, die Hochfrequenzverstärkung durch Änderung der Gittervorspannung der Hochfrequenzverstärkerröhren zu ändern und als Steuerspannung die von der Größe der zu demodulierenden Hochfrequenzspannung abhängige Anodengleichspannung des Demodulators zu verwenden.Circuit arrangement for automatic amplitude control in signal transmission systems With regard to the phenomena that occur in wireless transmission systems when receiving distant stations and the reproduction under otherwise perfect conditions interfere sensitively, one uses automatic amplitude regulators, which are mostly in the Work way that the carrier wave voltage is kept constant at the demodulator. For the implementation of such a regulation, it appears practically most favorable to the high frequency gain by changing the grid bias of the high frequency amplifier tubes to change and as the control voltage that of the size of the high-frequency voltage to be demodulated dependent anode DC voltage of the demodulator to be used.

Die Änderung der Anodenspannung des Demodulators ist jedoch in den meisten Fällen zu klein, um ohne weiteres zur Regelung der Verstärkung in dem für die Pegelschwankungen erforderlichen Maße dienen zu können. Es ist daher notwendig, die dem Demodulator entnommene Steuerspannung zu verstärken, ehe sie dem zu regelnden Verstärker zugeführt wird.However, the change in the anode voltage of the demodulator is in the most cases too small to easily regulate the gain in the for to be able to serve the level fluctuations required. It is therefore necessary to amplify the control voltage taken from the demodulator before it is regulated Amplifier is fed.

Es ist bekannt, für diese Zwischenverstärkung der Steuergleichspannung eine besondere Röhre zu verwenden, die, da es sich um sehr langsame Spannungsschwankungen handelt, zweckmäßig als Gleichstromverstärker ausgebildet ist. Die Anwendung einer solchen besonderen Röhre bedeutet aber namentlich für kleinere Empfänger, z. B. Rundfunkempfänger, bei denen der Preis eine ausschlaggebende Rolle spielt, einen unerwünschten Mehraufwand. Gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch beseitigt, daß die Gleichstromverstärkung der Steuerspannung in einem oder mehreren der für die Signalstromverstärkung vorgesehenen Verstärker erfolgt. An sich läßt sich hierfür jeder beliebige Verstärker, d. h. sowohl ein Hochfrequenzverstärker als auch ein Zwischen- oder Niederfrequenzverstärker bzw. eine beliebige Kombination von solchen oder schließlich auch ein verstärkend wirkender Gleichrichter, verwenden. Auch die der Amplitudenregelung dienende Verstärkungsänderung kann an einer beliebigen Stelle stattfinden. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßig, daß der Punkt, an dem die Amplitudenregelung der Signalströme stattfindet, vor dem bzw. den die Gleichstromverstärkung der Steuerspannung bewirkenden Signalstromverstärkern liegt. Wendet man diesen Grundsatz bei Empfängern mit mehrstufiger Hochfrequenzverstärkung an, so bedeutet das, daß in einer oder mehreren der ersten Hochfrequenzstufen die Amplitudenregelung der Signalströme und in einer oder mehreren der nachfolgenden Hochfrequenzverstärkerstufen die Gleichstromverstärkung der Steuerspannung stattfindet.It is known for this intermediate amplification of the DC control voltage a special tube to use, as there are very slow voltage fluctuations acts, is expediently designed as a direct current amplifier. The application of a Such a special tube means but especially for smaller recipients, z. B. Broadcast receivers, where price plays a decisive role, one unwanted additional effort. According to the invention, this difficulty is eliminated that eliminates the DC gain of the control voltage in one or more the amplifier provided for the signal current amplification takes place. In itself lets any amplifier can be used for this, d. H. both a high frequency amplifier as well as an intermediate or low frequency amplifier or any combination of such or finally a rectifier with an amplifying effect. The gain change used for amplitude control can also be applied to any Place. In general, however, it is convenient that the point at which the amplitude control of the signal currents takes place before the direct current amplification the control voltage causing signal current amplifiers lies. If you apply this principle for receivers with multi-stage high-frequency amplification, this means that the amplitude control in one or more of the first high-frequency stages Signal currents and in one or more of the subsequent high-frequency amplifier stages the direct current amplification of the control voltage takes place.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Prinzipschaltbild eines vorzugsweise für den Rundfunkempfang verwendbaren Dreikreisempfängers mit zweifacher Hochfrequenzverstärkung.The drawing shows the basic circuit diagram as an exemplary embodiment of the invention a three-circuit receiver that is preferably used for radio reception double high frequency amplification.

