DE652920C

DE652920C - Arrangement for the implementation of a procedure for automatic volume control for radio receivers

Info

Publication number: DE652920C
Application number: DER89025D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1931-06-20
Filing date: 1933-10-20
Publication date: 1937-11-12
Also published as: DE692842C

Description

Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur selbsttätigen Lautstärkeregelung für Rundfunkempfänger Das Hauptpatent betrifft eine Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur selbsttätigen Lautstärkeregelung für Rundfunkempfänger, bei dem bei großer Hochfrequenzverstärkung die hohen Tonfrequenzen gegenüber den mittleren und tiefen im Niederfrequenzverstärker geschwächt werden.Arrangement for carrying out a method for automatic volume control for radio receivers The main patent relates to an arrangement for carrying out a Procedure for automatic volume control for radio receivers, in which at high frequency amplification, the high audio frequencies compared to the medium and depths in the low frequency amplifier are weakened.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung und Vereinfachung einer solchen Anordnung.The present invention relates to a further embodiment and Simplification of such an arrangement.

Gemäß der Erfindung dient als kapazitiver Nebenschluß im Niederfrequenzteil die wirksame Gitterkathodenkapazität einer Elektronenröhre, deren Wert durch Ändern der Verstärkung der Röhre gleichphasig mit der geregelten Verstärkerröhre beeinflußt wird.According to the invention serves as a capacitive shunt in the low frequency part the effective grid cathode capacitance of an electron tube, its value by changing the gain of the tube is influenced in phase with the regulated amplifier tube will.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, daß mit nur einer zusätzlichen Röhre und kleiner Regelspannung die Frequenzkurve in weiten Grenzen selbsttätig geregelt werden kann, ohne daß durch die Wirkung der Klangblende selbst die Gesamtverstärkung wesentlich geändert wird. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig.- r. Bei dieser Schaltung liegt parallel zur Doppelleitung c, die zwei Niederfrequenzverstärkerstufen des Empfängers miteinander verbindet, die selbsttätig geregelte ,Kapazität Ci, die die höheren Tonfrequenzen kurzschließt und die dargestellt wird durch die wirksame Gitterkathodenkapazität der Klangregelröhre T. Die Anode dieser Röhre ist über den Widerstand Z mit dem positiven Pol der Spannungsquelle B verbunden, die Kathode über den Gittervorspannungswiderstand y mit dem negativen Pol der Batterie. In Reihe mit diesem Widerständ liegt die nicht gezeichnete Regelspannungsquelle, z. B. ein Widerstand, an dem die Schwundregelspannung entsteht. Die Summe der an beiden Widerständen entstehenden Spannungen ist als Vorspannung dem Steuergitter der Röhre T über die Leitung t und die Übertragungsleitung c zugeführt zu denken. Zwischen Kathode und der Leitung t liegt ein Überbrückungskondensator Cl. Die wirksame Gitterkathodenkapazität ist bestimmt durch die statische Kapazität zwischen Gitter und Kathode, durch die Gitteranodekapazität Ca, deren natürlicher Wert durch Zuschalten eines äußeren, zweck= mäßigerweise einstellbaren Kondensators vergrößert werden kann, durch den Verstärkungsgrad der Röhre sowie in gewisser Weise auch durch den äußeren Belastungswiderstand. Es kann gezeigt werden, daß der Wert von Ci in erster Annäherung gleich (A-1) , Co ist, wobei A der Verstärkungsgrad der Röhre ist, der durch Gitterspannungsänderung geregelt werden kann.The advantage of the arrangement according to the invention is that with only one additional tube and a small control voltage, the frequency curve can be controlled automatically within wide limits without the overall gain being significantly changed by the effect of the sound screen itself. An embodiment is shown in Fig.- r. In this circuit, parallel to the double line c, which connects two low-frequency amplifier stages of the receiver with each other, the automatically regulated capacitance Ci, which short-circuits the higher audio frequencies and which is represented by the effective grid cathode capacitance of the tone control tube T. The anode of this tube is via the resistor Z connected to the positive pole of the voltage source B, the cathode via the grid bias resistor y to the negative pole of the battery. In series with this resistor is the control voltage source, not shown, z. B. a resistor at which the fading control voltage is generated. The sum of the voltages developing at both resistors is to be thought of as a bias voltage to the control grid of the tube T via the line t and the transmission line c. A bridging capacitor C1 is located between the cathode and the line t. The effective grid cathode capacitance is determined by the static capacitance between grid and cathode, by the grid anode capacitance Ca, the natural value of which can be increased by connecting an external, expediently adjustable capacitor, by the gain of the tube and, to a certain extent, by the external load resistance . It can be shown that the value of Ci is to a first approximation equal to (A-1) , Co , where A is the gain of the tube which can be controlled by changing the grid voltage.

