DE676123C

DE676123C - Device for tuning control of an electrical oscillating circuit

Info

Publication number: DE676123C
Application number: DEI57867D
Authority: DE
Inventors: Robert B Dome
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1936-04-28
Filing date: 1937-04-29
Publication date: 1939-05-26

Description

Einrichtung zur Abstimmungsregelung eines elektrischen Schwingungskreises Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Abstimmungsregelung eines elektrischen Schwingungskreises mittels der parallel zum Kreis liegenden gesteuerten Impedanz der Anoden-Kathoden-Strecke einer wattlos rückgekoppelten Regelröhre und insbesondere auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Scharfabstimmung bei einem überlagerungsempfänger durch Frequenzregelung des Überlagerungsoszillators.Device for tuning control of an electrical oscillating circuit The invention relates to a device for tuning control of an electrical Oscillating circuit by means of the controlled impedance lying parallel to the circuit the anode-cathode path of a wattless feedback control tube and in particular to a device for automatic sharpening with a heterodyne receiver by frequency control of the local oscillator.

Bei Überlagerungsempfängern mit selbst-;Z u 'itiger Scharfabstimmung ist es üblich, die Oszillatorfrequenz durch eine Regelspannung zu steuern, die von der Abweichung der entstehenden Zwischenfrequenz von ihrem Sollwert abhängt und derart gerichtet ist, daß sie diese Abweichung ausgleicht. Zu diesem Zweck wird z. B..parallel zu dem frequenzbestimmenden Kreis des örtlichen Oszillators die Anoden-Kathoden-Strecke einer durch die Frequenzregelspannung gesteuerten Regelröhre gelegt, auf deren Gitter die hochfrequente Anodenspannung mit einer Phasenverschiebung von go° derart rückgekoppelt wird, daß die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre als regelbarer Blindwiderstand wirkt.In the case of heterodyne receivers with self-sharpening it is common to control the oscillator frequency by a control voltage that is controlled by the deviation of the resulting intermediate frequency from its setpoint depends and is directed such that it compensates for this deviation. To this end, will z. B..parallel to the frequency-determining circuit of the local oscillator, the anode-cathode path a control tube controlled by the frequency control voltage, placed on its grid the high-frequency anode voltage is fed back in this way with a phase shift of go ° is that the anode-cathode section of the tube acts as a controllable reactance.

Erfindungsgemäß wird die Anode der Regelröhre mit der nicht geerdeten Seite des Schwingungskreises nicht unmittelbar, sondern über einen derart bemessenen Ohmschen Widerstand verbunden, daß der Einfluß der statischen Kapazität zwischen Anode und Kathode der Regelröhre auf die Abstimmung des Kreises wesentlich verringert ist.According to the invention, the anode of the control tube is connected to the ungrounded Side of the oscillation circuit not directly, but via one dimensioned in this way Ohmic resistance connected that the influence of static capacitance between The anode and cathode of the control tube are significantly reduced to match the circuit is.

Der Vorteil der Erfindung, insbesondere bei Anwendung auf Empfänger mit selbsttätiger Scharfabstimmung, beruht auf folgendem: Bei der bisher bekannten Schaltung ent- 5telien Schwierigkeiten dadurch, daß der Gleichlauf zwischen dem örtlichen Oszillator und den anderen abgestimmten Kreisen des Empfängers gestört wird und dadurch die. entstehende Zwischenfrequenz bei Abstimmung über einen Wellenbereich nicht kon@@ stant bleibt. Diese Störung des Gleichlaufs rührt, wie unten näher erläutert wird, in erster Linie von der statischen Kapazität her, die zwischen Anode und Kathode der Regelröhre besteht und die eine zusätzliche Verstimmung bedingt. Durch Einschaltung des passend bemessenen Widerstandes gemäß der Erfindung wird der Einfluß der . Kapazität und damit die Gleichlaufstörung behoben, ohne daß die Wirkung der Frequenzregelung unterbunden wird.The advantage of the invention, especially when applied to recipients with automatic sharpening, is based on the following: In the previously known Circuit 5telien difficulties due to the fact that the synchronism between the local oscillator and the other tuned circuits of the receiver is disturbed and thereby the. resulting intermediate frequency when voting on a Waveband does not remain constant. This disturbance of the synchronization is caused by how is explained in more detail below, primarily in terms of the static capacity that there is an additional detuning between the anode and cathode of the control tube conditional. By switching on the appropriately sized resistor according to the invention becomes the influence of. Capacitance and thus the synchronization disturbance eliminated without the effect of the frequency control is prevented.

