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Schaltung zur Modulation von Sendern Die Erfindung betrifft eine Modulationsschaltung
für Hochfrequenzsender.
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Fig. z zeigt eine bekannte Form eines Röhrensenders, dessen einzelne
Stufen über Kapazitäten und Widerstände miteinander gekoppelt sind. Die zu modulierende
Hochfrequenzstufe ist lediglich als Widerstand dargestellt und mit R bezeichnet.
L1 ist die Modulationsdrossel, über die die Anodenspannung sowohl der Niederfrequenzröhre
V1 als auch der Hochfrequenzröhre R zugeführt wird. Vor der Niederfrequenzröhre
V1 liegen Vorverstärkerröhren T12 und T13. Die Modulationsispannungen werden von
der Quelle G dem Gitter der Röhre L'3 zugeführt, die über eine Widerstandskapazitätskopplung
(R4, C2, R2) mit der Röhre I12 gekoppelt ist, die wiederum zur Speisung der Endröhre
V1 über eine WiderstandskapazitätskopplungR3, Cl, R, dient. Die drei
Niederfrequenzröhren erhalten. Gittervorspannung über ein Potentiometer, das parallel
zu einer Gleichspannungsquelle bi liegt Bei dieser Modulationsschaltung und auch
bei anderen ähnlichen Schalthingen tritt die Schwierigkeit auf, daß die Niederfrequenzröhre
im
negativen Gitterspannungsgebieb, d. h. so arbeiten muß, daß kein Gitterstrom fließt,
da sonst be:i einsetzendem Gitterstrom Verzerrungen auftreten. Diese Verzerrungen
werden im -,vesentlichen dadurch verursacht, daß der Gitterstrom an dem Gi.bte.rableitwiderstand
R1 eine Gittervorspannung erzeugt, die den Arbeitspunkt der Röhre verschiebt. Die
Vermeidung des Gititerstrombereiches stellt aber einen großen Verlust an Wirkungsgrad
dar, auf den bei größeren Sendern Rücksicht genommen werden muß. Aufgabe der Erfindung
ist es, die durch den Gitterstrom verursachten Verzerrungen zu vermeiden und dadurch
den Wirkungsgrad des Senders zu erhöhen.
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Es ist bekannt, bei einer Verstärke:rschaltung, bei der die Endröhre
in den Gitterstrombereich ausgesteuert wird, zur Vermeidung von Verzerrungen die
Vorstufe so zu bemessen, daß sie die für die Endstufe benötigte Gitterleistung aufzubringen
vermag. Bei solchen Verstärkern waren aber Spezialtransformatoren notwendig, welche
die Ausgangsimpedanz der Vorverstärkerröhre an die wegen des Gitterstroms niedrige
Eingangsimpedanz der Endröhre anpaßten. Das Ziel der Erfindung ist eine Schaltung,
bei der auf solche Spezialtransformatoren verzichtet werden kann und die Anpassung
durch eine besondere Ausbildung der Vorverstärkerstufe vorgenommen wird.
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Erfindungsgemäß wird in einer Schaltung zur Modulation von Sendern,
b-e-i der die Modulationsverstärker-Endröh.re in den Gitters,trombereich ausgesteuert
wird, wobei zur Vermeidung von Verzerrungen die Vorstufe für die Gitterleistung
bemessen ist, die Gittermodulationsspannung der Modulat,ionsverstä.rker-Endstufe
von einer zwischen Erde und Kathode der Vorstufe liegenden Impedanz geliefert.
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Die Erfindung soll an Hand der Abbildungen näher erläutert werden.
Fig. 2 zeigt eine der Fig. i ähnliche Anordnung, bei welcher jedoch zwischen die
Röhren l'1 und l'2 erfindungsgemäß eine Zwischenröhre 1'i eingeschaltet ist, die
ihre Anodenspannung von einer besonderen Anodenspannungsquelle HT.= erhält. Die
Kathode dieser Röhre ist unmittelbar mit dem Gitter der Endröhre I'1 verbunden und
über eine Dross°1 L2 an den Verbindungspunkt zweier Gleichspannungsquellen bi und
b= angeschlossen. Die positive Seite der Spannungsquelle b1 ist geerdet und mit
den Kathoden sämtlicher Röhren verbunden. Die negative Seite der Spannungsquelle
b2 ist über einen Widerstand R1 mit dem Gitter der Zwischenröhre h'1 verbunden,
so, daß diese eine negative Gittervoxspannung erhält. Die übrigen Rehren arbeiten
in der gleichen Weise wie bei Fig. i. Sämtliche Spannungsquellen sind für die Hochfrequenz
mit Kdndensatoren überbrückt.