Je stärker negativ das Gitter ist, desto geringer ist die Verstärkung und desto kleiner die wirksame Kapazität Ci. Umgekehrt wächst bei Abnahme der negativen Gittervörspannung Ci und nähert sich einem Grenzwert, dessen Wert äuch durch Co bestimmt ist und durch Veränderung von Co eingestellt werden kann. Die Frequenzbandbeschneidung ist also bei schwacher negativer Gittervorspannung am größten..The more negative the grid, the lower the gain and the smaller the effective capacitance Ci. Conversely, it increases as the negative decreases Grid bias voltage Ci and approaches a limit value, the value of which is also given by Co is determined and can be adjusted by changing Co. The frequency band clipping is therefore greatest with a weak negative grid prestress.

Eine praktische Ausführung einer derartigen Anordnung zeigt Fig.2. Bei dieser liegt die Gitterkathodenstrecke der Klangregelröhre T in Reihe mit einem großen Blockkondensator K und dem parallel zum Kathodenwiderstand r liegenden, ebenfalls großen Kondensator zwischen Erde und dem Steuergitter der Niederfrequenzverstärkerröhre T, welches an der Sekundärseite S des Übertragers 117 liegt. Dem Steuergitter der Klangregelröhre wird über die Leitung t1 und einen Ableitwiderstand die Schwundregelspannung des Empfängers zugeführt, die immer negativ gegen Erde ist. Bei kleiner Hochfrequenzenergie ist die Schwundregelspannung klein, die wirksame Kapazität Ci groß, und es werden daher selbsttätig die die Störungen vornehmlich enthaltenden hohen Tonfrequenzen geschwächt.A practical implementation of such an arrangement is shown in FIG. In this case, the grid cathode section of the tone control tube T is in series with one large blocking capacitor K and the one lying parallel to the cathode resistor r, also large capacitor between ground and the control grid of the low frequency amplifier tube T, which is on the secondary side S of the transformer 117. The control grid of the Tone control tube is the fade control voltage via the line t1 and a bleeder resistor of the receiver, which is always negative to earth. With small high frequency energy if the fading control voltage is small, the effective capacitance Ci is large, and it becomes therefore automatically the high audio frequencies containing the disturbances weakened.

Die Form des Abfalls der Frequenzkurve läßt sich noch günstiger gestalten, wenn der Belastungswiderstand der Klangregelröhre eine induktive Komponente hat. Eine derartige Anordnung zeigt bei einem vollständigen Empfängerschaltbild -Fig. 4.The shape of the drop in the frequency curve can be made even more favorable, when the load resistance of the tone control tube has an inductive component. Such an arrangement is shown in a complete receiver circuit diagram -Fig. 4th

Diese stellt eine Überlagerungsschaltung dar, bestehend aus der Antenne i, dem Hochfrequenzverstärker 2 mit dem Kondensator 3 und der Antennenkopplung ,?V11, der Mischstufe 4 mit dem Kondensator 6 sowie dem örtlichen Oszillator 5 mit dem Kondensator 7. Ms veranschaulicht die Kopplung zwischen Oszillator und Mischstufe. Die Kondensatoren 3, 6 und 7 werden, wie durch 8 angedeutet, mittels eines Einstellknopfes bedient.This represents a superimposition circuit consisting of the antenna i, the high frequency amplifier 2 with the capacitor 3 and the antenna coupling,? V11, the mixer 4 with the capacitor 6 and the local oscillator 5 with the Capacitor 7. Ms illustrates the coupling between the oscillator and the mixer. The capacitors 3, 6 and 7 are, as indicated by 8, by means of an adjustment knob served.