Man könnte zwar daran denken, die statische Kapazität zwischen Anode und Kathode der Frequenzregelröhre durch passende Einstellung des parallel zum Drehkondensator des Schwingungskreises liegenden Abgleichkondensators auszugleichen. Dies ist aber nicht möglich, da die Werte für die statische Anoden-Kathoden-Kapazität der zur Frequenzregelung- benutzten Röhren sehr stark streuen und häufig so groß sind, daß der Gesamtwert der konstanten Kapazität, der sich aus der Kapazität des Abgleichkondensators und der Anoden-Kathoden-Kapazität zusaininensetzt, auch durch Einstellung des Abgleichkondensators auf den kleinsten Kapazitätswert nicht mehr auf den zur Erzielung des Gleichlaufs notwendigen Wert gebracht werden kann. Man könnte diese Nachteile nur dann vermeiden, wenn man sämtliche Abgleichkondensatoren, auch die der Hochfrequenzverstärkerkreise, größer machen würde als bisher. Das würde aber eine nicht wünschenswerte Einengung des mit dein Drehkondensator überstrichenen Frequenzbereiches bedeuten.One could think of the static capacitance between anode and cathode of the frequency control tube by setting the appropriate setting in parallel to the variable capacitor compensate for the compensation capacitor lying in the oscillating circuit. But this is not possible because the values for the static anode-cathode capacitance of the Frequency control - tubes used scatter very widely and are often so large that the total value of the constant capacitance resulting from the capacitance of the adjustment capacitor and the anode-cathode capacitance, also by adjusting the adjustment capacitor to the smallest capacity value no longer to the one to achieve synchronization necessary value can be brought. These disadvantages could only be avoided if if all adjustment capacitors, including those of the high-frequency amplifier circuits, would make it bigger than before. But that would be an undesirable restriction of the frequency range swept over with your variable capacitor.

Durch die Einschaltung des Widerstandes wird zwar nicht nur der schädliche Einfluß der Anoden-Kathoden-Kapazität verringert, sondern gleichzeitig auch die Regelsteilheit der Frequenzregelung etwas herabgesetzt. Dieser Nachteil läßt sich aber in der Praxis bei passender Bemessung durchaus in Kauf nehmen. Die Regelsteilheit bleibt verhältnismäßig hoch, wenn der Betrag des eingeschalteten Widerstandes kleiner ist als der Betrag des durch die Anoden-Kathoden-Strecke infolge der wattlosen Rückkopplung dargestellten Blindwiderstandes.By switching on the resistor, it is true that not only the harmful one becomes Influence of the anode-cathode capacity is reduced, but also the The steepness of the frequency control is somewhat reduced. This disadvantage can be but in practice accept it if dimensioned appropriately. The steepness of the rules remains relatively high if the amount of the switched-on resistor is smaller is than the amount of the anode-cathode distance as a result of the wattless feedback shown reactance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung. Diese stellt einen Empfänger mit der Antenne i, dein abgestimmten ein- oder mehrstufigen Hochfrequenzverstärker 2, der Mischstufe 3, dem Zwischenfrequenzverstärker 4 und einer Einrichtung zur Erzeugung und Gleichrichtung der Regelspannungen 5 und 6 dar. Ferner enthält der Empfänger einen örtlichen Oszillator 8, dessen ;Schwingungen über den Schalter 9 und den "gändensator io der Mischstufe 3 zugeführt t'een. Durch den Schalter 9 kann das szillatorgitter 21 der Mischröhre nach Wahl mit dem Gitter oder der Anode der Oszillatorröhre verbunden werden. Der Oszillator enthält den frequenzbestimmenden Schwingungskreis ii. Dieser besteht aus der Spule i2, die über den Kondensator 15 und den Kondensator 14., von denen der erste zurHerstellung des Gleichlaufs dient, mit dem Drehkondensator 13 verbunden ist. Ein weiterer einstellbarer Kondensator 16 liegt parallel zum Drehkondensator 13 und ist zwecks Abgleichs der Anfangskapazität einstellbar (Trimmer).An embodiment of the invention is shown in the figure. This represents a receiver with the antenna i, your tuned single or multi-stage high-frequency amplifier 2, the mixer 3, the intermediate frequency amplifier 4 and a device for Generation and rectification of the control voltages 5 and 6. The Receiver a local oscillator 8, whose; oscillations via the switch 9 and the "gändensator io of the mixer 3 t'een. By the switch 9 can the scillator grid 21 of the mixing tube of your choice with the grid or the anode of the Oscillator tube to be connected. The oscillator contains the frequency-determining one Oscillation circuit ii. This consists of the coil i2, which is connected to the capacitor 15 and the capacitor 14, the first of which is used to establish synchronization, is connected to the variable capacitor 13. Another adjustable capacitor 16 is parallel to the variable capacitor 13 and is used for the purpose of balancing the initial capacitance adjustable (trimmer).

