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Uberlagerungsem.pfänger für mehrere Arbeitsfrequenzbereiche mit automatischer
Verstärkungsregelung Die Erfindung bezieht sich auf Überlagerungsempfänger mit einer
Umschalteinrichtung für mehrere Arbeitsfrequenzbereiche und mit einer Einrichtung
zur automatischen Verstärkungsregelung, welche bei veränderlicher Empfangsstärke
die Ausgangsamplitude selbsttätig ungefähr konstant halten soll.
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Um gleichmäßige Empfangsergebnisse in allen einschaltbaren Arbeitsfrequenzbereichen
eines solchen Empfängers zu sichern, soll in allen Bereichen die erzielbare Verstärkung
die gleiche sein und zum Ausgleich der Schwunderscheinungen auch die Verstärkungsregelung
die gleiche Wirksamkeit besitzen, ferner sollen die Änderungen der im Empfänger
erzeugten Überlagerungs.frequen.z unter dem EinfluB der Verstärkungsregelung, die
sog. Frequenzverwerfungen, auch in den höchsten Arbeitsfrequenzbereichen auf ein
unschädliches, die Empfangsleistung nicht mehr beeinträchtigendes Maß herabgesetzt
sein.
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Diese Bedingungen sind in einem derartigen Empfänger schwer gleichzeitig
zu erfüllen
und auch tatsächlich in vielen Fällen nicht erfüllt.
Gewöhnlich kann: man beobachten, daß die Empfangsleistung in den höheren Frequenzbändern,
besonders im Kurzwellengebiet, geringer ist als in tieferen zufolge der bei den
höheren Frequenzen verschlechterten Anpassung der Kopplungsmittel an die inneren
Widerstände der Verstärkerröhren.. Auch ergeben sich vielfach in den höheren Frequenz"
bändern infolge der Verstärkungsregelung an der Mischröhre sehr störende Frequenzverwerfungen
des Überlagerers.
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Es ist bereits bekannt, in einem überlagerungsempfänger gleichzeitig
mit der Umschaltung auf den Kurnvellenbere@ich die Verstärkungsregelung an der Mischröhre
unwirksam zu machen, wodurch die in diesem Bereich besonders gefährlichen Frequenzverwerfungen
vermieden werden; durch diese Maßnahme «-irl aber die Wirksamkeit des selbsttätigen
Schwundausgleichs sehr empfindlich herabgesetzt, und dies in einem Bereich, in dem
dieser eigentlich mit Rücksicht auf die starken und häufigen Schwunderscheinungen
besonders wirksam sein sollte. Der gewonnene Vorteil ist also bei dieser bekannten
Schaltung durch eine Einbuße an anderer Stelle bezahlt. Es ist auch bekannt, die
Verstärkung in den höheren Arbeitsfrequenzbereichen eines umschaltbaren Empfängers
dadurch zu erhöhen, daß mit der Umschaltung auf einen höheren Frequenzbereich gleichzeitig
eine weitere Verstärkerstufe eingeschaltet «-irl. Man kann dadurch wohl eine bessere
Gleichmäßigkeit der Empfangsleistungen in den einzelnen Bändern erzielen, jedoch
erfordert diese Methode den Aufwand einer zusätzlichen vollständigen Verstärkerstufe
mit allen zugehörigen Kopplungs- und Stroniversorgungsmitteln, welche in den niedrigeren
Frequenzbereichen. zudem noch unbenutzt bleiben.
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Die Erfindung ermöglicht durch eine besondere Art der Unischaltung
des Empfängers gleichzeitig mit dem Wechsel des Arbeitsfrequenzbereiches eine Erfüllung
der eingangs erwähnten drei Forderungen der gleichmäßigen Verstärkung, der gleichen
Regelw irkung und der Vermeidung störender Frequenzverwerfungen ohne Inkaufnahme
von Nachteilen der Wirkungsweise oder Aufwand schlecht ausgenutzter Schaltelemente.
Erfindungsgemäß enthält der Empfänger eine Um, schalteinrichtung, durch welche beim
Übergang von einem niederen auf einen höheren Frequenzbereich die Verstärkungsregelung
an der Mischröhre unwirksam gemacht und gleichzeitig eine durch die Verstärkungsregelung
beeinflußte Verstärkerstufe als Reflexverstärker in zwei Übertragungsteile, beispielsweise
den Hochfrequenzteil und den: Zwischenfrequenzteil, eingeschaltet wird. Durch diese
Art der Umschaltung wird die Verstärkung in dem betrachteten höheren Frequenzband
durch die doppelte Ausnutzung der Verstärkerwirkung einer in diesem Bereich als
Reflexröhre geschalteten Röhre erhöht, und durch Abschaltung der Verstärkungsregelung
von der Mischröhre «-erden die Frequenzverwerfungen vermieden. Trotzdem bleibt aber
die Wirkung der Regelung unvermindert, denn die Regelung der Reflexstufe wirkt sich
doppelt auf die Gesamtverstärkung aus und bildet daher den Ersatz für die fehlende
Regelung an der Mischröhre.
