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Einrichtung zur Umsetzung der Frequenzabweichung einer Wechselspannung
von einer Normalfrequenz in eine die Frequenzabweichnung kennzeichnende Gleichspannung
Es -ist bereits ein Empfänger mit einer Einrichtung zur Umsetzung der Frequenzabweichung
der empfangenen Zwischenfrequenz von dem Sollwert der Zwischenfrequenz in eine die
Frequenzabweichung kennzeichnende Gleichspannung bekannt, bei der die empfangene
Wechselspannung mit einer zweiten, nur bei nicht vorhandener Frequenzabweichung
.genau um 9o° phasenverschobenen Wechselspannung der gleichen Frequenz multiplikativ
gemischt wird. Diese Mischung geschieht durch Anlegen an j e ein durch ein Schirmgitter
von dem anderen getrenntes Steuergitter einer Mehrgitterröhre. Die Regelgleichspannung
wird von der Anode abgenommen und "dient zur selbsttätigen Scharfabstimmung des
Empfängers.
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Diese Anordnung hat gegenüber anderen bekannten Anordnungen, bei denen
die phasenverschobenen Schwingungen einander überlagert und gleichgerichtet werden
(additive Mischung), den Vorteil, daß die Regelspannung bei erreichter Abstimmung,
unabhängig von der Amplitude der ankommenden Schwingung, den gleichen Wert hat,
nämlich den Wert, den sie auch einnimmt, wenn gar keine Wechselspannung vorhanden
ist. Man braucht' daher im Gegensatz zu diesen bekannten Anordnungen mit additiver
Mischung bei der eingangs erwähnten Anordnung mit multiplikativer Mischung keine
Gegentaktschaltung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese bekannte Anordnung dadurch
verbessert, daß die Betriebsbedingungen der Röhre so gewählt sind, daß bei fehlender
Wechselspannung die Anodengleichspannung und die Sch.irmgittergleichspannung gleich
groß sind, und daß als Regelgleichspannung die Differenz zwischen Anodengleichspannung
und Schirmgittergleichspannung dient.
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Der Vorteil der Erfindung liegt, abgesehen davon, daß auf diese Weise
zwangsläufig eine Kompensation des Ruhewertes der Anodengleichspannung erzielt wird,
:darin, daß die Regelsteilheit vergrößert wird. Da nämlich das der Kathode nächstgelegene
Steuergitter Schirmgitterstrom und Anodenstrom im
Gleichtakt steuert,
das zweite Steuergitter aber eine Verteilungssteuerung auf Schirmgitter und Anode
bewirkt und infolgedessen Schirmgitterstrorri und Anodenstrom im Gegentakt steuert,
ändern sich bei ankommez@ ° der Wechselspannung mit von der Normal-' frequenz abweichender
Frequenz Anödengleichspannung und Schirmgittergleichspannung in entgegengesetzter
Richtung. Wenn die Anodengleichspannung - z. B. anwächst, nimmt die Schirmgittergleichspannung
ab.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Regelspannung
weniger empfindlich gegen " Änderungen der Emission der Röhre und auch gegenüber
Änderungen der Betriebsspannung ist. Nimmt nämlich die Emission der Röhre infolge
langen Gebrauches allmählich ab, so steigt infolge des verringerten Anodenstromes
die Anodengleichspannung an. Bei der obenerwähnten bekannten Anordnung würde das
bedeuten, daß die Regelspannung bei erreichter richtiger Abstimmung nicht mehr den
Wert hat, den sie bei Inbetriebnahme des Empfängers besaß. Das bedeutet, daß sich
der Empfänger nicht mehr auf die richtige, sondern auf eine falsch liegende Frequenz
selbsttätig abstimmt. Bei der vorliegenden Anördnung nimmt ,aber die Schirmgitterspannung
ebenfalls zu, so däß die hier abgegriffene Regelgleichspannung sich bei einer Emissionsänderung
der Röhre nicht oder nur in wesentlich geringerem Maße ändert. Bei geeigneter Bemessung
der Betriebsbedingungen, d. h. der Belastungswiderstände von Schirmgitter und Anode
und der an diese Widerstände angelegten Spannungen, kann man erreichen, daß die
Regelspannung bei richtiger Abstimmung innerhalb .weiter Bereiche sowohl unabhängig
von der Amplitude der ankommenden Schwingung als auch unabhängig von der Emission
der Mehrgitterröhre ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung an Hand
des Schaltbildes eines Überlagerungsempfängers. Die in dem Empfängerteil H verstärkte,
durch Überlagerung mit einer örtlich erzeugten Schwingung 'in eine feste Zwischenfrequenz
umgewandelte und wiederum verstärkte Empfangsschwingung wird dem aus den beiden
auf den Sollwert der Zwischenfrequenz abgestimmten Schwingungskreisen K1 und K2
bestehenden Bandfilter zugeführt. Die am Sekundärkreis K, auftretende Wechselspannung
wird an das der Kathode nächstgelegene Gitter G1 der Verstärkerröhre h unmittelbar
gelegt, die ain Primärkreis K1 entstehende Wechselspannung an -das zweite Steuergitter
G2 über :den Kopplungskondensator C. Die beiden Steuergitter sind durch ein Schirmgitter
S, voneinander getrennt, welches durch den Kondensator Cl kapazitiv geerdet ist
und mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle über einen Ohmschen Belastungswiderstand
R1 verbunegti ist. Zwischen dem zweiten Steuergitter G2 und der Anode A liegt ein
zweites Schirmgitter S2.. In der Anodenleitung liegt ein weiterer auf die Zwischenfrequenz
albgestimmter Kreis Ks, der über den ähnlichen Kreis K4 die zwischenfrequente Schwingung
dem Empfängerteil N zuführt, der eine Empfangsdiode sowie einen Niederfrequenzv
erstärker enthalten möge. An den Ausgang des letzteren ist der Lautsprecher L angeschlossen.