Der Drehkondensator 13 des Oszillators ist mit den Abstimmkondensatoren 18, i9 des Hochfrequenzteiles 2 des Empfängers mechanisch in der Weise gekuppelt, daß die Oszillatorfrequenz in konstantem Abstand von der Frequenz gehalten wird, auf welche die Eingangskreise des Empfängers abgestimmt sind.The variable capacitor 13 of the oscillator is with the tuning capacitors 18, i9 of the high-frequency part 2 of the receiver mechanically coupled in such a way that the oscillator frequency is kept at a constant distance from the frequency, to which the input circuits of the receiver are matched.

Die Mischröhre 3 ist als Hexode ausgebildet, deren erstem Steuergitter 2o die Empfangsschwingung und deren zweitem Steuergitter 2i die Oszillatorschwingung zugeführt wird.The mixing tube 3 is designed as a hexode, the first control grid 2o the received oscillation and its second control grid 2i the oscillator oscillation is fed.

Die Frequenzregeiung des Oszillators wird durch die Regelröhre 26 bewirkt, deren Anoden-Kathoden-Strecke parallel zu dem Oszillatorschwingkreis i i liegt. Die Kathode der Regelröhre ist durch den Vorspannungswiderstand 27, zu dem der Kondensator 28 parallel liegt, geerdet und dadurch auch mit dem einen Ende des Oszillatorschwingkreises ii hochfrequenzmäßig verbunden. Die Anode der Regelröhre ist über den Widerstand 30 mit der Spannung führenden Seite des Oszillatorkreises verbunden. Zwischen Anode und Steuergitter der Regelröhre liegt eine Reihenschaltung, bestehend aus dem Blockkondensator 29 und dem Widerstand 31, während das Steuergitter andererseits über einen Entkopplungswiderstand mit der Leitung 32 verbunden ist, über welche die Frequenzregelspannung herangeführt wird.The frequency control of the oscillator is controlled by the control tube 26 causes the anode-cathode path parallel to the oscillator circuit i i lies. The cathode of the control tube is closed by the bias resistor 27 which the capacitor 28 is parallel, grounded and thereby also with one end of the oscillator circuit ii high frequency connected. The anode of the control tube is via the resistor 30 with the voltage-carrying side of the oscillator circuit tied together. There is a series connection between the anode and the control grid of the control tube, consisting of the blocking capacitor 29 and the resistor 31, while the control grid on the other hand is connected to line 32 via a decoupling resistor, via which the frequency control voltage is supplied.