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Es sei erwähnt, daß die Anwendung des Reflexverstärkungsprinzips auf
Überlagerungsempfänger an sich bekannt ist. Man hat bereits eine Verstärkerstufe
gleichzeitig als Hochfrequenzverstärker und als Zwischenfrequenzverstärker verwendet.
Dies geschah aber nur zur möglichst guten Ausnutzung der Verstärkerwirkung der vorhandenen
Röhren, während eine gleichmäßigere Empfangsleistung in den einzelnen Arbeitsfrequenzbereichen
dadurch natürlich nicht erzielt werden konnte.
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Fig. i zeigt die Schaltung eines Überlagerungsempfängers nach der
Erfindung. Den Empfängereingang bildet der Antennenkreis 9 mit dem abstimmbaren
Hochfrequenzübertrager 16; darauf folgen die Hochfrequenzverstärkerröhre io, der
abstimmbare Hochfrequenzübertrager 17, die Transponierungsstufe i i mit der Oszillatorschaltung
23, das Zwischenfrequenzfilter 57, der Zwischenfrequenzverstärker i2, der Demodulator
und Regelspannungserzeuger 13, der Niederfrequenzverstärlter iq.und derLautsprecher
i5.
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Zur Abstimmung der Hochfrequenzübertrager 16 und 17 und des Oszillatorkreises
23 sind die Abstimmkondensatoren 28, 29 und 30 vorgesehen,. Der Hochfrequenzübertrager
16 enthält die Primärspulen 31, 32 und 33, die mit entsprechenden Sekundärspulen
3.1, 35 und 36 induktiv gekoppelt sind. Mit Hilfe der Schalter i9 und 20 können
wahlweise die zusammengehörenden Spulen je eines Frequenzbereiches eingeschaltet
werden. Ebenso enthält der Hochfrequenzübertrager 17 die Primärspulen 38, 39 und
40, die mit den entsprechenden Sekundärspulen 41, 42 und .f3 induktiv gekoppelt
sind und durch die Schalter 27 und 22 eingeschaltet werden. Zum Oszillatorl.:reis
23 gehören die Spulen 45, 46 und 47 und die Rückkopplungsspulen 48,49 und
50 sowie die Umschalter 21 und 25. Zur Herstellung des Gleichlaufs der Abstimtnung
sind die gebräuchlichen Parallel= und Serientrimmerkondensatoren vorgesehen. Den
Röhren io und ii werden die Betriebsspannungen von den Klemmen +B und +Sc her
zugeführt.
Die Röhre i o, die Röhre i i (in den beiden niedrigeren Frequenzbereichen) und eine
oder mehrere der Röhren im Zwischen frequenzvers.tärker 12 erhalten vom Demodulator
13 her die Regelspannung zur automatischen Verstärkungsreglung.
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Der Ausgangskreis der Transponierungsstufe i i ist mit dem Zwischenfrequenzverstärker
i2 durch ein: Bandfilter 57 gekoppelt, das zwei beiderseitig abgestimmte Zwischenfrequenztransformatoren
reit den Spulen, 54, 58 und 6o, 61 und einen Zwischenkreis: mit den Spulen 59 und
62 enthält, die mit den entsprechenden Spulen 58 und 6o induktiv gekoppelt sind.
Die Transformatoren 54, 58 und 6o, 61 und ihre zugeordneten Spulen 59 und 62 sind,
wie in der Figur angedeutet, in geeigneter Weise einzeln abgeschirmt.
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Erfindungsgemäß ist bei Einschaltung des höchsten Frequenzbereiches
eine Reflexverstärkung der Ausgangsspannung der Transponierungsstufe i i durch die
Verstärkerröhre io vorgesehen. Dazu ,wird: ein: Teil der Zwis.chenfrequenzspannung
über die Spule 58 und die Hochfrequenzdrosselspule 68 auf das Eingangsgitter der
Röhre io: zurück geleitet,. Der Blockkondensator 37, der durch den Schalter 21 in
den Kreis. eingeschaltet wird', verhindert das Abfließen, von Zwischenfrequezströ:men
zur Erde über den Weg von verhältnismäßig niedriger Impedanz, in dem die Spule 36
liegt, während die Drossel 68 den Nebenschluß zur Erde für Ströme der Empfangsfrequenzen
durch den unteren Teil der Wicklung 58 verhindert.
