DE711547C

DE711547C - Modulations- bzw. Demodulationseinrichtung

Info

Publication number: DE711547C
Application number: DEI47919D
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1932-08-25
Filing date: 1933-09-09
Publication date: 1941-10-02
Also published as: FR763697A; GB428293A; US1959459A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modu-• lations- (Demodulations-) Einrichtung, welche mit Widerstandsänderungen von Elementen asymmetrischer Leitfähigkeit arbeitet und aus einem Netzwerk besteht, dessen erstes Klemmenpaar mit der Trägerfrequenz verbunden ist, dessen zweites Klemmenpaar an der Niederfrequenz liegt (oder im Falle der Demodulation Niederfrequenz liefert) und dessen drittes Klemmenpaar trägerfrequenzfreie modulierte Wellen liefert (oder bei der Demodulation solche Wellen aufnimmt).

Gemäß der Erfindung werden vier gleiche Elemente asymmetrischer Leitfähigkeit zu einer Brücke verbunden, deren eine Diagonale mit Trägerfrequenzstrom von dem ersten Klemmenpaar gespeist wird und deren andere Diagonale modulierte Wellen an das dritte Klemmenpaar liefert (oder bei Demodulation -vom dritten Klemmenpaar erhält), wobei die Brücke so abgeglichen ist, daß normalerweise keine Trägerfrequenz zu dem dretten Klemmenpaar gelangt (oder daß bei Demodulation keine modulierten Wellen zum ersten Klemmenpaar kommen) und daß das zweite Klemmenpaar an eine der Diagonalen der Brücke geschaltet ist, deren Elemente 'so gepolt sind, daß zwei nicht aneinanderstoßende Elemente für irgendeinen durch das zweite Klemmenpaar fließenden Strom eine größere Leitfähigkeit aufweisen als die andern beiden.

Es ist schon eine Modulationsanordnung bekanntgeworden, bei welcher vier Trockengleichrichter verwendet werden. Die vier Gleichrichter sind aber nicht wie beim Erfindungsgegenstand zu einer Brücke verbunden, sondern paarweise unter Benutzung von vier Wicklungen im Gegentakt geschaltet. Während bei der Erfindung die Brükkenarme vier gleiche Widerstände enthalten, so daß auch bei hohen Frequenzen die Brücke leicht abgeglichen werden kann, macht dieser Abgleich bei der bekannten Anordnung wegen der Verwendung von Selbstinduktionen Schwierigkeiten.

Es ist auch eine Einrichtung zur Steuerung von Wechselstromkreisen mittels gleichstromgesteue*rter Trockengleichrichter bekanntgeworden. Dabei erfolgt die Übertragung des Steuergleichstromes mittels Differentialschaltungen, um ihn von den Wechselstromkreisen zu trennen. Es handelt sich hier also um eine Einrichtung zur Steuerung von Wechselstromkreisen durch Gleichstrom und nicht um eine Modulations- oder Demodulationseinrichtung.

Zum Stand der Technik gehört auch eine Schaltungsanordnung für Meß- und Steuerzwecke mit mehreren sich synchron mit einer

besonderen Steuerspannung öffnenden und schließenden Schaltstellen. Bei dieser Anordnung wird davon ausgegangen, daß man bei hinreichender Größe des Meßstromes in der Regel ungesteuerte Gleichrichter verwenden kann, wenn man ein Gleichstrommeßgerät verwenden will. Wenn der zu messende Strom aber den Wert unterschreitet, welcher gleich dem Schwellenwert des betreffenden Gleichrichters ist, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, wenn man ein Gleichstrominstrument benutzen will. Bei der bekannten Anordnung werden daher Gleichrichter als Schalter verwendet, welche synchron mit dem zu messenden Strom von einem stärkeren Wechselstrom geöffnet bzw. geschlossen werden.

In der Abbildung ist die Wheatstonesche Brücke dargestellt, deren Zweige aus nichtlinearen Widerstandselementen 11, 12, 13, 14 bestehen. Die Brücke liegt zwischen einem Paar Filter. Das Eingangsrilter FV läßt ein Signalfrequenzband aus der Stromquelle 24, beispielsweise einem Mikrophon, durch und ist direkt mit dem Ausgangsfilter FSB verbunden, welches nur die Seitenbatidfrequenzen in der Nähe der Trägerwelle durchläßt. An das Filter schließt sich der Belastungsstromkreis 25 an. Die Verbindungsleitungen zwischen den Filtern sind auch mit den beiden diagonalen Punkten der Wheatstoneschen Brücke 18 und 19 verbunden. Der Trägerfrequenzgenerator 17 ist über einen Transformator 21 mit den beiden anderen diagonalen Punkten der Brücke 15 und 16 verbunden. Eine polarisierende Batterie 20 ist in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 21 und vorzugsweise zwischen die beiden Wicklungsliälften geschaltet.

Die nichtlinearen Widerstandselemente 11,

12, 13, 14 können von bekannter Art sein. Gut geeignet sind hierfür Kupferoxydgleichrichter. Es ist jedoch nicht notwendig, daß diese nichtlinearen Widerstände von Gleichrichtern gebildet werden. Auch irgendeine andere nicht linear arbeitende Vorrichtung kann benutzt werden, bei der die Stromleitung in beiden Richtungen in gleicher Weise erfolgt. Für diesen letzteren Fall kommt

z. B. Siliciumcarbid in Frage.