Die Zwischenfrequenzbandfilter 1V14 und 111,5 .am Ein- und Ausgang der Verstärkerstufe 9 ':.,sind auf eine feste Zwischenfrequenz von -etwä 175 kHz abgestimmt. Der Empfangsgleichrichter io ist über den Transformator Mo mit der ersten Niederfrequenzverstärkerstufe i i und diese über die Drossel 13 und den Kondensator 14 mit der zweiten Niederfrequenzverstärkerstufe 12 gekoppelt.The intermediate frequency band filters 1V14 and 111.5. At the input and output of the amplifier stage 9 ':., Are tuned to a fixed intermediate frequency of about 175 kHz. The receiving rectifier io is coupled to the first low-frequency amplifier stage ii via the transformer Mo and the latter is coupled to the second low-frequency amplifier stage 12 via the choke 13 and the capacitor 14.

Die Enden der Drossel 13 sind durch Hochfrequenzüberbrückungskondensatoren verbunden. Ein Punkt 15 zwischen 13 und 14 ist mit der positiven Klemme der Anodenbatterie B' des Verstärkers i i verbunden. Diese Verbindung enthält die Induktanz 16 in Reihe mit dem Widerstand 17. i8 ist der mit der negativen Klemme der Batterie C 'verbundene Gitterwiderstand. An den Verstärker 12 schließt sich der Lautsprecher an.The ends of the reactor 13 are connected by high frequency bypass capacitors. A point 15 between 13 and 14 is connected to the positive terminal of the anode battery B 'of amplifier ii. This connection includes inductance 16 in series with resistor 17. i8 is the grid resistor connected to the negative terminal of battery C '. The loudspeaker is connected to the amplifier 12.

Die selbsttätige Schwundregelung wird durch die Zweipolröhre 2o bewirkt, deren Anode mit der Gitterseite des Eingangs des Empfangsgleichrichters io und deren Kathode mit dessen Kathode über den Regelwiderstand 21 und die Leitung 22 verbunden ist. Im Nebenschluß zu 21, dessen positive Seite geerdet ist, liegt ein Kondensator 23 die negative Seite von 21 ist durch Leitungen 24 und z5 mit dem Eingang des Verstärkers 2 und durch die Leitung 26 mit dem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers 9 verbunden. Diese Leitungen enthalten die üblichen Filterwiderstände 27 und sind durch Kondensatoren 28 geerdet. Zu den Kathoden der Verstärker 2 und 9 führen die Blockierungskondensatoren 29 und ä9'.The automatic shrinkage control is effected by the two-pole tube 2o, their anode with the grid side of the input of the receiving rectifier io and their The cathode is connected to its cathode via the variable resistor 21 and the line 22 is. A capacitor is shunted to 21, the positive side of which is grounded 23 the negative side of 21 is through lines 24 and z5 to the input of the amplifier 2 and connected to the input of the intermediate frequency amplifier 9 by the line 26. These lines contain the usual filter resistors 27 and are through capacitors 28 grounded. The blocking capacitors lead to the cathodes of amplifiers 2 and 9 29 and ä9 '.