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Bei der Betrachtung der Wirkungsweise- des oben beschriebenen Systems
sei angenommen, dalli der Empfänger zunächst auf einen niedrigeren oder mittleren
Frequenzbereich abgestimmt ist, wobei sich. die Schalter i9, 2o, 21, 22, 24, 25,
26 und 27 in ihren untersten oder mittleren-Stellungen befinden. In: diesem Fall
wird die Z-#vi:.schenfrequen.zausgangsspan@-nung der Trans:ponierungsstufe i i durch
die Transformatoren 54, 58, den Zwischenkreis mit den Spulen 59 und 62 und die Transformatoren
6o, 61 auf die Eingangsklemmen (es Zwischenfrequenzverstärkers 12 übertragen. Der
Empfänger arbeitet dabei in üblicher Weise. Beim Empfang des höchsten Frequenz:
Bereiches entsprechend der in Fig, i angegebenen Stellung der Schalter wird der
Zwischenkreis durch den Schalter 26 geöffnet und die Kopplung zwischen den Transformatoren
54, 58 und 6o, 61 beseitigt. Infolgedessen wird ein Teil der Zwischenfrequenzaus.gangssp-annung
der Transponierungs,stufe i i über den Transformator 54, 58 auf das Eingangsgitter
der Hochfrequenzverstärkerröhre io übertragen, worin sie einer Reflexverstärkung
unterworfen wird. Bei dieser Schalterstellung wird zum Ausgangskreis des Verstärkers
io auch die Primärspule 6o des Zwischenfrequenztransformators 6o, 61 hinzugeschaltet,
so daß dieZw ischenfrequenzausgangsspannung des Verstärkers io über den Transformator
6o, 61 an die Eingangsklemmen des Zwischenfrequenzverstärkers 12 gelangt, von wo:
sie durch den übrigen Teil des Empfängers: in normaler Weise weitergeleitet wird.
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Im niedrigeren und mittleren Frequenzbereich ist die Regelspannung
zur Schwundregelung an den Röhren io und ii wirksam; beim Empfang im höchsten Frequenzbereich
fällt die Regelung an der Transponierungsstufe i i weg. Es wird aber ein vollständiger
Ausgleich für den Wegfall der Regelung an dieser Stelle geschaffen, weil die Verstärkungsregelung
in: der Röhre io über Leitung 67 eine verdoppelte Wirkung besitzt.
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In. Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Einander entsprechende Elemente sind in den beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Der Empfänger der Fig. 2 enthält den Antennenkreis 9, die abstimmbaren
Hochfrequenzübertrager 16 und 7o, die Transponierungsstufe i i mit der Oszillatorschaltung
23, den Zwischenfrequenztransformat0117 71, die Zwischenfrequenzverstärkerröhre
72, den Zwischenfrequenztransr formätor 73, den: Demodulator und Regelspannungserzeubger
13, den Nie:derfrequenzverstärker 14 und den Lautsprecher 15. Zur Einstellung der
verschiedenen Frequenzbereiche sind die Schalter i9, 20, 24, 25, 75 und 76 vorgesehen.
Der Hochfrequenzübertrager 16 ist mit dem E,i:ngangskreds der T ransponierungsstufe
i i über den Schalter 75, den Kreis 7o mit dein Spulen 77 und 78 für den niedrigen
Frequenzbereich und den Schalter 76 gekoppelt. Die am Demodulator 13 .erzeugte Regelspannung
wird der Röhre i i nur in, den beiden niedrigeren Frequenz-Bereichen und der Röhre
72 in allen Bereichen zugeführt. Der Verstärker 72 ist mit dem Demodulator über
den Transformator 73 mit den Spulen 79, 8o und den zugehörigen Ab stimmungskondens@atoren
in allen Bändern des Empfängers gekoppelt.
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Beim Einschalten des höchsten Frequenzbereiches findet in der Röhre
72 eine doppelte Verstärkung statt. Um dies zu erzielen, wird die durch das Filter
16 ausgesiebte Trägerfrequenzspannun:g dem Gitter der Röhre 72 über den Kondensator
37 zugeführt. Eine Ableitung von Hochfrequenz über den- abgestimmten Kreis, der
den Sekundärteil des Zwischenfrequenztransformato,rs 71 enthält, wird durch die
Drosselspule 68 verhindert. Die durch die Röhre 72 verstärkte Spannung wird sodann
mit Hilfe des Hochfrequenztransformators:83, 8.2 auf das Eingangsgitter
der
Mischröhre i i übertragen; die Sekundärspule 82 ist durch den Kondensator 29 abgestimmt.
Die Zwischenfrequenzausgangsspannung der Mischröhre i i wird sodann auf dem Wege
über den Zwischenfrequenztransfonmator 71 und die Hochfrequenzdrossel 68 dein Eingang
des Verstärkers 72 zugeführt. Der Kondensator 37 besitzt eine verhältnismäßig kleine
Kapazität und dient dazu, die Zwischenfrequenzströme am Abfließen zur Erde über
die verhältnismäßig niedrige Impedanz der Wicklung 36 zu hindern:.
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Wie bei dem in Fig. i beschriebenen Empfänger wird beim Einschalten
des höchsten Frequenzbereiches die Regelspannung von der Transponierungsstufe i
i abgeschaltet. Auch hier wird aber in; diesem Frequenzbereich eine vollständig
gleichwertige automatische Verstärkungsregelung erreicht, weil die Regelung in der
Verstärkerröhre 72 eine doppelte Wirkung besitzt, da sie zweimal als Verstärkerröhre
in den ganzen Übertragungsweg der Schwingungen im Empfänger eingeschaltet ist.