Das nicht mit der Anode A verbundene Ende der Anodenkreisspule ist über denKondensator
C2 geerdet und über den Widerstand R2 mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle
verbunden.
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Die Widerstände R, und R2 werden so eingestellt, daß bei fehlender
Eingangswechselspannung die Gleichspannungen der Anode A und es Schirmgitters S,
genau gleich groß sind. Dies wird dann erreicht, wenn die Widerstände sich umgekehrt
verhalten wie die von Schirmgitter und Anode aufgenommenen Gleichströme. Man kann
dadurch erreichen, daß innerhalb nicht zu großer Schwankungsgrenzen der Emission
der Röhre V (sowie auch derBetriebsspannungen) die Gleichheit vonAnodengleichspannung
und Schirmgittergleichspannung erhalten bleibt.
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Die Steuergittervorspannungen der Röhre werden so gewählt, daß auch
bei der größten an den Gittetn ,auftretenden Wechselspannungsamplitude im wesentlichen
nur gerade Kennlinien ausgesteuert werden. Der Empfänger wird zu diesem Zwecke zweckmäßigerweise
mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Schwundausgleich ausgestattet. Die Röhre
V darf natürlich nicht in ihrer Verstärkung geregelt werden, sondern die Regelung
muß bereits auf .die Vorröhren derart wirken, daß die Schwingungsamplitude am BandfilterKi
und K2 praktisch für alle Sender konstant ist.
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Die Differenz von Schirmgittergleichspannung und Anodengleichspannung,
die sowohl bei fehlender Empfangsschwingung sowie auch dann, wenn die Frequenz der
Empfangsschwingung genau gleich der richtigen Zwischenfrequenz ist, stets gleich
Null ist, bei Verstimmung aber je nach dem Sinn derVerstimmun.g positiv oder negativ
ist, kann zur selbsttätigen Scharfabstimmung durch Nachstimmung des örtlichen Oszillators
verwendet werden. Bei dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel wird
diese Regelspannung zur Abstimmungsanzeige verwendet. Hierzu dient eine Kathodenstrahlröhre
mit einer Kathode K, einer positiv vorgespannten Beschleunigungs- und Ausblendelektrode
B,
zwei Ablenkelektroden A1 und A2 und einem Leuchtschirm S. An die Ablenkelektrode
A1 wird die Schirmgittergleichspannung gelegt und an die Ablenkelektrode A2 die
vom Verbindungspunkt des Kreises K3 und des Widerstandes R2 abgenommene Anodengleichspannung.
DerLeuchtfleck liegt dann bei richtiger Abstimmung, unabhängig von der Amplitude
der ankom--rnenden Schwingung, genau in der Mitte des Leuchtschirmes, bei Verstimmung
nach der einen und nach der anderen Seite rechts bzw: links von der Mitte. Bei der
oben angegebenen Bemessung ändert sich die Nullstellung auch bei Emissionsänderungen
der Verstärkerröhre h sowie bei Betriebsspannungsänderungen nicht. .
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Das zweite Schirmgitter S2 kann gegebenenfalls fortgelassen, werden,
d. h. an Stelle einer Hexode eine Pentode verwendet werden. Gegebenenfalls kann
aber auch die Regelspannung zwischen den beiden Schirmgittern der Hexode abgegriffen
werden, so daß also für die Regelspannung .das zweite Schirmgitter die Rolle der
Anode übernimmt, d. h. als Hilfsanode wirkt, während die eigentliche Anode in diesem
Fäll nur zur Abnahme der zwischenfrequenten Wechselspannung dient.
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Dem Steuergitter G2 kann auch an Stelle der .gesamten Primärspannung
des Bandfilters K1, K2 nur ein Teil zugeführt werden, was eine bessere Ausnutzung
der Filterwirkung des Bandfilters bedeutet. Ferner ergibt sich dann der Vorteil,
daß :der Anodenwechselstrom der Röhre in erster Linie von der Sekundärspannung des
Bandfilters KI, K2 beeinflußt wird. In diesem Fall ist nämlich auch die Resonanzkurve
des Anodenwechselstromes gegenüber .der normalen Resonanzkurve nur in sehr geringem
Maße unsymmetrisch geworden, so daß Verzerrungen bei der Demodulation auch bei hohem
Modulationsgrad praktisch nicht zu befürchten sind. Dies wird übrigens auch schon
dadurch erreicht, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die sekundäre Wechselspannung
dem der Kathode nächstgelegenen und die primäre Wechselspannung dem von der Kathode
weiter entfernt liegenden Gitter zugeführt wird.