Das Gitter der Klangregelröhre T ist mit der oberen Klemme 15 der Induktanz 16 über den Kondensatpr 30 und die Leitung 31 verbunden, ferner durch eine Leitung 32 mit einem Punkt 33 zwischen den Leitungen 26 und 24. Die Anode vhn T ist mit der positiven Klemme der Batterie B" über Induktanz L und Widerstand 4o verbunden, die beide einstellbar und durch den Widerstand 41 überbrückt sind. 43 ist ein Vorspannungswiderstand, dessen Hochspannungsende mit einem Kondensator.42 und dessen Niederspannungsende mit Erde verbunden ist. Die punktiert gezeichnete Eingangskapazität Ci liegt zwischen Gitter und Kathode von T. Co ist die vergrößerte Gitteranodenkapazität von T.The grid of the tone control tube T is connected to the upper terminal 15 of the inductance 16 via the condensate 30 and the line 31, further by a line 32 to a point 33 between the lines 26 and 24. The anode vhn T is connected to the positive terminal of the Battery B "connected via inductance L and resistor 4o, both of which are adjustable and bridged by resistor 41. 43 is a bias resistor whose high-voltage end is connected to a capacitor. 42 and whose low-voltage end is connected to ground. The dotted input capacitance Ci is between grids and cathode from T. Co is the increased grid anode capacitance of T.

Bei Abnahme der einfallenden Hochfrequenzenergie nimmt die durch die Zweipolröhre 2o erzeugte Regelspannung ab. Infolgedessen nimmt die Verstärkung der schwundgeregelten Stufen 2 und 9 sowie gleichzeitig die der Klangregelröhre T zu. Die Folge ist ein Anwachsen der wirksamen Kapazität CL und damit ein starker Abfall der Verstärkung der hohen Töne wie auch der Störungen. Bei der Regelspannung 0 ist Ct am größten und die Beschneidung der hohen Töne am stärksten. .When the incoming high frequency energy decreases, the through the Two-pole tube 2o generated control voltage. As a result, the gain of the Shrinkage-controlled levels 2 and 9 as well as those of the tone control tube T at the same time. the The result is an increase in the effective capacity CL and thus a sharp drop the amplification of the high tones as well as the disturbances. When the control voltage is 0 Ct greatest and the clipping of high notes the greatest. .

Die Induktanz 16 und der Widerstand 17 stellen die normale Niederfrequenzbelastung für die Röhre i i dar, wobei die Induktanz 16 zum Ausgleich der höheren Frequenzen dient. Diese Induktanz kann man meistens weglassen.The inductance 16 and the resistor 17 represent the normal low frequency loading for the tube ii, the inductance 16 serving to compensate for the higher frequencies. This inductance can usually be omitted.

Die Induktanz L wirkt als Belastungsimpedanz für die Klangregelröhre T und gestattet die Einstellung der Frequenz, bei der die Verstärkungskurve abzufallen beginnt.The inductance L acts as a load impedance for the tone control tube T and allows you to set the frequency at which the gain curve decays begins.

Der Widerstand 40 soll die Wirkung der Induktanz L regeln und die Bildung von Scheiteln wegen zu steiler Spitzen der Frequenzkurve auf Grund der Parallelresonanz von L mit Cl verhindern. Dieser Widerstand wird praktisch durch Verwendung dünner Drahtwicklungen der Spule L oder auf ähnliche Weise geschaffen. Der Widerstand 41 stellt die Belastung für die Röhre T dar. Dieser Widerstand kann bei Verwendung einer hochohmigen Spule L in Fortfall kommen.The resistor 40 is intended to regulate the effect of the inductance L and prevent the formation of peaks because the peaks of the frequency curve are too steep due to the parallel resonance of L with Cl. This resistance is practically created by using thin turns of wire of the coil L or the like. The resistance 41 represents the load for the tube T. This resistance can be omitted if a high-resistance coil L is used.

