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Pendelrückkopplungsempfänger mit logarithmischer Arbeitsweise Die
üblichen Pendelrückkopplungsempfänger haben gewöhnlich einen Empfangsschwingungskreis,
der mit einer die Hörbarkeitsgrenze übersteigenden Wiederholungsfrequenz abwechselnd
schwingungsfähig gemacht und gesperrt wird. Bei richtiger Durchführung dieser Maßnahme
ergibt sich eine überaus gute Verstärkung. Derartige Empfänger können besonders
vorteilhaft für Trägerfrequenzen von mehr als 30 MHz verwendet werden, deren
Hochfrequenzverstärkung j sonst große Schwierigkeiten bereitet.
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Die Pendelrückkopplungsempfänger können entweder so betrieben werden,
daß die im Empfangs schwingungskreis entstehenden Schwingungen eine konstante Amplitude
erreichen, oder aber so, daß diese Schwingungen gelöscht werden, ehe sie eine konstante
Amplitude erreichen. Die erstgenannte Arbeitsweise bezeichnet man gewöhnlich als
logarithmische und die zweitgenannte als lineare Arbeitsweise. Die lineare Arbeitsweise
hat den Nachteil, daß sie zur Erreichung einer ausreichenden Empfindlichkeit des
Empfängers eine sehr genaue Einstellung des Empfängers und seines Löschspannungserzeugers
erfordert und überdies nicht mit der für die logarithmische Arbeitsweise charakteristischen
selbsttätigen Empfindlichkeitsregelung verbunden ist.
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Der letztgenannte Vorteil der logarithmischen Arbeitsweise wurde oft
dadurch aufgehoben, daß die nichtlineare Charakteristik des Empfängers eine wesentliche
Verzerrung der Wellenform des abgeleiteten Modulationszeichens zur Folge hat. Diese
Verzerrung könnte zwar dadurch beseitigt werden, daß man an den Ausgang des Empfangsschwingungskreises
einen
Modulationszeichenverstärker mit einer quadratischen Eingangs-Ausgangs-Charakteristik
anschließt, jedoch konnte dies bisher praktisch nicht verwirklicht werden, weil
die Charakteristiken der verwendeten Empfänger nicht so stabil waren, daß sie durch
die verhältnismäßig stabile Charakteristik eines Verstärkers mit quadratischer Eingangs-Ausgangs-Charakteristik
hätten ausgeglichen werden können.
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Die bekannten Pendelrückkopplungsempfänger mit logarithmischer Arbeitsweise
können verhältnismäßig leicht auf größte Empfindlichkeit bei gegebenen Betriebsbedingungen
eingestellt werden, jedoch wird ihr Betrieb schon durch eine geringfügige Änderung
einer der der Einstellung zugrunde liegenden Betriebsbedingungen erheblich gestört.
Eine solche störende Änderung kann beispielsweise in der Änderung der Stärke der
empfangenen Zeichen, in der Änderung der Antennenbelastung des abgestimmten Eingangskreises
oder in der Änderung der Steilheit der Empfangsröhre sowie in der Änderung der Betriebsspannungen
dieser Röhre liegen. Die vorgenannte Eigenschaft der üblichen Pendelrückkopplungsempfänger
ist derart bezeichnend für sie, daß man an ihnen gewöhnlich von Hand einstellbare
Regelorgane vorsieht, mit deren Hilfe einer Änderung der wichtigen Betriebsbedingungen
des Empfängers Rechnung getragen werden kann.
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Die Trennschärfe des Pendelrückkoppiungsempfängers hängt vom Verlauf
der Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises beim Wechseln des Leitwertes
von seiner positiven zu seiner negativen Größe ab, während der gleichbleibende negative
Leitwert denjenigen Bereich der Stärke der empfangenen Zeichen bestimmt, für welche
sich eine gute logarithmische Arbeitsweise des Empfängers ergibt. Da die Trennschärfe
um so besser wird, je schwächer die Neigung der Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises
ist, hat man diese Neigung zu vermindern gesucht, wodurch jedoch diejenigen Zeitintervalle
verkürzt wurden, während welcher der Leitwert seine konstante negative Größe hat,
und dies hatte eine Einschränkung desjenigen Bereiches der Zeichenstärken zur Folge,
für welchen sich eine gute logarithmische Arbeitsweise ergibt. Aber auch dann, wenn
es durch eine geeignete Abstimmung der Betriebsbedingungen des Empfängers gelingen
sollte, die gewünschte Trennschärfe mit einem ausreichend großen Bereich der zur
Sicherung der logarithmischen Arbeitsweise geeigneten Zeichenstärken in Einklang
zu bringen, würde jede Änderung der Betriebsbedingungen sowohl die Trennschärfe
als auch den genannten Bereich der Zeichenstärken sofort verändern.
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Ein weiterer, wenn auch geringfügigerer Nachteil der genannten Pendelrückkopplungsempfänger
mit logarithmischer Arbeitsweise liegt darin, daß der Empfänger auf Grund der hörbaren
Ausgangsleistung nicht genau auf die gewünschten Eingangszeichen abgestimmt werden
kann, da eine geringfügige Verstimmung keine merkbare Änderung der hörbaren Ausgangsleistung
mit sich bringt. Die Erreichung der genauen Abstimmung äußert sich nur darin, daß
der Geräuschpegel dabei seinen minimalen Wert annimmt; dies kann jedoch nur ein
sehr geübtes Ohr wahrnehmen.
| Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der oben- |
| genannten Nachteile. Dies wird gemäß der Erfindung |
| dadurch erreicht, daß die den Mitteln zur periodischen |
| Änderung des Leitwertes des Empfangsschwingungs- |
| kreises zugeführte Spannung durch Schaltelemente |
| geregelt wird, welche für diejenigen Komponenten der |
| genannten Spannung, deren Frequenz in einen vor- |
| ausbestimmten Frequenzbereich fällt, eine größere |
| Empfindlichkeit haben als für diejenigen, deren Fre- |
| quenz außerhalb des genannten Frequenzbereiches |
| fällt. |
| Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung |
| dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. |
| Fig. i und 2 zeigen gewisse Betriebscharakteristiken |
| der üblichen Pendelrückkopplungsempfänger mit lo- |
| garithmischer Arbeitsweise; die Fig. 3, 5, 6, -7 und 9 |
| Stellen verschiedene Ausführungsformen des erfin- |
| dungsgemäßen Pendelrückkopplungsempfängers dar, |
| während die Fig. 4, 8 a und 8 b gewisse Betriebscharak- |
| teristiken dieser Empfänger zeigen. |
| In Fig. i stellt die Kurve .d die idealisierte Leit- |
| wertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises |
| eines Pendelrückkopplungsernpfängers mit logarith- |
| mischer Arbeitsweise dar. Bekanntlich hat diese |
| Charakteristik die Wirkung, daß die im Empfangs- |
| schwingungskreise entstehenden Schwingungen perio- |
| disch gelöscht werden. Der Leitwert des Empfangs- |
| schwingungskreises wechselt im ersten Teil jede |
| Löschperiode von einer positiven Größe zu einer |
| maximalen negativen Größe hinüber. Dieser Wechsel |
| stellt der geneigte Teil der Kurve A dar. Während |
| eines hierauf folgenden Zeitraumes bleibt der Leitwert |
| negativ und nimmt dann wieder sehr schnell seine ur- |
| sprüngliche positive Größe an. Eine gute logarith- |
| mische Arbeitsweise des Empfängers ergibt sich dann, |
| wenn die Schwingungen im Empfangsschwingungs- |
| kreis während des Zeitintervalls, in welchem der Leit- |
| wert des Empfangsschwingungskreises seine gleich- |
| bleibende negative Größe hat, eine den Sättigungs- |
| wert darstellende konstante Amplitude erreichen. Die |
| voll ausgezogene Kurve B zeigt, wie die Amplitude |
| der Schwingungen des Empfangsschwingungskreises |
| eines Pendelrückkopplungsempfängers mit logarith- |
| mischer Arbeitsweise während einer im Zeitpunkt to |
| beginnenden Arbeitsperiode des Schwingungskreises |
| unter der Einwirkung eines verhältnismäßig schwachen |
| Eingangszeichens anwächst. Die Ordinatenwerte des |
| Diagramms sind Dezibelwerte und infolgedessen ergibt |
| sich ein linearer Verlauf der Kurve vom Zeitpunkt t2 |
| an, in welchem der Leitwert des Empfangsschwin- |
| gungskreises seine gleichbleibende negative Größe |
| erreicht, bis zum Zeitpunkt t,, in welchem die Ampli- |
| tude der Schwingungen den Sättigungswert erreicht. |
| Die gestrichelte Kurve C zeigt die Amplitudenände- |
| rungen von Schwingungen, welche durch ein viel |
| stärkeres Eingangszeichen erregt wurden. In diesem |
| Fall ist die Schwingungsamplitude im Zeitpunkt to |
| viel größer, und sie erreicht den Sättigungsbereich |
| bereits im Zeitpunkt t2, also erheblich früher als im |
| Falle eines schwachen Eingangszeichens. Auch dieser |
| Zeitpunkt t2 fällt jedoch in denjenigen Zeitraum, in |
| welchem der Leitwert des Empfangsschwingungs- |
| kreises seine maximale negative Größe hat, so daß |
| also c?ie gute l@@aritluni@--lte Arbeitsweise für einen |
| \vcitc;t Bereich der Zeichenstärken gesichert ist. |
| 1n Wirklichkeit Nveicht die Leitwertcharakteristik |
| erlieblicli von der durch die Kurve A dargestellten |
| idealisierten Norm ab und hat meist die durch die voll |
| ausgezogene Kurve I) der Fig.2 dargestellte Form. |
| Diese Form kann durch Änderung der Kreiskonstan- |
| ten des Empfangsschwingungskreises und der Be- |
| triebsbe<üngungen des Empfängers in die durch die |
| kurven 1)' und D" dargestellten Formen übergeführt |
| werden. Die durch die Kurve D' dargestellte Form |
| ergibt Sich beispielsweise dann, wenn der Empfänger |
| auf hole Trennscharfe eingestellt wird. Wie ersichtlich, |
| erhält man in diesem Fall nur einen verhältnismäßig |
| engen Bereich von Zeichenstärken mit guter logarith- |
| mischer Arbeitsweise, weil hierbei der Leitwert nur zu |
| einem ziemlich späten Zeitpunkt der Arbeitsperiode |
| seine maximale ne-ativc Größe erreicht. |
| Gem;iß der Erfindung soll nun ermöglicht werden, |
| claß die Amplitude der Schwingungen im Empfangs- |
| schwingungskreis während einer von der Stärke der |
| einkommenden Zeichen und von sonstigen Betriebs- |
| bedingungen unabhängigen, konstanten Zeitspanne |
| ihren Sättigungswert erreicht, so daß die Sicherung |
| der guten logarithmischen Arbeitsweise des Empfän- |
| gers von der Zeit, welche der Leitwert des Empfangs- |