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Wie man aus der Schaltung sieht, wird die Gittervorspannung der Röhre
hl .über die Drossel L2 von der Spannungsquelle bi geliefert. Die Spannungsquelle
bi stellt auch einen Teil der Anodenspannung der Hilfsröhre b'1' dar, deren übriger
Teil von der Spannungsquelle .HTz geliefert wird. Die Heizung der Röhre hl' muß
getrennt von der Heizung der übrigen Röhren erfolgen. Die Röhre 1i arbeitet in bekannter
Weise nicht als Verstärkerröhre, sondern als Generator mit kleinem Innenwiderstand,
der zur Lieferurig des Gitterstromes für die Endröhre hl dient. Es muß betont werden,
daß der Gitterstrom nicht durch die Drossel L" oder durch die Spannungsquelle hl
fließt, sondern daß er allein von der Anodenspannungsquelle HT2 über die Röhre 1i
geliefert wird. Die Röhre V1 kann infolgedessen im Gitterstromgebiet arbeiten, so
daß auch bei hohem Wirkungsgrad keine Verzerrungen verursacht werden.
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In Fig. 3 ist statt der sog. Heisillg-Modulation eine Serienmodulation
dargestellt, bei der ebenfalls zwischen der letzten Nie.derfrequenzröh:re V1 und
dem Vorverstärker eine Zwischenröhre hl` eingeschaltet isti. Die Hochfrequenzröhre
ist wiederum mit R bezeichnet. Bei dieser Schaltung sind drei verschiedene Hochspannungsquellen
notwendig, nämlich HTl für die Hochfrequenzröhre, H7'2 für die Zwischenröhre und
HT3 für den Niederfrequenzvorv erktärker.
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Fig. d. zeigt eine andere Schaltung mit Serienmodulation, bei welcher
die Hochfrequenzröhre R nicht wie sonst üblich auf der Anodenseite der Modulationsröhre
hl, sondern auf der Kathodenseite dieser Röhre liegt. Bei dieser Schaltung ist die
Drossel L2 der Fig. 2 und 3 durch einen Widerstand R, ersetzt, der zur Lieferung
der Gitterspannung für die Röhre V1 dient. Zwischen der Röhre V; und der Vorverstärkerröhre
h2 liegt noch eine weitere Zwischenröhre h deren Anode mit dem Gitter von L'1' und
außerdem über einen Widerstand R6 mit der Anode von b'1' verbunden ist. Die Anodenspannung
von 1%'1' wird durch die HochspannungsquelleHT2 geliefert. Der Röhre V1' kann eine
veränderbare Gittervorspannung zugeführt Werden, um auf diese Weise eine Trägerregelung
durchzuführen.
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Fig. 5 zeigt den zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teil einer
Abänderung der Schaltung nach Fig. q.. Die Anodenspannung, die an der Röhre G'i
liegt, wird durch den Spannungsunterschied zwischen HTl und HT2 gebildet. Die Spannungsquelle
HT2
kann bei dieser Schaltung gleich zeitig als Anodenspannungsquelle für die Vorverstärkerröhre
arbeiten, so daß der ihr entnommene Strom infolge der Gegenphasi.gkeit der Teilströme
verkleinert wird.
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Die Kathodendrossel odbr der Autotransformaito,r CH hat drei
Abgriffe X, Y, Z. Der Abstand zwischen X und Y ist so groß,
daß keine Abhängigkeit der Verstärkung von den zu übertragenden Frequenzen auftritt.
Wenn der Abgriff Z für die Gntiterspannun.g der Röhre V1 rechts vom .Punkt Y liegt,
so wird die Niederfrequenz verstärkt. Ist jedoch die Gitterbelastung der Röhre V1
groß, so ist es erwünscht, den Abgriff Z nach Y oder sogar nach einem Punktr zwischen
Y und X zu verschieben.
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In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Ströme in den Röhren
hl und h1 gegenphasig sind oder mindestens eine Phasenverschiebung von 9o° aufweisen.