Fig. 3 zeigt die zu erzielenden Frequenzkurven. Diese enthält als Abszissen die Frequenz und als Ordinaten die Verstärkung der ersten' Niederfrequenzstufe, und zwar sind die Abszissen logarithmisch aufgetragen. Die gestrichelte Kurve A zeigt die Arbeitsweise des Niederfrequenzverstärkers bei hoher Regelspannung, bei der die Klangblende praktisch unwirksam ist. Die Verstärkung ist bis zu 5ooo Hz im ganzen Niederfrequenzbereich gleichförmig.Fig. 3 shows the frequency curves to be achieved. This contains as The abscissa is the frequency and the ordinate is the gain of the first low-frequency stage, namely, the abscissas are plotted logarithmically. The dashed curve A shows the mode of operation of the low-frequency amplifier at a high control voltage, at which the sound screen is practically ineffective. The gain is up to 5,000 Hz uniform throughout the low frequency range.

Die Kurven B, r, D, E zeigen die eintretendeBandbeschneidung bei schwach einfallender Hochfrequenzenergie, also geringer Regelspannung. Die flach verlaufende Kurve B gilt für den Fall, daß die Impedanz L im Ausgang der Klangregelröhre T fehlt oder gegenüber dem Ohmschen Widerstand 40 vernachlässigt werden kann. Die günstigeren Kurven C, E und D, bei denen erst bei etwa iooo Hz ein Abfall eintritt, der dann aber steiler verläuft, ergeben sich, wenn -die Impendanz L gegenüber dem Widerstand 4o eine merkliche Größe hat. In diesem Bereich bewirkt eine Veränderung der Selbstinduktion L im wesentlichen nur eine Verschiebung der Frequenz, bei der der Abfall einsetzt, und zwar rückt dieser mit kleiner werdender Impedanz L ins Gebiet höherer Frequenzen, wie Kurve C und E zeigen. Ist der Widerstand 40 einschließlich des Eigenwiderstandes der Drossel L klein, so entsteht infolge der Parallelresonanzerscheinung mit der Kapazität C= eine Spitze der Verstärkungskurve, wie sie Kurve D aufweist.The curves B, r, D, E show the band clipping that occurs with weakly incident high-frequency energy, i.e. low control voltage. The flat curve B applies in the event that the impedance L in the output of the tone control tube T is absent or can be neglected in relation to the ohmic resistance 40. The more favorable curves C, E and D, in which a drop only occurs at about 100 Hz, but which then becomes steeper, result when the impedance L has a noticeable magnitude compared to the resistance 4o. In this range, a change in the self-induction L essentially only causes a shift in the frequency at which the drop begins, and with decreasing impedance L it moves into the range of higher frequencies, as curves C and E show. If the resistance 40 including the inherent resistance of the choke L is small, a peak of the amplification curve, as shown by curve D, arises as a result of the parallel resonance phenomenon with the capacitance C =.

Durch die Spule L und den Widerstand 4o kann .also unabhängig von der selbsttätigen .Regelung der Verlauf der Verstärkungskurve eingestellt werden.Through the coil L and the resistor 4o can .also independent of the automatic. control of the course of the gain curve can be set.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for carrying out a method for automatic volume control for radio receivers, in which at large high-frequency amplification in the low frequency amplifier the high audio frequencies compared to the medium and depths are weakened, according to patent 634 977, characterized in that as capacitive Shunt in the low frequency part the effective grid cathode capacitance of an electron tube whose value is in-phase with the regulated one by changing the gain of the tube Amplifier tube is affected. a. Arrangement according to claim i, characterized in that that the regulation of the capacitance is effected by changing the grid bias. 3. Arrangement according to claim i, characterized in that the setting of the capacitance to a certain rest value by changing the value of one between grid and Anode lying capacitor (Co) is effected. 4. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the electron tube with a series connection an inductance (L) and a resistor (4o) is loaded, which may be a resistor (4i) is parallel. 5. Arrangement according to claim i to .I, characterized characterized in that the self-induction (L) and / or the resistor (40) is adjustable are. 6. Arrangement according to claim i to 5 with automatic shrinkage control, characterized characterized in that the grid bias for the timbre influencing Electron tube is supplied by the device for shrinkage control.