| schwingungskreises zur Erreichung seiner maximalen |
| negativen Größe benötigt, unabhängig wird. |
| 1?ine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungs- |
| gem;ißen Empfl-ingers ist in Fig. 3 dargestellt. Der |
| Empfänger enthält einen an die Antenne i5 an- |
| geschlossenenund mittels der Spule 1.1 veränderlicher |
| Induktivität abstimmbaren Empfangsschwingung-'-,- |
| kreis 13, dessen Leitwert durch die mit ihren, Steuer- |
| gitter ii und mit ihrer Kathode 12 über den Konden- |
| sator 8 an ihn angeschlossenen Elektronenröhre io in |
| bekannter Weise so geänderf wird, daß er abwechselnd |
| positive und negative Werte annimmt. Das als erste |
| Anode wirkende Schirmritter 16 der Röhre ist über |
| einen l@ondensator o und eine mit der Spule 14 zwecks |
| Herbeiführung einer Rückkopplung induktiv gekop- |
| pelte Spule 17 mit der I@athode 12 verbunden. Die |
| eigentliche Anode iS der Röhre ist an einen von der |
| Primärwicklung i< eines Niederfrequenztransforma- |
| tors 2o gebildeten Ausgangskreis angeschlossen, in |
| welchem sich die Moidul<ttionskomponenten der emp- |
| fangenen Zeichen ergeben. Zwischen das Schirmgitter |
| 16 und die Anode 18 der Röhre ist ein an die Anoden- |
| spannungsquelle -#- B angeschlossener Spannungstei- |
| ler 21 eingeschaltet, mit dessen Hilfe die Steilheit der |
| Röhre geändert und dadurch eine Empfindlichkeits- |
| regelung bewirkt \%-erden kann. Der Röhre io wird |
| zwecks Herbeiführung der periodischen Änderung des |
| Leitwertes des Empfangsschwingungskreises vom |
| SchNvingungserzeuger 22 eine Löschspannung zuge- |
| fiihrt. Die Anode 24 der diesen Schwingungserzeuger |
| bildenden Elektronenröhre 23 ist einerseits über einen |
| Widerstand 25 an die Spannungsquelle '- B und an- |
| dererseits über (Ion Empfangsschwingungskreis an die |
| Steuerelektrode ii der Reihre io angeschlossen. Das |
| Schirmgitter der Röhre 23 erhält ihre Betriebsspan- |
| nung von der Spannungsduelle -#-Sc. |
| In den Kathodenkreis der Röhre io ist ein Wider- |
| stand _(> und ein dazu parallel geschalteter Konden- |
| sator 27 eingeschaltet. Die Kapazität des Konden- |
| sators 27 ist so groß, daß er für Ströme, deren Frequenz |
| der Frequenz der Modulationskomponenten der emp- |
| fangenen Zeichen entspricht, einen kleinen Widerstand |
| darstellt. Der Widerstand 26 wird so groß bemessen, |
| daß der durchschnittliche Anodenstrom der Röhre io |
| an diesem Widerstand eine negative Spannung solcher |
| Größe ergibt, welche bei ihrer Zuführung zum Steuer- |
| gitter i i der Röhre io dazu ausreicht, diese Röhre zu |
| sperren. Zum Ausgleich dieser starken negativen |
| Rückkopplung ist der eine Pol des abstimmbaren |
| Empfangsschwingungskreises 13 über einen Wider- |
| stand 28 geerdet, der mit dem Widerstand 25 zusam- |
| men einen Spannungsteiler darstellt. Die Polarität |
| der sich am Widerstand 28 ergebenden Spannung ist |
| derjenigen der sich am Widerstand 26 ergebenden |
| Spannung entgegengesetzt, und ihre Größe ist bei ge- |
| eigneter Wahl der Widerstände 25 und 28 derart, daß |
| sie den Arbeitspunkt der Röhre io in ihrer normalen |
| Lage hält. |
| Die Schaltelemente 25 bis 27 stellen :Mittel dar, |
| welche für die in einen gewissen Frequenzbereich |
| fallenden Komponenten der den zur periodischen Än- |
| derung des Leitwertes des Empfangsschwingungs- |
| kreises dienenden Organen von der Spannungsquelle |
| B zugeführten Energie eine größere Empfindlich- |
| keit haben als für die außerhalb .dieses Frequenz- |
| bereiches fallenden Komponenten und infolgedessen |
| die den genannten Organen zugeführte Energie so |
| regeln, daß dadurch die Abhängigkeit der Betriebs- |
| charakteristik des Empfängers von Änderungen der |
| Betriebsbedingungen, welche eine Änderung der in |
| den erwähnten Frequenzbereich fallenden Frequenz- |
| komponenten herbeiführen könnten, vermindert wird. |
| Die genannte Regelung erfolgt in der Weise, daß nur |
| im Hinblick auf die in den genannten Frequenzbereich |
| fallenden Komponenten des Ausgangsstroms der |
| Röhre io eine negative Rückkopplung herbeigeführt |
| und dadurch die Steilheit der Röhre in einem die |
| Betriebscharakteristik des Empfängers stabilisieren- |
| den Sinne beeinflußt wird, indem sich dabei ein von |
| Änderungen der Betriebsbedingungen unabhängiger |
| konstanter Durchschnittswert der in jeder Pendel- |
| periode zum Aufschaukeln der Schwingungen auf ihre |
| größte Amplitude zur Verfügung stehenden Zeit- |
| spanne ergibt. |
| An den Ausgangskreis der Röhre io ist ein Ver- |
| stärker 29 mit für einen gewissen Amplitudenbereich |
| der Modulationszeichen quadratischer Eingangs-Aus- |
| gangs-Charakteristik angeschlossen, der die Aufgabe |
| hat, die durch die logarithmische Arbeitsweise des |
| Empfängers verursachte Verzerrung der Wellenform |
| des blodulationszeichens zu berichtigen. Der Ver- |