Über den im Antennenkreis liegenden ersten Abstimmkreis S1 wird die empfangende Hochfrequenzspannung der ersten Hochfrequenzröhre V1 zugeführt, die beispielsweise eine Schirmgitterröhre sein kann. Der Anodenkreis dieser Röhre V1 ist in bekannter Weise über einen Sperrkreis S2 mit dem Gitterkreis einer zweiten Hochfrequenzverstärkerröhre V2 gekoppelt, die beispielsweisef'ebenfalls aus einer Schirmgitterröhre besteht. J Der Anodenkreis dieser Röhre ist über den dritten AbstimmkreisS3 mit dem Gitterkreis der- z. B. als Audion geschalteten Gleichrichterröhre G gekoppelt, in deren Anodenkreis die Primärwicklung eines Niederfrequenztransformators T liegt. An den Ausgangsklemmen A dieses Transformators kann die durch die Demodulation entstandene Niederfrequenzspannung abgenommen und in bekannter Weise weiteren Verstärkerstufen zugeführt werden.About the first tuning circuit S1 located in the antenna circuit, the receiving high frequency voltage of the first high frequency tube V1 fed, which can be, for example, a screen grid tube. The anode circle this tube V1 is in a known manner via a trap circuit S2 with the grid circle coupled to a second high-frequency amplifier tube V2 which, for example, also consists of a screen grid tube. J The anode circuit of this tube is above the third tuning circle S3 with the grid circle of the z. B. Rectifier tube connected as an Audion G coupled, in the anode circuit of which the primary winding of a low-frequency transformer T lies. At the output terminals A of this transformer, the demodulation resulting low-frequency voltage removed and further amplifier stages in a known manner are fed.

Um den Gesamtverstärkungsgrad des Empfängers von der ankommenden Hochfrequenzamplitude abhängig zu machen, ist der Gitterkreis der Hochfrequenzröhre Vi mit dem Anodenkreis der Gleichrichterröhre G derart verbunden, daß bei wachsenden Hochfrequenzamplituden infolge der dadurch bedingten Änderung der mittleren Anodenspannung des Gleichrichters die Gittervorspannung der Hochfrequenzröhre um ein entsprechendes Maß nach der negativen Seite verlagert wird. Hierbei dient die zweite Hochfrequenzröhre V2 erfindungsgemäß zur Verstärkung der Gleichspannung, die der ersten Hochfrequenzröhre V, als veränderliche Gittervorspannung zugeführt werden soll. Zu diesem Zweck ist das dem Gitter abgewendete Ende des Gitterwiderstandes R2 der Röhre V2 nicht an ein festes Potential gelegt, sondern mit einem bestimmten Punkt des die Widerstände R, und R,; enthaltenden Anodenkreises der Gleichrichterröhre G verbunden. Der Abzweigpunkt ist hierbei zweckmäßig so gewählt, daß die Gittervorspannung der Röhre V2 im Ruhezustand, d. h. solange kein Empfang stattfindet, gegenüber der Kathode negativ ist.To the total gain of the receiver from the incoming high frequency amplitude to make dependent is the grid circle of the high frequency tube Vi with the anode circle the rectifier tube G connected so that with increasing high frequency amplitudes as a result of the resulting change in the mean anode voltage of the rectifier the grid bias of the high-frequency tube by a corresponding amount after the negative Page is shifted. The second high-frequency tube V2 is used here according to the invention to amplify the DC voltage, that of the first high-frequency tube V, as a variable Grid bias is to be supplied. For this purpose, the one facing away from the grid The end of the grid resistor R2 of the tube V2 is not connected to a fixed potential, but with a certain point of the resistances R, and R,; containing anode circuit the rectifier tube G connected. The branch point is expediently chosen so that that the grid bias of the tube V2 in the quiescent state, d. H. as long as no reception takes place, opposite to the cathode is negative.

In ähnlicher Weise liegt auch der Gitterwiderstand R1 der ersten Hochfrequenzröhre V1 nicht an einem festen Potential, sondern ist über einen Widerstand Rä galvanisch mit dem Anodenkreis der zweiten Hochfrequenzröhre V2 gekoppelt, so daß also das Anodenpotential der zweiten Hochfrequenzröhre zugleich die Gittervorspannung der ersten Hochfrequenzröhre bildet.The grid resistance R1 of the first high-frequency tube is also located in a similar manner V1 is not at a fixed potential, but is galvanic via a resistor Rä coupled to the anode circuit of the second high-frequency tube V2, so that the The anode potential of the second high-frequency tube is also the grid bias of the first high-frequency tube forms.

Im Betrieb wird bei steigendem Hochfrequenzpegel das Gitterpotential der zweiten Hochfrequenzröhre V2 infolge des Absinkens des Anodenstromes in der Gleichrichterröhre G nach der positiven Seite verlagert, so daß die an der Anode der Röhre V2 liegende Spannung kleiner und somit die Gittervorspannung der ersten Hochfrequenzröhre V1 nach der negativen Seite verlagert wird. Die Größe der Verlagerung ist dabei in der ersten Hochfrequenzröhre beträchtlich größer als in der zweiten, da diese als Gleichstromverstärker für die Steuergleichspannung wirkt.During operation, the grid potential becomes with increasing high frequency level of the second high-frequency tube V2 due to the decrease in the anode current in the Rectifier tube G shifted to the positive side, so that the at the anode the voltage lying on the tube V2 is lower and thus the grid bias of the first High-frequency tube V1 is shifted to the negative side. The size of the shift is considerably larger in the first high-frequency tube than in the second, since this acts as a DC amplifier for the DC control voltage.