Hierzu muß der Punkt Z nicht rechts von X, sondern links davon liegen. Es ist jedoch
zweckmäßig, statt dessen einen gewöhnli@chenTransformator mit zwei Wicklungen CHT
statt des Autotransformators CH zu verwenden, wie es in Fig. 6 dargestellt
ist. Das Gitter der Röhre V1 kann auf irgendeine bekannte Weise erregt werden, wobei
sein Potential in Abwesenheit von Modulationsspannungen etwas unterhalb der Spannuryg
von HT2 liegt.
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Wenn erwünscht, 'kann auch bei den Schaltungen der Fig. 5 und 6 eine
Trägerregelung durch Veränderung der Gittervorspannung vorgenommen werden, wie es
z. B. die Fig.7 zeigt. Zwischen den Eingangsklemmen IF der zusätzlichen Röhre VF
wird eine Spannung angelegt, die durch Gleichrichtung der Modulationsspannungen
erhalten worden ist. Der Kondensator CF muß groß genug sein, um die niederfrequenten
Kathodenströme der Röhre V,' abzuleiten, aber nicht so groß, daß er auch
die im Takt der gleichgerichteten Modulationsspannungen erfolgenden Spannungsänderungen
an der Anode der Röhre VF unterdrückt. Bei der Schaltung nach Fig.7 ist eine getrennte
Anodenspannunigsquelle HT2 nicht notwendig. Die Drossel CH kann durch einen.
Widerstand ersetzt werden, falls keine Verstärkung gewünscht wird. Wenn vollständige
Trägerauslöschung erfolgen soll, muß eine entsprechende Vorspannung entweder in
den Gitterkreis der Röhre hi oder in dien Kathodenweg der Röhre VF gelegt werden.
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Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Geggentaktmodulatoren
oder anderen Gegentaktschaltungen anwendbar. DJ;es zeigt in einer Ausführungsform
Fig. 8, deren Schaltung im wesentlichen eine Verdopplung der Schaltung gemäß Fig.2
darstellt, wobei der einzige größere Unterschied darin besteht, diaß der Ausgang
der Niederfreque,nz.röhren V1 a.n esnem Transformator T liegt. Die beiden Drosseln
L2 können auf einen gemeinsamen Eisenkern aufgewickelt sein., so daß sie als Transformator
wirken. Der Anschluß dieses Transformators an die Gitter der Röhren h1 kann entweder
unterhalb oder oberhalb. der Verbindung mit den Kathoden der Röhren T, liegen, je
nachdem, ob eine Aufwärts- oder Abwärtstransformation gewünscht ist.
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Fig. 9 zeigt eine weitere Gegentaktschaltung mit Anwendung des Erfindungsgedankens.
Die Primärseite des Transformators T liegt zwischen den Kathoden: der Röhren hl,
statt, wie in Fig.8, zwischen den Anoden. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß die
Modulatiiornskurve geradliniger ist. Ein weiterier Unterschied zwischen den Schaltungen
nach -Fig. 8 und 9 ist, daß die Röhren, die vor den Zwis.cbenröhren hl liegen, ihre
Anoden Spannung über Drosseln L3 von der Que11eHT2 erhalten. Dieser Vorverstärker
kann ebenfalls als Verdopplung der Vorstufe gemäß Fig. q. aufgefaßb werden, bei
welcher noch eine weitere Vo@rröhre V1 ' vorgesehen ist. Eine solche Schaltung ist
auch in Fig.9 dargestellt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern kann auch auf andere- Modulatdonsschaltungen Anwendung finden.
Außerdem kann z. B. die feste Gi:ttervorspannung der Niederfnequenzendröhre in der
Gitterleitung dieser Röhre statt in der Kathodenleitung der vorhergehenden Röhre
liegen. Auch die Spannungsvers:orgung der verschiedenen Röhren kann auf beliebige
Weise erfolgen, z. B. auch so, wie es in Fig. ro dargestellt ist, über die nach
dem Obenstehenden nichts weiter gesagt zu werden braucht.
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Arbeiten als N iederfrequenzendröhren mehrere parallel geschaltete
Röhren, so können sämtliche Röhren getrennte Gittervorspannungen erhalten. Diese
Gibtw°@rvo.rspannungen können z. B. von verschiedenen Abgriffen an einem Widerstand
im Kathodenzweig der vo@rheirgehenden Röhre oder von verschiedenen Abgriffen eines
Spannungsteilers oder von einem Widerstand:, der zwischen der Kathode der vorhergehenden
Röhre und der Anodenspannungsquelle liegt, abgenommen werden.
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Die dargestellten Schaltungen können auch für telegraphische und andere
Zwecke Verwendung finden.