DE684637C - Gleichrichteranordnung fuer modulierte Hochfrequenz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung von Verzerrungen, die bei der Gleichrichtung modulierter Hochfrequenz hohen Modulationsgrades dadurch entstehen, daß der Belastungs- widerstand der Diode für die Modulationsfrequenz einen geringeren Widerstand darstellt als für Gleichstrom. Dies ist dann der Fall, wenn dem Belastungswiderstand der Diode über einen Kondensator ein Gitterableitwiderstand der folgenden Röhre oder ein Siebwiderstand zur Gewinnung einer gesiebten Schwundregelspannung parallel liegt. Die Erfindung besteht darin, daß in einem solchen Falle der Diodenanode eine gegenüber allen Punkten der Kathode so große positive Vorspannung erteilt wird, daß bei großem Modulationsgrad der Hochfrequenz keine Verzerrungen auftreten.

Mit den im folgenden angegebenen bekaiinten Schaltungen läßt sich, das Ziel der Erfindung nicht erreichen. Es ist bekannt, die empfangenen Schwingungen mit einer Diode gleichzurichten, welche auf ein Telephon arbeitet, und die Anode der Diode zur Vermeidung der Raumladewirkung gleichstrommäßig entweder mit dem positiven Pol des direkt geheizten Heizfadens oder mit dem positiven Pol einer besonderen Vorspannbatterie zu verbinden, deren negativer Pol am Heizfaden der Diode liegt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe einer Verzerrungsbeseitigung tritt hierbei nicht auf, da der Widerstand eines Telephons für die Modulationsfrequenzen größer und nicht kleiner ist als sein Gleichstromwiderstand.

Ferner ist es bekannt, zur Verbesserung des Gleichrichterwirkungsgrades einer Diode bei Verwendung eines kleinen Ohmschen Belastungswiderstandes (10 000 Ohm) einem zwischen Anode und Kathode der Diode liegenden Gitter eine positive Vorspannung zu erteilen, um ihren Innenwiderstand zu verringern. Es kann aber hierdurch nicht das gleiche erreicht werden, wie durch eine positive gemäß der Erfindung bemessene Vorspannung der Diode. Ein positiv vorgespanntes Gitter wirkt nämlich nur in der Weise, daß die Raumladung von der Umgebung der Kathode hinter das Gitter verlegt wird, so daß die Diode sozusagen eine Kathode mit größerer Oberfläche besitzt, wodurch ihr Innenwiderstand verringert wird. Man kann den Unterschied einer derartigen Diode gegenüber einer Diode mit positiv vorgespannter Anode schon daraus erkennen, daß man selbst bei stark positiver Vorspannung des Gitters nicht erreichen kann, daß die Elektronen auf die Anode gelangen können, wenn sie gerade eine negative Spannung gegen die Kathode besitzt.

An Hand der Abbildungen wird die Erfindung nachstehend näher erklärt.

Abb. ι a zeigt die zur Aufnahme der Kennlinien gemäß Abb. ι aufgebaute Schaltung^ ⁵ Die Diode i, die in diesem Falle aus einer; Dreielektrodenröhre besteht, deren Gitter urid Anode miteinander verbunden sind, erhält die, Hochfrequenzspannung von" einer Schirmgitterröhre 2, die ihrerseits von einer Gitterspannungsquelle 3 gespeist wird. Der Belastungswiderstand der Diode ist mit R₁ und der Gitterableitwiderstand der folgenden Röhre mit i?₂ bezeichnet. Beide haben z. B. den Wert von 200 ooo 0hm, so daß die Diode gleiches strommäßig mit 2OO ooo und wechselstrommäßig mit ioo ooo 0hm belastet ist.

In Abb. ι ist auf der Waagerechten die an der Diode und also auch an der Belastung auftretende Gleichspannung E (negative Spannung nach rechts) und auf der Senkrechten der Gleichstrom I aufgezeichnet. In Abb. la sind die entsprechenden Meßinstrumente mit E und I bezeichnet. Die einzelnen Kennlinien ο bis io in Abb. I gelten für verschieden große Hochfrequenzspannungen. Die gestrichelt gezeichnete Arbeitskennlinie O₁A₁A" gilt für einen Gleichstromwiderstand R₁ von 2OO ooo Ohm. Da der Wechselstromwiderstand der Belastung durch die Parallelschal-^3ü tung von R₂ kleiner ist, z. B. ioo ooo 0hm, verläuft die entsprechende Arbeitskennlinie A₁, A₁ B" steiler. Der Arbeitspunkt A liegt auf der Kennlinie 5, welche der angelegten mittleren Trägerfrequenzamplitude entspricht. Wenn die Trägerfrequenz moduliert ist, bewegt sich der Arbeitspunkt im Takte der Modulationsfrequenz auf der Kennlinie A₁, A₁ B" um den Punkte herum auf- und abwärts. Man sieht, daß bei starkem Modulationsgrad, z. B. 70 °/₀, die Niederfrequenz amplitude beschnitten wird, da nicht weiter als bis zum Punkt A₁ ausgesteuert werden kann. Das Ergebnis ist die verzerrte Kurven statt y nach Abb. 2 für eine ioo°/₀ige Modülation.