| stärker besteht aus einer Elektronenröhre 30, deren |
| Steuergitter 31 über einen als zusätzlichen Empfind- |
| lichkeitsregler dienenden Spannungsteiler 32 mit der |
| Sekundärwicklung 33 des Transformators 20 ver- |
| bunden ist. Zwischen das erste Steuergitter 31 und |
| die Kathode der Röhre 30 ist ein weiterer Spannungs- |
| teiler 34 eingeschaltet, dessen verstellbarer Kontakt 35 |
| mit dem zweiten Steuergitter 36 der Röhre verbunden |
| ist. Die Anode 37 der Röhre, welche ihre Betriebs- |
| Spannung von der Spannungsquelle + B erhält, ist an |
| den Eingangskreis eines Niederfrequenzverstärkers 38 |
| angeschlossen, dessen Ausgangskreis mit einem Laut- |
| sprecher 39 verbunden ist. Die Schirmgitter der |
| Röhre 3o sind an die Spannungsquelle + Sc an- |
| geschlossen. |
| Die Wirkungsweise des Empfängers wird an Hand |
| der Kurven der Fig. 4 erläutert. Der Schwingungs- |
| erzeuger 22 liefert periodisch wiederkehrende Impulse, |
| welche durch die Widerstände 25 und 28 und den |
| Kondensator 8 in die durch die Kurve E dargestellte |
| Löschspannung umgeformt werden. Diese wird der |
| Steuerelektrode ii der Röhre io zugeführt und macht |
| diese Röhre abwechselnd schwingungsfähig und |
| schwingungsunfähig. Dementsprechend verändert sich |
| der Leitwert des abgestimmten Empfangsschwingungs= |
| kreises 13 gemäß der Kurve F, deren allgemeine Form |
| durch die Kreiskonstanten des schwingenden Systems, |
| durch die ihnen zugeführte Vorspannung sowie durch |
| die Amplitude und die Wellenform der Löschspannung |
| bestimmt ist. |
| Es sei nun angenommen, daß dem Empfangs- |
| schwingungskreis 13 ein empfangenes amplituden- |
| moduliertes Zeichen mit einer verhältnismäßig kleinen |
| Durchschnittsamplitude G zugeführt wird, welches in- |
| folge der Amplitudenmodulation eine größte Ampli- |
| tude G' und kleinste Amplitude G" hat. Die Art und |
| Weise, in der sich die Schwingungen im Empfangs- |
| schwingungskreis 13 unter dem Einfluß dieser ver-, |
| schiedenen Zeichenamplituden aufschaukeln, ist durch |
| die Kurven H, H' und H" dargestellt, während
die |
| Kurven 1, 1' und 1" die durch diese Schwingungen |
| in der Röhre io hervorgerufenen Anodenstromimpulse |
| zeigen. Die Anodenstromimpulse sind der Einfachheit |
| halber in idealisierter Gestalt, als Impulse rechteckiger |
| Wellenform, gezeichnet. Es ist offenbar, daß die |
| Dauer dieser Impulse und damit der dynamische Wert |
| des Anodenstromes von der Amplitude der Modu- |
| lationshüllkurve des empfangenen Zeichens abhängt. |
| Infolgedessen ergeben sich im Ausgangskreis der |
| Röhre io die Modulationskomponenten des empfan- |
| genen Zeichens, und diese gelangen über den Trans- |
| formator 20 zum Niederfrequenzverstärker 29. Es |
| kann hier erwähnt werden, daß der in den Kathoden- |
| kreis der Röhre io eingeschaltete Kondensator 27 eine |
| so große Kapazität hat, daß die sich am Kathoden- |
| widerstand 26 ergebende Gleichspannung durch die |
| auf die Modulation zurückzuführenden Änderungen der |
| Zeichenamplitude nicht merklich beeinflußt wird. Mit |
| anderen Worten: Der Kondensator 27 überbrückt den |
| Kathodenwiderstand 26 für Modulation,zeichenströme, |
| so daß die blodulationskomponenten an diesem Wider- |
| stand keine Vorspannung für die Röhre io erzeugen, |
| d. h. an der negativen Rückkopplung nicht teilnehmen. |
| Der Verstärker 29 verstärkt infolge seiner quadra- |
| tischen Eingangs-Ausgangs-Charakteristik die ihm zu- |
| geführten Modulationszeichen größerer Amplitude in |
| höherem Maße als die Modulationszeichen kleiner |
| Amplitude und berichtigt dadurch die durch die lo- |
| garithmische Arbeitsweise des Empfängers verursachte |
| Verzerrung der Wellenform des Modulationszeichens. |
| Mittels des Spannungsteilers 34 kann die quadratische |
| Charakteristik des Verstärkers 29 von Hand derart |
| geregelt werden, daß diese Charakteristik einen ge- |
| nauen Ausgleich der genannten Verzerrungen schafft. |
| Die Modulationszeichen werden dann nach ihrer Ver- |
| stärkung im Niederfrequenzverstärker 38 durch den |
| Lautsprecher 39 wiedergegeben. |
| Es sei nun angenommen, daß die Durchschnitts- |
| amplitude des empfangenen Zeichens auf den Wert K |
| ansteigt, wobei die größte Zeichenamplitude K' und |
| die kleinste Zeichenamplitude K" ist. Die vergrößerte |
| Durchschnittsamplitude hat zur Folge, daß die Ampli- |
| tude der Schwingungen im Empfangsschwingungs- |
| kreis ihren Sättigungswert in jeder Pendelperiode eher |
| erreicht als vorhin und infolgedessen in der Röhre io |
| länger andauernde Anodenstromimpulse entstehen. |
| Dadurch wird der durchschnittliche Anodenstrom der |
| Röhre vergrößert, so daß auch die sich am Kathoden- |
| widerstand 26 ergebende Vorspannung größer wird |
| und infolgedessen eine Verringerung der Steilheit der |
| Röhre erfolgt, die eine Verminderung der negativen |
