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Frequenzmodulationsschaltung Die Erfindung betrifft eine Schaltung
zur Modulation der Frequenz von elektrischem Schwingungen mittels einer Blindwiderstandsröhre.
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Es ist bekannt, eine als Blindwiderstand (Kapazität oder Induktivität)
geschaltete Röhre parallel' zum freqwenzbestimmenden Resonanzkreis einer Schwingröhre
zu legen und die Frequenz der erzeugten Schwingurgen durch Änderung des Blindwiderstandes
im Modulationsrhythmus zu beeinflussen. Liegt der Resonanzkreis, zu welchem die
Blindwiderstandsröhre parallel geschaltet ist, im Anodenkreis der Schwingröhre,
so zeigen sich Mißstände dadurch, da;ß an der Mo-du-"lationsröhre die volle Wechselspannung
des Resonanzkreises liegt. Diese ist häufig so hoch, daß sie einerseits durch stärkere
Belastung der Modulatiansröhre eine merkliche Wirkwiderstandskomponente und .damit
unerwünschte zusätzliche Amplitudennmodulation hervorruft, andererseits, aber durch
zu starken C-Betrieb eine Herab,setzung des Frequenzhubs verursacht. Legt man hingegen
den Resonanzkreis mit der parallel geschalteten Blindwiderstandsröhre zwischen Steuergitter
und Kathode,der Schwingröhre; um das Auftreten übermäßig hoher Wechselspannungen
an der Blindwiderstandsröhre zu vermeiden, sä treten leicht Störwellen und Unstetigkeiten
der Oszillatürfrequenz auf. Die. Erfindung betrifft eine Frequenzmodu-lationss,chaltung,
bei welcher diese Nachteile vermieden sind.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur Modulation der Frequenz
von elektrischen S,chwingungeu mittels einer Blindwider.standsröhre, bei welcher
zwischen Anodie und Kathode der Schwingröhre ein auf die Mittelfrequenz abgestimmter
Resonanzkreis und zwischen Steuergitter und Kathode der Schwingröhre die als Kapazität
oder Induktivität geschaltete Blindwiderstandsröhre und eine dazu parallel geschaltete
Induktivität solcher Größe liegen, _daß die -Induktivität zusammen mit der Blindwiders,tandsröhre
einen
im unmodulierten Zustand derart abgestimmten Resonanzkreis
bildet, daß .die Öszillatorröhre nach Art einer Huth-Kühn-Schaltung schwingt.
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An sich ist es bekannt, eine Frequenzmodulation mittels einer an den
Gitters,ch«-iingungskreis, einer Oszillatorröhre angeschalteten Blindwiderstandsröhre
vorzunehmen. Bei dieser bekannten Schaltung ist jedoch nur ein einziger Schwingungskreis
an die Oszillatorröhre angeschaltet. Legt man jedoch, wie bei der Erfindung, eine
an sich bekannte Schaltung mit zwei Schwingungskresen zugrunde und übt die Frequenzmodulation
im Gitterkreis aus, so@ wirkt der Anodenkreis frequenzstabilisierend, vde am Schluß
der Beschreibung noch näher erläutert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser bedeutet i die Schwingröhre, in deren Anoden stromkrels ein auf die Mittelfrequenz
(unmodulierte Trägerfrequenz) abgestimmter Resonanzkreis 2 liegt. Zwischen dem Steuergitter
3 und der Kathode -. der Schwingröhre ist die Blindwiderstandsröhre 5 angeschlossen.
Zur gleichstrommäßigen Trennung ist ein Gitterblockkondensator 6 und zur Ableitung
des Steuergitters 3 ein Gitterwiderstand 7 vorgesehen. Die Blindwiderstandsröhre
5 ist zweckmäßig eine Penthode. Die Phasenverschiebung zwischen den Wechselspannungen
an der Anode -8 und dem Steuergitter g der Blindwiderstandsröhre wird durch einen
Kondensator io zwischen Anode und Steuergitter und einen Ohms-chen Widerstand i
i zwischen Steuergitter und Kathode der Blindwiderstandsröhre sichergestellt. Um
die durch die Blindwiderstandsröhre gegebene Kapazität und die zu ihr parallel liegenden
Schaltkapazitäten zu einem nahezu auf die urimodulierte Trägerfrequenz abgestimmten
Resonanzkreis zu ergänzen, ist der Anodenr Kathoden-Strecke der Blindwid@erstandsröhre
eine zweckmäßig abstimmbar ausgebildete Induktivität 12 parallel geschaltet, über
welche auch die Anodengleichspannung für die Blindwiderstandsr öhre zugeführt werden
kann. Die Anfachung der Schwingröhre erfolgt in der dargestellten Schaltung über
,die Gi,tteranodenkapazität der Schwingröhre. Es ist aber selbstverständlich auch
möglich, eine induktive und kapazitive Rückkopplung durch besondere Schaltelemente
aus dem Anodenschwingungskreis auf den Gittersch-,vingungskreis der Schwingröhre
ausyuüben. Die Modulation der in der Schaltung erzeugten'Frequenz erfolgt durch
Beeinflussung der Kapazität der Badwiderstandsröhre, indem man entweder dem Steuergitter
g oder dem Bremsgitter 13 der Blindwiderstandsröhre die Modulationsspannung überlagert.
Die dargestellte Anordnung der Blindwiderstandsröhre erlaubt die Erzielung des größten
Frequenzhubes, der für die an der Blindwiderstandsröhre auftretenden Kapazitätsänderung
überhaupt möglich ist; trotzdem können im Anodenkreis der Schwingröhre hohe Schwingungsamplituden
auftreten. Bei einem Versuch wurde als Schwingröhre i eine normale Triode (Type
AC 2) und als Blindwiderstandsröhre 5 eine Penthode hoher Steilheit (Type FF 14.)
verwendet. Für eine Wellenlänge i = 30 m erhielt der Kondensator i o eine
Größe von i o pF und der Widerstand i i eine Größe von ioo Ohm. Durch Änderung der
Steuergittervorspannuvg der Blindwiderstandsröhre konnte ein Frequenzhub von etwa
7oo kHz erhalten werden, wobei innerhalb eines Bereiches von 5ookHz eine ausgezeichnete
Linearität zu beobachten war. Die von der Schwingröhre i abgegebene Hochfrequenzamplitude
blieb über etwa drei Viertel des größten Frequenzhubes konstant und nahm darüber
hinaus nur wenig ab. Die Kapazität des Anodenkreises 2 betrug 35 pF, die Induktivität
12 hatte 5,2ßHy. An Stelle einer einzigen Blindwiderstandsröhre 5 können in .an
sich bekannter Weise auch mehrere parallel oder. hoch- und niederfrequent in Gegentakt
geschaltete Bliridividerstandsröhren treten.
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Ein besonderer Vorteil der -beschriebenen Schaltung ist die' Stabilisierung
der mittleren Trägerfrequenz. Zwischen den Eigenfrequenzen des Anoden- und des,
Gitterkreises der Schwingröhre besteht eine Bindung in der Weise, daß sich die Frequenz
der erzeugten Schwingungen nach dem stabileren von, diesen beiden richtet. Der stabilere
Kreis ist aber ohne weiteres der Anodenkreis, weil er die größere Scheinleistung
führt bzw.- läßt sich eine, stabilisierende Wirkung dadurch fördern, daß er dämpfungsarm,
z. B. als Topfkreis oder als Paralleldrahtre.sonator ausgebildet wird. Mit Erhöhung
der Stabilität ist allerdings eine Verminderung des maximal erzielbaren Hubs verbunden.