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Schaltung zur Amplituden- oder Phasenmodulation von Hochfrequenzschwingungen
mit Fernsehsignalen Bei der .Modulation von I# ernsehsendern macht es bekanntlich
Schwierigkeiten, das breite Frequenzband von 25 Hz bis 106 Hz zu Übertragen.
Bei der Üblichen Gitterspannungs- oder Anodenspannungsmodulatio:n be-
nötigt
man zur Aussteuerung der Leistungsröhre stets auch verhältnismäßig hohe -Nieder-.
frequenzspannungen. Wegen der unvermeidlichen Gitter-Anoden-Kapazität der Endröhre
des 'Niederfrequenzverstärl:ers wirkt diese hohe niederfrequente Anodenspannung
auf den Gitterkreis dieser Röhre zurück. Da diese Rückwirkung über eine Kapazität
frequenzabhängig ist, wird der Frequenzgang des Niederfrequenzverstärkers sehr verschlechtert.
Außerdem ändert sich durch die Rückwirkung die niederfrequente Phasenlage der höheren
Modulationsfrequenzen, eine ebenfalls beim Fernsehen unerwünschte Erscheinung.
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Die niederfrequenten Rückwirkungen können auch nicht durch eine als
N iederfrequenzendröhre dienende Schirmgitterröhre beseitigt werden, da Schirmgitterröhren
einen sehr hohen Innenwiderstand haben, der für hohe Frequenzen größer ist als der
der Endröhre parallel liegende kapazitive Widerstand, z. B. der Gitterkathodenstrecke
der auf die Endröhre folgenden Modulationsrö:hre. Die Niederfrequenz ist daher kapazitiv
mehr oder weniger -kurzgeschlossen, so daß eine Frequenzabhängigkeit nach wie vor
besteht. Auch bei anderen Modulationsschaltungen läßt sich zeigen, daß die Übertragung
sehr breiter Frequenzbänder mit größten Schwierigkeiten verbunden ist, die durch
die vorliegende Erfindung auf einfachste Weise überwunden werden.
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Schon lange ist eine Modulatio:nsschaltung, die -sogenannte Absorptionsschaltung,
bekannt, die aber wegen ihrer riichtlinearen Modulationslinie im normalen Rundfunkbetrieb
praktisch wenig angewendet wurde. Sie beruht darauf, daß eine niederfrequent ge-,steuerte
Röhre als veränderlicher Dämpfungswiderstand einem Schwingungskreis parallel geschaltet
wird. Damit beide Hochfrequenzstromhälften gedämpft werden, ist auch schon vorgeschlagen
worden, zwei im Gleichtakt gesteuerte Röhren gegeneinanderzuschalten.
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Es ist auch bekannt, einen geschlossenen Kreis zu bilden aus einem
Hochfrequenzerzeuger, einer Antennenkopplungsspule und der #Selcundärwicklung eines
1lodulationstransformators, dessen Primärwicklung mit den Anoden von zwei Modulationsröhren
in Gegentaktschaltung verbunden ist, während die Steuergitter dieser Röhren glrc-ichl)llasig
mit
der lIodulationsspannung gesteuert werden. Hierbei liegt jedoch keine Parallelschaltung
von llodulatioiisröhren und ein-in finit unniodulierten Hochfrequenzschwingungen
gespeisten Schwingungskreise vor.
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Die Erfindung besteht in der @'erwen,iun5 einer Absorptionsmodulationsschaltung,
in welcher zwei anodenseitig im Gegentakt arbeitende und gitterseitig im Gleichtakt
mit :der Modulationsspannung gesteuerte Röhren als veränderlicher Parallelwiderstand
ztt eimin mit der unmodulierten Hochfrequenz gespei,ten Schwingungskreis -wirken,
zur Amplituden- oder Phasenmodulation von Hochirequenzschwingungen mit Fernsehsignalen
in der Weise, dr:ß einer zwischen den Anoden der @lo<lttlationsröliren liegenden
Diagonalen einer abgeglichenen Brückenanordnung die ;tninoclulierte 1dcclifrcquenz
zugeführt und von cliescr die modulierte Hochfrequenz abgenommen und auf eine nachgeschaltete
Gegentaktv,#xstärkerstufe gegeben wird, während an der anderen, zwischen den Gittern
und dem Erdpunkt liegenden Diagonalen die Modulationsirequenz eingeführt wird.
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Bei dieser Schaltung ist der Niederfrequenzteil vorn Hochfrequenzteil
vollkommen entkoppelt und das Auftreten einer störenden Rückwirkung des Hochfrequenzteiles
auf den Modulationskreis sowie eine Störung der Syminetrieverhä ltnisse der Hochfrequenzseite
durch die Modulationsquelle ausgeschlossen. Wegen des niederfrequenten Kurzschlusses
der An(-cien-Katltoclen-Strccl,:e durch den zu beeinflussenden Kreis können sich
keine hohen Anodenwechselspannungen ausbilden, so daß -weder dis obenerwähnte Rückwirkung
auf den Gittcrlcreis noch eine frequenza.bhängige i'hasendreliun g im Anodenkreis
auftreten kann. Solche Pliasendrchungen sind bei der l'lrrtragung akustischer Darbietungen
behinglos, weil das Ohr für die Phase eines '1'oncs unempfindlich ist; beim Fernsehen
hin-,c- sind Phasendrehungen gefährlich, -weil sie Isontttrve,-zerrungen hervorrufen
können. Die gekennzeichnete Schaltung ist praktisch völlig frequcnzuitabliängig
und daher zur Cbertragung von breiten Frequenzbändern besonders geeignet. Das Fehlen
einer hochficqurilteilIZiicl:-l-irlauig auf dieN.lodulationssl>anntuigscItielle
ist bci Fernscliibertragun`eii besonders -wichtig. -weil die 'lodulationsfrequenzen
von sehr tiefen bis zu sehr hohen I# rcqttenzen reichen und sich dadurch der Trägerschwingung
wesentlich stärker nähern Nils die llodtilatiensfrequenzen beim Mriundfunk, bei
dein eine hochfrequente Rückwirkung harmlos ist oder sich leicht bekämpfen läßt.
Bei der Sendung von Fernsehsignalenkommt es auf die Geradlinigkeit der Modulationslinie
nicht -wesentlich, an, so daß die Nachteile der gekennzeichneten Schaltung im Hörrundfunkbetrieb
bei dein t iel,raticli für Fernsehsender wegfallen.
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In der Abb. i ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
i ist ein Hocliire<lticnzszillator, der mit der Gegentpl:tincluIztil-i-Ult 2,
2'° gelcophelt ist. 3 und 3' sil:d die Scliwinglzreiskondensatorvn. Parallel zti
der Indukticität liegen die Modulationsröhren ; und 5`, die im Gleichtakt
von cler Modulationsquelle h gesteuert werden. Ail die 21noden der beiden Modulationsröhren
kann eine Anodcrisliaitnung S gelegt werden; durch (11V1 ebenso wie durch richtig..
Wahl der Gittervorspannung die Form der Modulationskennlinie beeinflußt «-erden
kann. Die Batterio 8 kann aber auch weggelassen werden, so :l a1.1 die Kathoden
der Röhren Über elie Drossel () und die Spule a bzW. 2a unmittelbar mit den @@nodcli
verbunden sind. ; ist eine passvn#1 ge-Vählte Gittervorspannungsquelle. Die ::ic@-dulierte
Hochfrequenz gelangt weiterhin über Kondensatoren zu den Verstärkerröllren 4 lind
411.
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Durch die Schaltung gemäß Abb. t -vir,1 noch ein ganz besonderer Vorteil
erreicht. nämlich die Neutralisierung der Modulationsröhren für die Hochfrequenz.
Wie schalt erwähnt, kann sich an den Anoden tler Röhren und 3° hcine niederfrequente
Wechselspannung ausbilden, so daß die niederfredtieiitc Rückwirkung auf die Gitter
vermieden ist. An den Anoden liegt jedoch eine Hochfrequenzspannung, die im Falle
einer nicht neutralisierten Schaltung auf die Gitter ztirücicwirkt und Verzerrungen
hervorruft. Durch die angegebene Gegentaktschaltung wird aber eine Neutralisationsbrücke
gebildet, wie sie, in Ahb. 2 gezeichnet ist. Diese Brücke hesteht einerseits .aus
den hapazit<iten C(,_" zwischen Gitter und Anode der beiden Wiliren 5 lind
5' in Abb. i, andererseits aus den Schwingkreiskapazitätell 3 und 3a. Zwischen
den beiden Anoden Al und r1., der beiden Röhren wird die I-lochfrequeliz
HF und zwischen dem Isatliodenpunlzt IL und dein geineinsamen Gitterpunkt
der beiden P1Fhren Gi, G@ die 2#lodulationsspaniiting 1'h 7tigeführt. Man sieht
ohne weitere:. daß zwischen den Punkten 13 und C keine @ochfrcquenzspannung auftreten
kann.
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Die niederfrequent gesteuerte Dämpfung kann statt in dein Oszillatorlcreis
selbst auch in einem Zusatzkreis, der mit einem (her Senderschwiligkreise gekoppelt
ist, zur Wirkung gebracht werden. .
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An Stelle einer niederfrequent gesteuerten Dämpfung ist auch eine
niederfrequent gesteuerte Verstimmung eines Sch-vinglcreises möglich, -wie die Schaltung
in Ahb. 3 zeigt (Bezeichnungen -wie il, -ebb. i ). Hier wird
nur
ein Teil der Schwingkreisspulen a, 2a durch die Röhren 5, 511 mehr oder weniger
kurzgeschlossen und damit die Abstimmung des Kreises verändert. Bei dieser Schaltung
sind die Schwingungen phasenmoduliert. Eine zusätzliche Amplitudenmodulation kann
man dadurch vermeiden, daß der in Abb. 3 gezeichnete Schaltungsteil in den Anodengreis
einer überspannt schwingenden Röhre gelegt wird. Der Ausgang ist dann völlig amplitudenkonstant.