| Größe des Leitwertes des Empfangsschwingungs- |
| kreises auf den durch die Kurve I. der Fig. 4 dar- |
| gestellten Wert zur Folge hat. Dies hat die Wirkung, |
| daß das Aufschaukeln der Schwingungen im Emp- |
| fangsschwingungskreis verzögert wird, wie dies die |
| Kurven M, :11' und M" zeigen. Die sich hierbei er- |
| gebenden Ancdenstromimpulse in der Röhre io sind |
| durch die Kurven N, 1'@" und N" dargestellt. |
| Aus den vorstehenden Ausführungen und aus den |
| Kurven der Fig. 4 geht hervor, daß die negative Rück- |
| kopplung über den Kathodenwiderstand 26 diejenige |
| Zeitspanne, welche die Schwingungen im Empfangs- |
| schwingungskreis zum Erreichen ihrer größten Am- |
| plitude benötigen, von der durchschnittlichen Zeichen- |
| stärke unabhängig praktisch konstant hält, so daß |
| auch der durchschnittliche Anodenstrom der Emp- |
| fangsschwingröhre praktisch konstant bleibt, während |
| der Augenblickswert des Anodenstroms infolge der |
| Tatsache, daß der Widerstand 26 für die Modulations- |
| zeichenströme durch den Kondensator 27 überbrückt |
| ist, mit den auf die lh)dulatio>n des empfangenen |
| Zeichens zurückzufiihrenden Amplitudenänderungen |
| dieses Zeichens veränderlich ist. |
| Diese Steuerung der Empfangsschwingröhre durch |
| die negative Rückkopplung hat mannigfache Vorteile. |
| Infolge der Tatsache, daß diejenige Zeitspanne, welche |
| die Schwingungen im Empfangsschwingungskreis zum |
| Erreichen ihrer größten Amplitude benötigen, prak- |
| tisch konstant ist, bestimmt allein der hintere Ab- |
| schnitt des negativen Teiles der Leitwertcharakte- |
| ristik den Charakter der logarithmischen Arbeitsweise |
| des Empfängers. Auf diese Weise wird unabhängig |
| von der durchschnittlichen Zeichenamplitude eine gute |
| logarithmische Arbeitsweise erreicht. Da der hintere |
| Abschnitt der Leitwertcharakteristik auch durch die- |
| jenigen Einstellungen der Kreiskonstanten des Emp- |
| fängers kaum beeinflußt wird, welche mittels Ände- |
| rung der Neigung des Übergangsteiles der Leitwert- |
| charakteristik von ihren positiven zu ihren negativen |
| Größen die gewünschte Trennschärfe des Empfängers |
| herbeiführen, wird die gute logarithmische Arbeits- |
| weise des erfindungsgemäßen Empfängers gleichzeitig |
| auch von diesen Einstellungen unabhängig. Ein wei- |
| terer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen nega- |
tiven Rückkopplung besteht darin, daß die konstante Größe der zum
Erreichen der größten Amplitude der Schwingungen im Empfangsschwingungskreis benötigten
Zeit den Empfänger befähigt, unter Beibehaltung der guten logarithmischen Arbeitsweise
eine im weit höheren Grade modulierte Trägerwelle einwandfrei zu demodulieren, als
es sonst möglich wäre. Ferner hat die negative Rückkopplung den aus den Kurven
H, H' und
H" bzw. ?6I,
M' und M" ablesbaren Vorteil, daß dabei
die sich bei einer gegebenen prozentualen Modulation der Trägerwelle ergebende hörbare
Ausgangsleistung des Empfängers mit dem Anwachsen der durchschnittlichen Zeichenamplitude
anwächst. Dadurch wird die Abstimmung des Empfängers sehr erleichtert, indem die
hörbare Ausgangsleistung dann am größten wird, wenn der Empfänger genau auf Trägerwelle
abgestimmt ist, während bei den bekannten Empfängern das einzige Zeichen für die
richtige Abstimmung im Abnehmen des Rauschens auf ein Mindestmaß bestand.
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Schließlich ergeben sich noch weitere wichtige Vorteile der erfindungsgemäßen
negativen Rückkopplung aus der Tatsache, daß hierbei die Anodenstromimpulse in der
Empfangsröhre infolge der selbsttätigen Steuerung der Steilheit der Röhre von zahlreichen
Betriebsbedingungen des Empfängers unabhängig werden. Die Ausschaltung des Einflusses
der durchschnittlichen Zeichenamplitude ist bereits erwähnt worden. In derselben
Weise wird aber auch der Einfluß etwaiger Änderungen des Leitwertes des Empfangsschwingungskreises,
wie sie beispielsweise durch Änderungen des Antennenwiderstandes verursacht werden
können, ausgeschaltet. Ebenso wird auch der Einfluß von Änderungen der Betriebsspannungen
der Anode und des Schirmgitters der Empfangsröhre io sowie von Änderungen der Betriebsspannungen
des Löschspannungserzeugers 22, der Steilheit der Empfangsröhre io und anderer Betriebsbedingungen
beseitigt, so daß die Stabilität des Empfängers ganz erheblich erhöht wird. Es wurde
beispielsweise festgestellt, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Pendelrückkopplungsempfänger
bei allen zwischen 5o und 500 Volt liegenden Werten der Spannung der Spannungsquelle
4 - B eine gute logarithmische Arbeitsweise hatte und eine völlige
Stabilität aufwies, während die bekannten Pendelrückkopplungsempfänger bereits bei
einer nur einen geringen Bruchteil dieses Spannungsbereiches ausmachenden Änderung
ihrer Betriebsspannungen völlig unstabil werden.
