DE650667C - Photozellenschaltung fuer die Erzeugung einer der Belichtung der Zelle proportionalen Traegerfrequenz - Google Patents

Description

• Photozellenschaltung für die Erzeugung einer der Belichtung der Zelle proportionalen Trägerfrequenz Bei Fernsehsendern wird mit großem Vorteil die Trägerfrequenzverstärkung angewendet, da dann die Ausgangsspannungen von der Zeitdauer der einzelnen Belichtungszustände der Photozelle unabhängig sind. Bekannt sind Ausführungsformen, bei welchen die auf elektrischem Wege erzeugte Trägerfrequenz in den Kreis der Photozelle vor der Verstärkung eingeführt wird. Der Verstärker ist genau auf diese z. B. von irgendeinem Schwingungserzeuger gelieferte' Trägerfrequenz abgestimmt. Bei einer solchen Arbeitsweise entstehen Abschirmungsschw ierigkeiten, da die Amplitude der Trägerfrequenz in möglichst großer Stärke in den Photozellenkreis eingeführt werden soll. Der Verstärker muß daher durch Kompensation gegen den Photozellenkreis weitgehend entkoppelt werden, damit er auf die in nicht belichtetem Zustand der Zelle fließenden Ströme (Dunkelstrom) nicht anspricht. Man benutzt daher eine Brückenkompensation, welche die Verstärkung aufhebt, d. h. bei Verstärkern von iosfacher Verstärkung wird eine Brücken-Nullabgleichung von mindestens io-s verwendet. Derartige Brücken können aber nur mit größter Sorgfalt und unter gleichzeitiger Abgleichung der Phasenwinkel, d. h. der Ableitungswiderstände, aufgebaut werden. Darüber hinaus muß auch der Schwingungserzeuger mit seinen Zuleitungen zur Schaltung und zu den Stromquellen in einer ähnlich wirksamen Weise abgeschirmt werden.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet sowohl die Brückenschaltung zur Trennung der Zellenströme im belichteten von dem Zellenstrom im unbelichteten Zustande der Zelle als auch die besondere Abschirmung zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Verstärker, dadurch, daß die im Eingang der Photozelle eingeführte Zwischenfrequenz durch Überlagerung zweier Frequenzen entsteht, deren jede höher ist als die Zwischenfrequenz.
• Die Abbildung erläutert die Erfindung. Hierin bedeuten i und 2 Schwingungserzeuger, welche höhere Frequenzen erzeugen, als die gewünschte Zwischenwelle selbst sein soll. Ist z. B. eine Zwischenfrequenz von zwei Megahertz erwünscht, so erzeugen i und z Wellen in der Größenordnung von io MH; sie unterscheiden sich um die gewünschte Zwischenfrequenz, z. B. arbeitet i auf io MH und 2 auf i2 MH. Mittels eines Differentialkondensators 3 werden die beiden Überlagereramplituden in gleicher Größe der Photozelle q. zugeführt. Diese wird von einer Saugbatterie 5, welche gegebenenfalls auch fortfallen kann, über eine Zuleitungsdrosse16 gespeist. Der Widerstand von 6 ist groß für die Übexlagererfrequenzen von i und z, dagegen-für_ die-Differenzfrequenz,,also für die Zwischen-: frequenz, sehr klein gegenüber dem innere t1'. Widerstand der Zelle q.. Da dieser sehr hoch'' ist (etwa io' Ohm), kann man an Stelle von sechs auch einen Widerstand verwenden, der etwa io° Ohm beträgt. Der Arbeitswiderstand der Photözelle q. ist in der Abbildung als Zwischenfrequenzübertrager 7, 8 gegeben. Dieser Übertrager bietet nur für den gewünschten Zwischenfrequenzbereich einen großen Widerstand und kann entweder, wie gezeichnet, als Spulenpaar ohne ausgeprägte Parallelkapazität und mit parallel liegenden Dämpfungswiderständen ausgeführt werden oder aber, insbesondere bei kürzeren als den angegebenen Zwischenfrequenzen, als Bandfilter mit Dämpfung und Parallelkondensatoren zur Abstimmung. Bei besonderer Ausführung der folgenden Eingangsröhre g, mit einer extrem kleinen Gitterkathodenkapazität kann die Bandfilterkopplüng auch durch eine Widerstandskopplung ersetzt werden.
• Die Arbeitsweise der dargestellten Schaltung ist folgende: Ist die' Zelle 4 unbelichtet, so fließen die Ströme von den Frequenzen f, und f2 über die Zelle und das Bandfilter 7 zur Erde ab. Da die an das Gitter von g gelangenden Spannungen der Überlagererfrequenzen nicht groß genug sind, um sich innerhalb der Röhre g zu modulieren, bleiben diese im unbelichteten Zustand der Zelle fließenden Ströme vollkommen wirkungslos. Dies ist praktisch immer der Fall, da die Kapazität der Zelle q. einen viel größeren Widerstand darstellt als der Scheinwiderstand des Bandfilters 7, 8 für die Überlagererfrequenzen. Verbessert wird die Entkopplung durch eine Abschirmung io, welche die Aufbaukapazitäten zwischen den Zuleitungen der Überlagerer und den Eingangskreisen des Verstärkers klein hält.