Die Einrichtung zur Erzeugung der Frequenzregelspannung 5 und 6 führt der Leitung 32 eine Gleichspannung zu, die nur bei genauer Übereinstimmung der Zwischenfrequenz mit ihrem Sollwert gleich Null ist und anderenfalls je nach dem Sinn der Frequenzabweichung einen positiven oder negativen Wert besitzt. Diese an sich bekannte Einrichtung enthält ein andenZwischenfrequenzverstärker 4 angeschlossenes Bandfilter 5, bei dein das nicht geerdete Ende der Primärspule mit dem Mittelabgriff der Sekundärspule 33 über den Kondensator 34 verbunden ist. Die an den Enden der Sekundärspule entstehenden zwischenfrequenten Spannungen werden durch die beiden Dioden 35 und 36 mit den Belastungswiderständen 38 und 39 im Gegentakt gleichgerichtet. Das untere Ende des einen Widerstandes 39 ist geerdet. Die an diesem einen Widerstand, d. h. an den Kleminen 7 entstehende Gleichspannungskomponente kann als Schwundregelspannung den Röhren des Zwischenfrequenzverstärkers 4 und gegebenenfalls auch den Vorröhren, die an den Klemmen entstehende niederfrequente Wechselspannung dem Eingang des nicht gezeichneten Niederfrequenzverstärkers zugeführt werden. Die an beiden Widerständen durch Differenzbildung entstehende durch den Kondensator 37 geglättete Gleichspannung dient als Frequenzregelspannung und wird über die Leitung 32 und den Entkopplungswiderstand dem Steuergitter 42 der Regelröhre 26 zugeführt.The device for generating the frequency control voltage 5 and 6 supplies the line 32 with a direct voltage which is equal to zero only if the intermediate frequency exactly matches its nominal value and otherwise has a positive or negative value depending on the meaning of the frequency deviation. This known device contains a band filter 5 connected to the intermediate frequency amplifier 4, in which the non-earthed end of the primary coil is connected to the center tap of the secondary coil 33 via the capacitor 34. The intermediate-frequency voltages arising at the ends of the secondary coil are rectified in push-pull by the two diodes 35 and 36 with the load resistors 38 and 39. The lower end of one resistor 39 is grounded. The DC voltage component arising at this one resistor, ie at the terminals 7, can be fed as fading control voltage to the tubes of the intermediate frequency amplifier 4 and possibly also to the pre-tubes, and the low-frequency AC voltage at the terminals can be fed to the input of the low-frequency amplifier (not shown). The direct voltage smoothed by the capacitor 37 at the two resistors by forming the difference serves as the frequency control voltage and is fed to the control grid 42 of the control tube 26 via the line 32 and the decoupling resistor.

. Entsprechend den Änderungen der Regelspannung ändert sich die Verstärkung der Regelröhre 26. Da die Impedanz zwischen dem Gitter 42 der Regelröhre und der Kathode im wesentlichen kapazitiv ist und die Gitterspannung der Regelröhre daher uni angenähert 9o° gegenüber der Anodenspannung und damit auch der Spannung des Oszillatorkreises verzögert ist, wirkt die Röhre 26 wie eine Selbstinduktion, deren Wert durch die Frequenzregelspannung geändert wird.. The gain of the control tube 26 changes in accordance with the changes in the control voltage is, the tube 26 acts like a self-induction, the value of which is changed by the frequency control voltage.