Die tatsächliche Verzerrung ist allerdings nicht ganz so groß wie in Abb. 2 dargestellt ist, da die Gleichstromkomponente der unsymmetrischen Niederfrequenz den Punkte nach oben und links verschiebt. Die Verzerrung an sich bleibt aber grundsätzlich bestehen. Man könnte sie dadurch beseitigen, daß man den Widerstand R₁ klein im Verhältnis zu R₂ macht. Hierdurch entsteht aber naturgemäß eine Verringerung des Wirkungsgrades der Gleichrichtung.

Bei Anwendung der Erfindung erhält die Diode eine so bemessene positive Vorspannung, z.B. 22¹ZaVoIt gemäß Abb. 1 und ib, daß die Arbeitskennlinie für den Gleichstromwiderstand R₁ in Abb. 1 b durch den Punkt O' in Abb. 1 verläuft. Hierdurch wird der für die unmodulierte Hochfrequenz gültige Arbeitspunkt von A nach B verlegt. Die neue „Kennlinie 0', B₁ B" ist zwar an ihrem linken Ende verkürzt, da sie nur bis zu der Senkrechten reicht, jedoch ist dafür die für den tatsächlichen Wechselstromwiderstand gültige Kennlinie O, B₁ B' ungekürzt, so daß auch bei hohem Modulationsgrad keine Verzerrung auftritt.

Der obigen Beschreibung kann entnommen werden, daß der günstigste Wert der positiven Vorspannung von der mittleren Trägerfrequenzamplitude abhängig ist. Deshalb wird gemäß einer Verbesserung der Erfindung die positive Vorspannung der Diode in Abhängigkeit von der Amplitude der empfangenen Hochfrequenz selbsttätig eingestellt. Eine entsprechende Schaltung zeigt Abb. 3. Es sind dort zwei Hochfrequenzverstärkerröhren 10 und 11 und ein Empfangsgleichrichter ι dargestellt, der gleichzeitig über die Siebglieder 26, 27 und 26', 27' eine Schwundregelung bewirkt. Diese Siebglieder liegen wechselstrommäßig parallel zum Belastungswiderstand R₁ der Diode 1 und entsprechen also demWiderstand-RgiftdenAbb.iaundib. Die am Belastungswiderstand .R₁ auftretende Gleichspannung und Niederfrequenzspannung wird über die Leitung 16 der Röhre 15 zugeführt. Die verstärkte am Anodenwiderstand R₄, auftretende Niederfrequenzspannung wird dann über den Kopplungskondensator 20 weitergeleitet. In der Stellung des Schalters 18 auf den Schaltkontakt 22 wird der Anode der Diode von der Anzapfung S am Potentiometer R₃ eine unveränderliche positive Vorspannung zugeführt. Damit die Steuergitter der Hochfrequenzröhren 10 und 11 nicht ebenfalls positiv vorgespannt werden, wird ihnen eine negative Spannung erteilt, indem die Kathoden von 10 und 11 über die Leitung 19 auf ein positiveres Potential als das Potential von S gelegt werden.

In der Schalterstellung von 18 auf den Punkt 21 ist die der Anode von 1 erteilte positive Vorspannung abhängig von der empfangenen Hochfrequenzamplitude. Je größer die Hochfrequenzamplitude ist, um so größer wird nämlich die negative Gittervorspannung von 15 und um so höher das Gleichstrompotential der Anode von 15. Durch richtige Wahl der Werte von R₃ und i?₄ kann man erreichen, daß die positive Vorspannung der Diodenanode immer den günstigsten Wert hat.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Gleichrichteranordnung für modulierte Hochfrequenz mit einer Diodenstrecke, deren gesamter Belastungswider-

   Stand einen kleineren Widerstand für die Modulationsfrequenz darstellt als für Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodenanode eine gegenüber allen Punkten der Kathode so große positive Vorspannung erteilt wird, daß bei großem Modulationsgrad der Hochfrequenz keine Verzerrungen auftreten.
2. 2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die positive Vorspannung entsprechend der mittleren Trägeramplitude und in gleichem Sinne wie diese ändert.
3. 3. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Vorspannung der Diodenstrecke dem Anodenkreis der ersten Niederfrequenzröhre (15) entnommen wird, deren Gitter auch die bei der Gleichrichtung auftretende Gleichspannung zugeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen