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Eingangsschaltung für Rundfunkempfänger Die Erfindung betrifft eine
Eingangsschaltung für Rundfunkempfänger, deren Eingangsabstimmkreis -aus einer Parallelschaltung
einer Induktiv ität mit einer Kapazität besteht, wobei die Induktivität und die
Kapazität oder eine der beiden Größen veränderbar ist.
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Bei jedem Empfänger ist man bestrebt, möglichst scharfe Resonanzstellen
herzustellen, so daß nur ein schmales Frequenzband bei der jeweils- gewählten Einstellung
des Eingangsabstimmkreises mit genügender Intensität an das Gitter der ersten Röhre
gelangen kann. Um dies zu erreichen, verwendet man Resonanzkreise der verschiedensten
Zusammensetzung. Einfache Kombinationen von Induktivitäten und Kapazitäten liefern
bereits scharfe Resonanzstellen und ermöglichen eine genügende Trennschärfe zwischen
den einzelnen Trägerfrequenzen im Gebiet der für Rundfunksendungen gebräuchlichen
Wellenlängen. Für Kurzwellen werden die Verhältnisse des Eingangskreises unübersichtlicher,
da die durch die Antenne und die Antennenleitung bedingten kleinen, zusätzlichen,
verteilten Kapazitäten und Induktivitäten im Kurzwellengebiet Nebenresonanzstellen
verursachen. Störungen, wie sie unter anderem durch nicht oder schlecht entstörte
Zündanlagen v an Verbrennungskraftmaschinen entstehen, deren kurzwelliger Energieanteil
besonders groß ist, finden daher vorwiegend über die Nebenresönanzstellen Zugang
zum Gitter der ersten Röhre und werden mit der Nutzenergie verstärkt. Arbeitet die
erste Röhre vollständig linear und sind hinter ihr die allgemein üblichen weiteren
Abstimmkreise, dann werden die kurzwelligen, -in der ersten Röhre linear
verstärkten Störungen nicht weiter durchgelassen. In den meisten Fällen arbeitet
die erste Röhre aber auf dem gekrümmten Teil ihrer Kennlinie, es treten
daher
am Ausgang der Röhre die verschiedensten Kombinationsfrequenzen aus Stör- und Nutzfrequenzen
auf, deren Frequenz- und Amplitudenv erteilung durch die Röhrenkennlinie gegeben
ist. Unter diesen Kombinationsfrequenzen befinden sich im allgemeinen Fall auch
solche, die von den nachfolgenden Siebmitteln durchgelassen werden und beträchtliche
Störgeräusche verursachen.
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Um die Nebenresonanzstellen unschädlich zu machen, kann man in den
Eingangskreis Siebketten legen, die nur den gewünschten Frequenzbereich durchlassen
und alle anderen Frequenzen aussieben. Solche Siebketten vergrößern aber in unerwünschtem
Maße die Dämpfung auch an der Hauptresonanzstelle und erhöhen die Kosten eines Empfängers.
Außerdem verursachen Ohinsche und induktive Widerstände - Siebketten enthalten immer
Ohmsche und induktive Widerstände -, durch die unvermeidliche Erwärmung ein störendes
Rauschen, das auf die erhöhten thermischen Bewegungen der Elektronen und Moleküle
bei höherer Temperatur zurückzuführen ist. Daher ergibt auch eine kapazitive Antennenkopplung
die geringste Rauschstärke, da in den Kondensatoren die entstehende Wärme geringer
ist als in Spulen und in rein Ohmschen Widerständen.
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Gemäß der Erfindung liegt in Serie mit dem Abstimmkreis eine kapazitätsarme
Drossel, deren Induktivität so bemessen ist, daß sie bei jeder beliebigen Einstellung
des Abstimmkreises die Hauptresonanzstelle um höchstens 30°/o ihres Wertes, bezogen
auf die Schaltung ohne Drossel. verstimmt. Dies wird durch eine Drossel mit kleiner
Induktivität erreicht. Eine kleine Induktivität ist auch im Interesseeiner möglichst
gleichmäßigen und großen Eingangsverstärkung über den ganzen Wellenbereich und eines
geringen Wärmerauschens notwendig. Die durch diese zusätzliche Drossel bedingte
neue Nebenresonanzstelle kann man durch einen parallelen Ohrnschen Widerstand bedämpfen.
Die Bemessung des Parallelwiderstandes soll so erfolgen. daß die Dämpfung an der
Hauptresonanzstelle kleiner ist als an jeder beliebigen anderen Nebenresonanzstelle.
C'in für hohe Frequenzen die Gefahr einer kapazitiven Brücke durch die Eigenkapazität
der Drossel oder des Parallelwiderstandes zu vermeiden, kann man die Drossel und/oder
den Parallelwiderstand unterteilen und die einzelnen Teile durch abschirmende Zwischenwände
voneinander trennen.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Abb. i zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einer Eingangsschaltung
eines Empfängers. Abb. a zeigt eine unterteilte Drossel mit Parallelwiderstand.
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Abb. 3 zeigt den Frequenzgang der Dämpfung.
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Zu Abb. i. Die verteilte Kapazität der Antenne A ist mit
Ca bezeichnet. Der Abstimmkreis besteht aus einer Parallelschaltung einer
Induktivität L und einer Kapazität C. Der Ohmsche Anteil der Spule L ist mit R bezeichnet.
Die Abstimmung erfolgt hier beispielsweise durch Veränderung von L und C. Die gemäß
der Erfindung in Serie mit dem Abstimmkreis liegende Drossel ist mit Lx, der Parallelwiderstand
mit R, bezeichnet. Vorerst betrachten wir die Verhältnisse ohne Berücksichtigung
von R, und Lx. Die Hauptresonanzfrequenz ist durch L, C und Ca bestimmt,
und zwar ist sie gegeben durch die Formel
wie rechnerisch leicht einzusehen ist. Nebenresonanzstellen sind durch die verteilte
Induktivität und Kapazität Ca der Antennenzuleitung gegeben durch die Formel
Da die verteilte Induktivität La der Antenne u:id der Antennenzuleitung zwar
klein, aber nicht eindeutig definiert -ist, entstehen viele @, ebenresonanzstellen
c)1, o,)2, w3, . . . im kurz-Nfelligen Gebiet (c)1, 2, 3, . . . > coo).
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Die gemäß der Erfindung zugeschaltete Drossel Lx definiert
die Verhältnisse in der Antennenzuleitung insofern, als sie eine ausgeprägte N ebenresonanzstelle
erzeugt und für die Nebenresonanzfrequenzen mit zunehmender Frequenz einen höheren
Widerstand darstellt, wenn nur keine kapazitive Brücke durch die Eigenkapazität
der Drossel entsteht. Wählt man Lx> L.jtt.a so besteht die Gefahr, daß sich
die Widerstandszunahme der Drossel Lx mit steigender Frequenz bereits im Bereich
der zu empfangenden Trägerfrequenzen bemerkbar macht. Wählt man z. B.
dann wird die Hauptresonanzstelle bei den im allgemein üblichen Werten von
L und von Ca < C < io # Ca
keinesfalls um mehr als 3001o ihres
Wertes, bezogen auf die Schaltung ohne Drossel, verstimmt; bei dieser Bemessung
der Drossel L,x
kann man die Widerstandszunahme, verursacht durch
die Drossel oi Lx, für Trägerwellen von 2ooo m bis Zoo m Wellenlänge vernachlässigen.
Um die ausgeprägte Nebenresonanzstelle co., unschädlich zu machen, liegt parallel
zur Drossel Lx der Widerstand Rx, der die Nebenresonanzfrequenz % bedämpft.. Der
Wert des Widerstandes Rx kann in weiten Grenzen verändert werden, wird zweckmäßigerweise
aber zwischen einigen ioo und einigen iooo Ohm gewählt. Je größer der Widerstand
Rx ist, desto größer ist auch die Wirkung der Drossel Lx, je kleiner der Widerstand
R., ist, desto geringer wird der Einfluß von Lx. .
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Zu Abb. 2. Um kapazitive Brücken, die für kurze Wellen sehr stark
in Erscheinung treten, sicher zu vermeiden, kann man Lx und Rx unterteilen und durch
geerdete Zwischenwände W voneinander trennen.
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Zu Abb. 3. Der Verlauf der Dämpfung b als Funktion von der Frequenz
co ist für die in Abb. i dargestellte Eingangsschaltung ohne Lx und R, voll ausgezogen
und mit der Drossel Lx und dem Parallelwiderstand Rx gemäß der Erfindung, in strichlierter
Linie gezeichnet. Unterhalb der Resonanzfrequenz co, ist keine Beeinflussung durch
Lx und Rx festzustellen. Oberhalb der Resonanzfrequenz co, tritt vorerst
die durch die Drossel Lx verursachte N ebenresonanzstelle to" deutlich in Erscheinung.
Der Widerstand R" hat zur Folge, daß :die Dämpfung b an der Stelle cox nicht den
Wert Null erreicht. Je höher die Frequenz wird, desto stärker wirkt Lx, daher sind
die Nebenresonanzstellen coi, co2, co, schon ziemlich stark bedämpft. Der Parallelwiderstand
R" verhindert andererseits für sehr hohe Frequenzen eine absperrendeWirkung von
Lx,
was aber von untergeordneter Bedeutung ist. An der Nebenresonanzstelle
to" soll die Dämpfung b" mindestens so groß sein, daß die Beziehung gilt:
oder anders ausgedrückt, daß sich die Dämpfung b" an der Nebenresonanzstelle w"
zur Dämpfung b, an der Hauptresonanzstelle coo mindestens so verhält, wie die Nebenresonanzfrequenzcox
zur Hauptresonanzfrequenz a)o. Das wird erreicht, wenn man Rx so wählt, daß die
Gleichung R" = to., # Lx ungefähr erfüllt ist.
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Zusammenfassend ersieht man aus den beiden Dämpfungskurven, daß Lx
gleichsam die unbestimmten Nebenresonanzstellen an eine bestimmte Stelle co, verlegt,
die durch den Parallelwiderstand Re bedämpft wird. Für hohe Frequenzen bestehen
keine ausgeprägten Resonanzstellen, die kurzwelligen Störungen gelangen daher nicht
oder nur in sehr geringem Maße zum ersten Verstärkerrohr.