• Sobald nun die Zelle q. belichtet wird, setzt eine Elektronenemission in ihr ein. l#)ie Zelle ändert ihren Charakter von dem einer reinen Kapazität zu dem eines Gleichrichters. Durch die Ventilwirkung der belichteten Zelle entsteht in dem Stromkreis 5, 6, q., 7-die Differenzfrequenz f 1-f 2 in einer der Belichtung proportionalen Stromstärke. Diese wird von dem Zwischenfrequenzverstärker selektiv verstärkt. Allein durch die Frequenzselektion des Verstärkers wird daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Trennung zwischen den dem unbelichteten Zustande der Zelle und einer, Belichtung entsprechenden Strömen durchgeführt. Hierzu ist nur erforderlich, daß das Verhältnis der im Photozellenkreise fließenden Stromamplituden beider Arten der Frequenzselektion des Verstärkers angepaßt ist. Die Abschwächung der hohen Frequenzen f1 und f, im Verstärker muß so gut sein, keine Ouermodulation auftreten kann. ,brigens wäre eine solche, da sie eine konstante Amplitude liefert, auch noch unschädlich, wenn man sie erfindungsgemäß im Verstärkerausgang hinter dem Gleichrichter kompensierte, da sie eine konstante Vorbelichtung der Zelle vortäuscht. Die Beseitigung der Überlagererfrequenzen gelingt um so leichter, je höher diese im Vergleich zur Zwischenfrequenz gewählt werden. Man unterstützt die Absorption durch kleine Vörwiderstände ii, deren Widerstand groß im Vergleich zum kapazitiven Widerstand der nachfolgenden Zwischenfrequenzübertrager ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Photozellenschaltung für die Erzeugung einer der Belichtung der Zelle proportionalen Trägerfrequenz, insbesondere für die Zwecke des Fernsehens, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerfrequenz eine im Photozellenkreise wirksame Zwischenfrequenz dient, die als Differenzfrequenz durch Überlagerung zweier Frequenzen entsteht, deren jede höher ist als die Zwischenfrequenz. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Zwischenfrequenz durch die Ventilwirkung der belichteten Photozelle erfolgt. 3. Anordnung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß der der Photozelle nachgeschaltete Zwischenfrequenzverstärker die Überlagererfrequenzen abschwächt und die Zwischenfrequenz selektiv verstärkt. q.. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Absorptionsglieder (i i) vor und innerhalb des Zwischenfrequenzverstärkers die Überlagererfrequenzen abschwächen. 5. Anordnung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption der mitverstärkten Reste von Überlagererfrequenz durch kleine Vorwiderstände (i i) im Anodenkreis des Zwischenfrequenzverstärkers unterstützt wird, deren Widerstand groß im Vergleich zum kapazitiven Widerstand der nachfolgenden Zwischenfrequenzübertrager ist. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den mitverstärkten Resten von Überlagererfrequenz entsprechende konstante Wert durch eine entsprechende Vorspannutig im Ausgangskreis des Gleichrichters am Verstärkerende kompensiert wird. 7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagererfrequenzen in dem Zwischenfrequenzverstärker bis zu einem solchen Grade abgeschwächt werden, daß keine Ouermodulation dieser Frequenzen auftreten kann. B. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozelle durch eine Saugbatterie vorgespannt ist über einen Scheinwiderstand, der groß für die Überlagererfrequenzen, dagegen für die Differenzfrequenz sehr klein ist im Verhältnis zu dem inneren Widerstand der Photozelle. g. Anordnung nach Anspruch 8., dadurch gekennzeichnet, daß die Saugbatterie über einen Ohmschen Widerstand von etwa ios Ohm an die Photozelle angeschlossen ist. ' io. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugbatterie über eine Drosselspule an die Photozelle angeschlossen ist. i i. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Photozelle an die Überlagerer, die Anode der Zelle an den Zwischenfrequenzverstärker angeschlossen ist und eine kleinere Betriebserdkapazität hat als die Kathode. 12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet,. daß der Arbeitswiderstand (7, 8) zum Anschluß der Photozelle an das Eingangsgitter des Zwischenfrequenzverstärkersfür die Überlagererfrequenzen gering. und praktisch winkelfrei, für die Zwischenfrequenz dagegen verhältnismäßig grgß ist. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswiderstand ein Ohmscher Widerstand ist. 1q.. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswiderstand eine mit der Eigenwelle im Zwischenfrequenzgebiet 1 iegende gedämpfte Drossel ist. 15. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines auf den Zwischenfrequenzbereich abgestimmten Übertragers (7, 8), dessen Kreise für die Überlagererfrequenzen eine gegen die Zellenkapazität große Scheinkapazität besitzen. 16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbaukapazitäten zwischen den Zuleitungen der Überlagererfrequenzen und den Eingangskreisen des Zwischenfrequenzverstärkers durch eine Abschirmung klein gehalten sind.