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Die Amplitude der dem Verstärker 29 zugeführten Modulationszeichen
kann mittels des Spannungsteilers 21 geregelt werden. Wenn der bewegliche Kontakt
des Spannungsteilers beispielsweise so verstellt wird, daß sich der Widerstand zwischen
der Spannungsquelle -+ B und dem Schirmgitter 16 der Röhre io vergrößert, so wird
dadurch die Schirmgitterspannung vermindert. Infolgedessen vermindert sich auch
die Stärke der durch den Widerstand 26 und den Kondensator 27 fließenden Anodenstromimpulse
und damit die sich am Widerstand 26 ergebende Spannung, wodurch die Steilheit der
Röhre io erhöht wird. Dadurch wird das Aufschaukeln der Schwingungen im Empfangsschwingungskreis
beschleunigt und die zum Erreichen der größten Amplitude dieser Schwingungen benötigte
Zeit vermindert, so daß also die Anodenstromimpulse länger werden und der Durchschnittswert
des Anodenstroms daher seine frühere Größe beibehält.a;is einem Vergleich der das
Aufschaukeln der Schwingungen veranschaulichenden Kurven H, H' und
H" bzw. M, M' und :LT" und den die entsprechenden Anodenströme darstellenden
Kurven I, 1' und I" bzw. N, N' und N" der Fig. 4 Hervorgeht,
ergibt sich für eine gegebene prozentuale Amplitudenmodulation der Trägerwelle bei
einem rascheren Aufschaukeln der Schwingungen eine geringere dynamische Änderung
des Anodenstromes als bei einem langsameren Aufschaukeln der Schwingungen. Hieraus
folgt, daß die obenerwähnte Verstellung des Spannungsteilers 21 die dynamische Änderung
des Anodenstromes verringert und dadurch auch die Amplitude des von der Trägerwelle
abgenommenen Modulationszeichens v"rinitidert. Die Amplitude dieses dem Verstärker
29 zugeführten Modulationszeichens wird dadurch noch weiter vermindert, daß durch
die genannte Verstellung des Spannungsteilers 21 die Größe des zur Primärwicklung
r9 des Transformators 20 parallel geschalteten Widerstandes vermindert wurde. Die
durch diese Widerstandsverminderung bewirkte Verringerung der Amplitude des Modulationszeichens
wird um so mehr vorherrschend, je mehr der verstellbare Kontakt des Spannungsteilers
der mit dem Transformator verbundenen Klemme des Spannungsteilers genähert wird.
Die Empfindlichkeitsregelung ist also das Ergebnis zweier Faktoren, nämlich erstens
der Wirkung des Widerstandes 26 und des Kondensators 27, welche den Durchschnittswert
des Anodenstromes auf einem konstanten Wert hält, und zweitens der Nebenschlußwirkung
des Spannungsteilers auf den Transformator 2o. Diese beiden Faktoren summieren sich
und ergeben zusammen einen sehr weiten Bereich der Empfindlichkeitsregelung.
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Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der rückgekoppelten Verstärkerstufe
des in Fig. 3 dargestellten Empfängers. Diese Stufe enthält hier einen Gleichrichter
40, der die Wellenform der Löschspannung so ändert, daß die Leitwertcharakteristik
des Empfangsschwingungskreises in einem größeren Bereich seiner negativen Werte
gleichförmiger wird als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Die Anode 41 des Gleichrichters
ist an den Empfangsschwingungskreis 13 angeschlossen, während seine Kathode 42 über
einen Kondensator 43 mit der nicht geerdeten Klemme des Kathodenwiderstandes 26
verbunden ist. Die an die Kathode 42 des Gleichrichters angeschlossene Vorspannungsquelle
44 liefert eine Vorspannung, welche den Gleichrichter so lange in seinem nichtleitenden
Zustand hält, bis die Löschspannung in jeder Pendelperiode eine vorausbestimmte
Amplitude erreicht. Nachdem der Gleichrichter leitend geworden ist, begrenzt er
die Amplitude der Löschspannung auf den durch die Kurve E' der Fig. 4 dargestellten
konstanten Wert. Dadurch erhält die Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises
eine der Kurve A der Fig. i besser angenäherte Form, und ihr Bereich konstanten
negativen Wertes wird infolgedessen größer als bei ihrer durch die Kurve F der Fig.
4
dargestellten Form. Dies befähigt die rückgekoppelte Stufe zu
einer sich über einen weiteren Bereich von durchschnittlichen Zeichenamplituden
und prozentualen Amplitudenmodulationen der empfangenen Trägerwellen erstreckenden
logarithmischen Arbeitsweise.
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Die Schaltelemente der in Fig. 5 dargestellten Anordnung können beispielsweise
wie folgt beschaffen sein Röhre io . . . . . . . . . 6 AU 6, Röhre 23............
6 AU 6, Gleichrichter 40 ..... 6 AL 5, Kondensator 8....... ioo pF,
Kondensator 9....... 8,uF und o,oo5 ,uF, parallel geschaltet, Kondensator
27...... 8 pF und o,oo5,F, parallel geschaltet, Kondensator 43......
8pF und o,i ,uF, parallel geschaltet, Widerstand 25 ...... 150000 Ohm, Widerstand
26 ...... ioooo bis iooooo Ohm, vorteilhaft etwa 2oooo Ohm, Spannungsquelle 44 ..
Zoo V, Frequenz des Schwingungserzeugers 22 ...... 3o, kHz, Abstimmbereich
des Schwingungskreises 13 ........ io bis 30 MHz, Spannungsquelle +B
250 V. Fig. 6 stellt eine rückgekoppelte Verstärkerstufe dar, welche selbstpendelnd
ist, d. h. keiner besonderen Löschspannungsquelle bedarf. Diese Anordnung entspricht
im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 3, mit dem Unterschied, daß der Widerstand
28 über einen `'Widerstand #46 mit einer Spannungsquelle -f- B verbunden und der
Verbindungspunkt der Widerstände 28 und 46 über einen Widerstand 47 an den Empfangsschwingungskreis
13 angeschlossen ist, wobei der Empfangsschwingungskreis über einen Kondensator
48 mit der geerdeten Klemme des Kathodenwiderstandes 26 in Verbindung steht. Da
beim selbstpendelnden Rückkopplungsempfänger die zum Aufschaukeln der Schwingungen
im Empfangsschwingungskreis erforderliche Zeit sowie die Amplitude dieser Schwingungen
annähernd konstant ist, wird die Pendelfrequenz von der am Verbindungspunkt der
Widerstände 28 und 46 erscheinenden Vorspannung sowie von der Größe des Widerstandes
26 bestimmt. Die Größe derjenigen Zeitspanne, innerhalb welcher die Leitwertcharakteristik
des Empfangsschwingung skreises negative Werte hat, sowie die Geschwindigkeit des
Hinüberwechselns des Leitwertes von seinen positiven zu seinen negativen Werten,
hängt vom Verhältnis zwischen der Kapazität des Kondensators 48 und dem Gesamtwiderstand
der Widerstände 28, 46 und 47 ab. Der Kathodenwiderstand 26 hat auch hier die Wirkung,
daß der durchschnittliche Anodenstrom und die durchschnittliche Aufschaukelzeit
der Schwingungen im Empfangsschwingungskreis praktisch konstant bleibt. Dadurch
wird die durchschnittliche Pendelfrequenz unabhängig von der durchschnittlichen
Zeichenstärke der empfangenen Zeichen und unabhängig von den sonstigen Betriebsbedingungen
des Empfängers auf einem konstanten Wert gehalten. Die dynamische Pendelfrequenz,
d. h. die sich beim Empfang einer modulierten Trägerwelle ergebende Pendelfrequenz,
ändert sich natürlich entsprechend den Änderungen der durch die Amplitudenmodulation
verursachten Amplitudenänderungen der empfangenen Trägerwelle und ergibt daher im
Ausgangskreis des Empfängers das Modulationszeichen.
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Die Amplitudenmodulation der Trägerwelle vergrößert während der einen
Halbperiode des Modulationszeichens die Amplitude der Trägerwelle über ihren Durchschnittswert
und vermindert sie während der anderen Halbperiode des Nlodulationszeichens unter
ihren Durchschnittswert. Die Vergrößerung der Amplitude bezeichnet man als Aufwärtsmodulation
und die Verminderung der Amplitude als Abwärtsmodulation der Trägerwelle. Aus den
Kurven H, H', H" und M, H', M" geht hervor, daß die Zeitdauer der dynamischen
Anodenstromimpulse beim Empfang einer abwärts modulierten Trägerwelle größerer Amplitude
kürzer ist als beim Empfang einer um den gleichen Betrag abwärts modulierten Trägerwelle
kleinerer Amplitude. Wenn also eine Trägerwelle großer Amplitude eine hohe prozentuale
Modulation mit entsprechend großer Abwärtsmodulation hat, kann die Zeitdauer der
Anodenstromimpulse beim Erreichen ihrer Sättigungsamplitude zu Null werden, was
eine Verzerrung des sich am Empfängerausgang ergebenden Modulationszeichens zur
Folge hätte. Dies kann durch die in Fig. 7 dargestellte Anordnung vermieden werden.
Diese Anordnung entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 3, enthält jedoch
auch den in Fig. 5 dargestellten Gleichrichter 40. Die Anordnung gemäß Fig.7 unterscheidet
sich von den vorhin erwähnten Anordnungen darin, daß bei diesen Anordnungen das
Maß des negativen Leitwertes des Empfangsschwingungskreises durch die mittels des
Kathodenwiderstandes 26 erzielte negative Rückkopplung geregelt wurde, während bei
der Anordnung gemäß Fig. 7 das Maß dieses negativen Leitwertes konstant bleibt und
dafür die Zeitdauer des negativen Leitwertes in Abhängigkeit von den jeweiligen
Betriebsbedingungen des Empfängers geregelt wird. Zu diesem Zweck ist in dem Kathodenkreis
der Röhre io zwischen den Widerstand 26 und die Rückkopp--lspule 17 ein Widerstand
5o eingeschaltet, dessen Größe kleiner ist als diejenige des Widerstandes 26. Zum
Widerstand 5o ist der Kondensator 51 parallel geschaltet, dessen Kapazität groß
genug ist, um am Widerstand 5o das Entstehen einer kleinen Vorspannung für den Gleichrichter
4o herbeizuführen, dessen Kathode 42 an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen
26 und 5o angeschlossen ist. Das Steuergitter il der rückgekoppelten Röhre io erhält
von der Spannungsquelle + B über einen aus den Widerständen 28 und 52 bestehenden
Spannungsteiler eine positive Vorspannung, ähnlich wie bei der Anordnung gemäß Fig.
3, so. daß die Arbeitsweise der Anordnung von etwaigen nderungen der Spannung der
Spannungsquelle + B auch hier unabhängig ist. Der Löschspannungserzeuger 22 liefert
hier eine sägezahnförmig
verlaufende Löschspannung. Zu diesem Zweck
ist der Verbindungspunkt des an die Spannungsduelle ? L ',angeschlossenen Widerstandes
25 mit der Anode -24 der R(ilrre 23 über einen Kondensator 53 geerdet. Die Anode
24 ist über einen Kondensator 54 und einen Widerstand 55 an den Verbindungspunkt
der Widerstände 28 und 52 angeschlossen, um die Löschspannung dem Steuergitter ri
der Röhre io zuzuführen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung wird an Hand der Kurven der Fig. 8
a und 8 b erläutert. Die Kurven der Fig. 8a gelten für ein empfangenes Zeichen verhältnismäßig
kleiner Durchschnittsamplitude und diejenigen der Fig. 81) für ein empfangenes Zeichen
größerer Amplitude. Der Kondensator 53 des Lösch-,-p- ., 22 wird während des verhältnism;ißig
langen Ruhezustandes der Röhre 23 von der Spannungsquelle -r B über den Widerstand
25 langsam aufgeladen und entlädt sich dann schnell, so daß in der Röhre 23 die
Schwingungen einsetzen. Infolgedessen ergibt sich am Kondensator 53 die durch die
Kurve R der Fig.8a dargestellte sägezahnförmige Löschspannung. Sie wird dem Steuergitter
ii der Röhre io zugeführt, macht jedoch die Röhre erst dann schwingungsfähig, sobald
ihre Größe diejenige der durch die Linie e. dargestellten Vorspannung des Steuergitters
übersteigt. Die Röhre io erzeugt an dem Widerstand 50 eine verhältnismäßig
kleine Spannung CO C,' welche den Gleichrichter 40 so lange in seinem nichtleitenden
Zustand hält, bis die Lösch-Spannung die Sperrspannung e. um den Spannungswert e,
übersteigt. Danach wird der Gleichrichter 40 durchlässig und begrenzt die Größe
der Löschspannung auf den durch den horizontalen Teil der Kurve R dargestellten
konstanten Wert. Die sich hieraus ergebende Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises
zeigt die Kurve S. Die Kurve T veranschaulicht das unter dem Einfluß der durchschnittlichen
Amplitude der empfangenen Trägerwelle erfolgende Aufschaukeln der Schwingungen im
Empfangsschwingungskreis, während die Kurve U den sich hieraus ergebenden Anodenstromimpuls
darstellt.