Bei der üblichen Anordnung, bei der die Anoden-Kathoden-Strecke der Regelröhre unmittelbar parallel zum Oszillatorschwingkreis liegt, entstehen nun Schwierigkeiten dadurch, daß zwischen der Anode und der Kathode der Regelröhre eine bestimmte Kapazität besteht. Diese Kapazität ist groß genug, um den Gleichlauf des Oszillatorschwingkreises i i, und des abgestimmten Kreises des Hochfrequenzverstärkers z zu stören. Dies geht aus folgendem hervor: Wenn angenommen ist,daß diekegelspannung ständig gleich Null ist, dann wird infolge der statischen Kapazität der Anoden-Kathoden-Strecke, die ständig parallel zum Oszillatorschwingkreis liegt, bei Betätigung des Abstimmdrehkondensators des Empfängers über einen Wellenbereich die entstehende Zwischenfrequenz ihren Wert verändern, obwohl die Elemente des Kreises i i an sich so bemessen sind, daß in jeder Abstimmstellung dieselbe Zwischenfrequenz entstehen sollte. Es ist, wie oben näher ausgeführt wurde, nicht möglich, diese Störung des Gleichlaufs mit den üblichen i\Iitteln, d. h. durch kleine Parallel- und Serienkondensatoren, auszuspielen. Die Erfindung beseitigt diese Störungen des Gleichlaufs durch Einschaltung des Widerstandes 30 zwischen der Anode der Regelröhre und dem spannungführenden Ende des Oszillatorschwingkreises. Dieser Widerstand hat erfindungsgemäß einen solchen Wert, daß die Kapazität zwischen Anode und Kathode der Regelröhre oder eine andereKapazität in diesem Kreise praktisch keinen Einfluß mehr auf die Frequenz des Oszillatorschwingkreises i i hat. Andererseits muß dieser Widerstand gleichzeitig noch klein genug sein, damit er die Wirkung der selbsttätigen Frequenzregelung nicht unterbindet. Es hat sich gezeigt, daß ein Wert von 5ooo Olim für den Widerstand 3o die geforderten Bedingungen erfüllt. Dieser Widerstandswert ist sehr klein im Vergleich zu dem Widerstand zwischen der Anode und Kathode der Regelröhre. Infolgedessen sind die durch die Frequenzregelspannung erzeugten Änderungen dieses letzteren Widerstandes noch so groß, daß die Einschaltung des Widerstandes 3o die Frequenzregelung des Oszillatorkreises nicht unmöglich macht.With the usual arrangement, in which the anode-cathode section of the control tube is directly parallel to the oscillator circuit, difficulties arise from the fact that there is a certain capacitance between the anode and the cathode of the control tube. This capacitance is large enough to disturb the synchronization of the oscillator circuit ii and the tuned circuit of the high-frequency amplifier z. This can be seen from the following: If it is assumed that the cone voltage is constantly zero, the resulting intermediate frequency will be due to the static capacitance of the anode-cathode path, which is always parallel to the oscillator circuit, when the tuning capacitor of the receiver is operated over a wave range Change value, although the elements of circle ii are dimensioned in such a way that the same intermediate frequency should arise in every tuning position. As explained in more detail above, it is not possible to exploit this disturbance of the synchronization with the usual means, ie with small parallel and series capacitors. The invention eliminates this disturbance of the synchronization by connecting the resistor 30 between the anode of the control tube and the live end of the oscillator circuit. According to the invention, this resistance has such a value that the capacitance between the anode and cathode of the control tube or another capacitance in this circuit has practically no influence on the frequency of the oscillator circuit ii. On the other hand, this resistance must at the same time be small enough so that it does not prevent the automatic frequency control from acting. It has been shown that a value of 5,000 olim for the resistance 3o fulfills the required conditions. This resistance value is very small compared to the resistance between the anode and cathode of the control tube. As a result, the changes in this latter resistor produced by the frequency control voltage are still so great that switching on the resistor 3o does not make the frequency control of the oscillator circuit impossible.

Der Widerstand 30 wird zweckmäßigerweise in nächster Nachbarschaft des Oszillatorschwingkreises angeordnet, so daß eine möglichst geringe Leitungskapazität entsteht.The resistor 30 is expediently arranged in the immediate vicinity of the oscillator circuit, so that the lowest possible line capacitance is produced.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for tuning control of an electrical Oscillating circuit by means of the controlled impedance lying parallel to the circuit the anode-cathode path of a wattless feedback control tube, characterized in that that the anode of the control tube with the non-earthed side of the oscillation circuit not connected directly, but via an ohmic resistance dimensioned in this way is that the influence of the static capacitance between the anode and cathode of the control tube on the vote of the circle is significantly reduced. a. Establishment according to requirements i, characterized in that the amount of resistance is smaller than the amount that represented by the anode-cathode distance due to the wattless feedback Reactance. 3. Device according to claim i and a, characterized in that that the value of the resistance is of the order of a few thousand ohms. q .. Device according to claim i, characterized in that the control tube in the Wise, wattless feedback is that it acts as an adjustable self-induction. 5. Device according to claim r, characterized by the application to the frequency control an oscillator. 6. Device according to claim 5, characterized by the application to a heterodyne receiver with automatic sharpening by frequency control of the local oscillator. 7. Device according to claim r, characterized in that that the resistor is spatially arranged directly on the circle to be controlled.