Solange keine Hochfrequenz zum Gleichrichter gelangt, wird das Gitterpotential der ersten Hochfrequenzröhre V1 nach der positiven Seite verlagert. Es besteht die Gefahr, daß der hierbei einsetzende Gitterstrom die ankommende Hochfrequenz derart stark dämpft, daß die zum Gleichrichter gelangende Hochfrequenz zur Betätigung des Reglers nicht ausreicht. Im Gitterkreis der zweiten Hochfrequenzröhre V2 könnte eine ähnliche Erscheinung bei über ein gewisses Maß hinauswachsenden Hochfrequenzamplituden eintreten. Um dieser Gefahr zu begegnen, sind daher die Gitter der beiden Röhren in der aus dem Schaltbild ersichtlichen Weise blockiert.As long as no high frequency reaches the rectifier, the grid potential is of the first high-frequency tube V1 shifted to the positive side. There is the There is a risk that the grid current that is used here will reduce the incoming high frequency in such a way strongly attenuates that the high frequency reaching the rectifier to actuate the Controller is not sufficient. In the grid circle of the second high-frequency tube V2 could a similar phenomenon with high-frequency amplitudes growing beyond a certain extent enter. To counter this danger, the grids of the two tubes are therefore blocked in the manner shown in the circuit diagram.

Um trotz der durch die Gleichstromverstärkung bedingten Abhängigkeit der Gitter- und Anodenkreise den Aufbau der Schaltung möglichst vereinfachen und die Kathoden von einer gemeinsamen Stromquelle aus heizen zu können, ist es zweckmäßig für die Röhren, mindestens aber für die beiden Hochfrequenzröhren, indirekt geheizte Röhren zu verwenden. Die Heizstromkreise H der drei Röhren können dann in Parallel- oder Reihenschaltung, beispielsweise aus dem Gleich- oder Wechselstromlichtnetz, gespeist werden. Hierbei ist es natürlich erforderlich, die Anoden- und Schirmgitterspannungen in bestimmter Weise einstellen zu können. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft in der dargestellten Weise ein gemeinsamer Spannungsteilerwiderstand R7 verwendet, der an der vom Gleichstromlichtnetz direkt gelieferten oder aus dem Wechselstromlichtnetz durch Gleichrichtung gewonnenen Gleichspannung N liegt.To despite the dependency caused by the direct current gain the grid and anode circles simplify the structure of the circuit as possible and It is useful to be able to heat the cathodes from a common power source indirectly heated for the tubes, but at least for the two high-frequency tubes Use tubes. The heating circuits H of the three tubes can then be operated in parallel or series connection, for example from the direct or alternating current lighting network, be fed. Here it is of course necessary to adjust the anode and screen grid voltages to be able to adjust in a certain way. To this end it is advantageous in the a common voltage divider resistor R7 is used, the to those supplied directly by the direct current lighting network or from the alternating current lighting network DC voltage N obtained by rectification lies.

Die Erfindung ist keineswegs auf die Verwendung bei Empfangsschaltungen für drahtlose Übertragungssysteme beschränkt, sondern kann für alle Arten von Signalübertragungssystemen, z. B. für solche mit Übertragung in oder längs Drähten, benutzt werden, bei denen eine selbsttätige Amplitudenregelung durch eine Steuergleichspannung herbeigeführt wird. Es ist ferner für die Anwendbarkeit des Erfindungsgedankens gleichgültig, ob diese Steuergleichspannung durch Gleichrichtung einer Wechselspannung gewonnen ist oder aus einer direkt übertragenen Gleichspannung besteht.The invention is in no way intended to be used in receiving circuits limited for wireless transmission systems, but can be used for all types of signal transmission systems, z. B. for those with transmission in or along wires, are used in which an automatic amplitude regulation is brought about by a control DC voltage will. It is also irrelevant for the applicability of the inventive idea, whether this DC control voltage is obtained by rectifying an AC voltage or consists of a directly transmitted DC voltage.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Circuit arrangement for automatic amplitude control in signal transmission systems, especially for automatic level control in wireless Receiving systems, with direct current amplification of the control voltage, characterized in that that the DC gain in one or more of the for the signal current gain provided amplifier takes place. . Circuit arrangement according to claim z, characterized indicated that the point at which the amplitude control of the signal currents takes place, in front of the signal current amplifier (s) causing the direct current amplification of the control voltage lies. 3. Circuit arrangement according to claim r or 2 for carrier frequency systems, characterized in that the direct current gain is known per se Way, the rectifier output taken control DC voltage in one or more the amplifier stages in front of the rectifier (high or intermediate frequency) he follows. 4. Circuit arrangement according to claim: z or 3 for receivers with multi-stage High-frequency amplification, characterized in that in one or more of the first high-frequency stages the amplitude control of the signal currents and in one or several of the subsequent stages the direct current amplification of the control voltage takes place. G. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized through the use of indirectly heated tubes. From the patent seeker is as that Inventor stated: Dipl.-Jng.Karl Wilhelm, Berlin-Tempelhof.