Wenn die Widerstandselemente 11, 12,

13, 14 Gleichrichter mit asymmetrischer Leitfähigkeit sind, müssen sie so gepolt werden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist,

d. h. die Durchlaßrichtung der Elemente 11 und 12 ist auf den Punkt 15 hin- und die Durchlaßrichtung der Elemente 13 und 14 von dem Punkt 16 weggerichtet. Die polarisierende Batterie 20 muß so eingeschaltet sein, daß durch alle Gleichrichter in ihrer Durchlaßrichtung Strom fließt. Wenn die Elementen, 12, 13, 14 keine Gleichrichter sind, also eine symmetrische Leitfähigkeit haben, ist es gleichgültig, wie die Batterie 20 gepolt ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Von der Stromquelle 24 werden die modulierenden Ströme geliefert. Sie gelangen durch das Filter FV und erzeugen über jeden nichtlinearen Leiter eine Wechselspannung. DieTrägerfrequenzspannung, welche der Brücke aus dem Generator 17 zugeleitet wird, bewirkt, daß sich der Widerstand der nichtlinearen Leiter periodisch und synchron mit der Wechselspannung des Generators

17 ändert. Die Widerstandsschwankungen der Brücke bewirken eine Modulation, so daß die Trägerfrequenzströme und die modulierenden Ströme in bekannter Weise miteinander kombiniert werden und eine modulierte Trägerwelle ergeben. Da der Trägerfrequenzgenerator 17 an den zu den Punkten

18 und 19 konjugierten Diagonalpunkten 15 und 16 liegt, kann keine unmodulierte Trägerwellenkomponente zu dem Stromkreis 25 gelangen. Die Trägerwelle ist also unterdrückt worden.

Damit die Einrichtung möglichst gut arbeitet, muß die Vorspannung der Batterie 20 genügend hoch sein. In diesem Falle ist go die kombinierte Spannung der Batterie und die in der Sekundärwicklung des Transformators 21 induzierte Wechselspannung immer gleichgerichtet, so daß der Strom durch die nichtlinearen Leiter sich niemals umkehrt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Trägerfrequenzspannung, welche den einzelnen nichtlinearen Widerständen zugeführt wird, größer sein muß als die modulierende Spannung, wenn es auch darauf nicht sehr i_O< > genau ankommt.

Es hat sich gezeigt, daß die Brückenanordnung mit einem hohen Genauigkeitsgrad durch die Benutzung von vier im wesentlichen gleichen Widerstandselementen, die in ähnlicher Weise aus demselben Material gemacht sind, abgeglichen werden kann. Nachdem einmal ein Abgleich hergestellt ist, bleiben die Bedingungen im wesentlichen konstant. Darin liegt auch gerade ein besonderer Vorteil gegenüber den Vakuumröhren, die in gewissen Abständen neu einreguliert werden müssen.

Die Einrichtung kann in gleicher Weise auch zur Demodulierung benutzt werden. Es wird dann der Einrichtung ein Seitenband zugeleitet, das mit einem Empfänger, der mit dem Filter FV verbunden ist, aufgenommen wird. Durch die Vereinigung dieses Seitenbandes mit der zugeführten Trägerwelle 12« treten dann im Ausgangskreis die demodulierten Frequenzen auf.

Claims

Patentansprüche:

ι. Modulations- (Demodulations-) Einrichtung, -welche mit Widerstandsänderungen von Elementen asymmetrischer Leitfähigkeit arbeitet und aus .einem Netzwerk besteht, dessen erstes Klemmenpaar mit der Trägerfrequenz verbunden ist, dessen zweites Klemmenpaar an der Niederfrequenz liegt (oder im Falle der Demodulation Niederfrequenz liefert) und dessen drittes Klemmenpaar trägerfrequenzfreie modulierte Wellen liefert (oder bei der Demodulation solche Wellen aufnimmt), dadurch gekennzeichnet, daß vier gleiche Elemente asymmetrischer Leitfähigkeit zu einer Brücke verbunden sind, deren eine Diagonale mit Trägerfrequenzstrom, von dem ersten Klemmenpaar gespeist wird und deren andere Diagonale modulierte Wellen an das dritte Klemmenpaar liefert (oder bei Demodulation vom dritten Klemmenpaar erhält), wobei die Brücke so abgeglichen ist, daß normalerweise keine Trägerfrequenz zu dem dritten Klemmenpaar gelangt (oder daß bei Demodulation keine modulierten Wellen zum ersten Klemmenpaar kommen) und daß das zweite Klemmenpaar an eine der Diagonalen der Brücke geschaltet 3« ist, deren Elemente so gepolt sind, daß zwei nicht aneinanderstoßende Elemente für irgendeinen durch das zweite Klemmenpaar fließenden Strom eine größere Leitfähigkeit aufweisen als die andern beiden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des richtigen Punktes der Charakteristik der nichtlinearen Widerstände ein Gleichstrom durch sie hindurchgeschickt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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