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Wenn die Durchschnittsamplitude der empfangenen Trägerwelle zunimmt,
erfolgt das Aufschaukeln der Schwingungen im Empfangsschwingungskreis schneller,
und infolgedessen würde die ZeitdauerderAnodenstr(>rnimpuise und der Durchschnittswert
des Anodenstroms größer werden, wenn die durch den Kathodenwiderstand 26 bewirkte
negative Rückkopplung nicht vorhanden wäre. Die Vergrößerung des Durchschnittswertes
des Anodenstroms erhöht jedoch die Sperrspannung der Röhre io auf den in Fig. 8
b dargestellten neuen Wert eä, so daß der Gleichrichter 40 jetzt nur bei einem höheren
Wert der Löschspannung durchlässig wird, der sich aber vom Wert e,' um denselben
Spannungswert er unterscheidet wie vorhin, da die sich am Widerstand 5o ergebende
Spannung praktisch dieselbe bleibt. Die Kurve R' stellt die unter diesen Umständen
dem Steuergitter der Röhre io zugeführte Löschspannung dar. Wie die Kurve zeigt,
setzt die Schwingungsfähigkeit der Röhre io jetzt in einem späteren Zeitpunkt der
Pendelperiode ein als früher, so daß die Zeitdauer des negativen Leitwertes des
Empfangsschwingungskreises kürzer wird, wie dies die Kurve S' veranschaulicht. Aus
der das Aufschaukeln der Schwingungen im Empfangsschwingungskreis veranschaulichenden
Kurve T' geht hervor, daß die Zeitdauer, während welcher die Schwingungen im Empfangsschwingungskreis
ihre größte Amplitude haben, durch die Änderung der durchschnittlichen Amplitude
des empfangenen Zeichens nicht beeinflußt wird, so daß auch die durchschnittliche
Zeitdauer der Anodenstromimpulse 1'7' dieselbe bleibt wie früher.
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Die Kurven V und W der Fig. 8 a stellen die angenommen größte und
kleinste Amplitude des empfangenen Zeichens verhältnismäßig kleiner Durchschnittsamplitude
dar, während die Kurven V und IV' der Fig. 8 b die angenommen größte und
kleinste Amplitude des empfangenen Zeichens größerer Durchschnittsamplitude darstellen.
Die Kurven 1 und F der Fig. 8 a sowie die Kurven Y' und )"' der Fig. 8 b veranschaulichen
die durch die NIeduiation des empfangenen Zeichens verursachte Änderung der Zeitdauer
der Anodenstromimpulse. Dies: Kurven lassen erkennen, daß der Empfänger unabhängig
von der Größe der durchschnittlichen Amplitude des empfangenen Zeichens in der Lage
ist, auch bei starker prozentualer Modulation der Trägerwelle ein unverzerrtes Ausgangszeichen
zu liefern.
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Fig. 9 zeigt wiederum eine selbstpendelnde Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Empfängers. Hier ist die Empfangsröhre io' eine Triode, deren Steuergitter ii und
Anode 18 über Kondensatoren 58 und 59 an den Empfangsschwingungskrois 13 angeschlossen
sind, wahrend ihre Kathode 12 über eine Hochfrequenzdrosselspule 6o, über den beweglichen
Kontakt 61 eines Umschalters und entweder über den festen Kontakt 63 des Umschalters
und den Widerstand 26' oder über den festen Kontakt 64 des Unischalters und die
Pentode 62 geerdet werden kann. Der innere Widerstand der Triode io' ist kleiner
als derjenige der Empfangsröhren der vorhin beschriebenen Ausführungsformen des
Empfängers, und der Wert des Widerstandes 26' sowie der innere Widerstand der Pentode
62 übersteigen den inneren Widerstand der Röhre um ein erhebliches Maß, so daß sich
der liauptsäthliche Teil des Spannungsabfalles im Entladungskreis der Röhre io'
am Widerstand 26' bzw. an der Pentode 62 ergibt. Die Röhre io' ist infolge ihrer
Zwischenelektrodenkapazitäten schwingungsfähig. Ihre Anode 18 ist über eine Hochfrequenzdrosselspule
65 und die Primärwicklung iy des Ausgangstransformators 20 mit dem beweglichen Kontakt
66 eines Umschalters -verbunden, von dessen festen Kontakten 67 und 68 der eine
mit dem positiven Pol der Spannungsquelle + B und der andere mit einem Punkt geringerer
Spannung dieser Spannungsquelle verbunden ist. Der Kathodenkreis der Pentode 62
enthält einen einstellbaren Widerstand 69, mit dessen Hilfe der gewünschte größte
Wert des Anodenstroms der Röhre eingestellt werden kann. Die beweglichen Kontakte
61 und 66 der beiden genannten Umschalter sind mechanisch miteinander verbunden.
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Die Spitzen der sich im Empfangsschwingungskreis 13 während
eines Teiles jeder Pendelperiode aufschaukelnden
Schwingungen werden
in der Röhre io' einer Girtergleichrichtung unterworfen und ergeben am Kondensator
58 und am Widerstand 28' eine auf das Steuergitter wirkende negative Vorspannung,
welche die größte Amplitude der Schwingungen begrenzt. Falls die beweglichen Kontakte
61 und 66 der Umschalter mit den festen Kontakten 63 und 67 in Berührung stehen,
stellt im wesentlichen der von der Spannungsquelle + B über den Widerstand 26' aufgeladene
Kondensator 27' die Anodenspannungsquelle der Röhre io dar, wobei der Widerstand
26' den Durchschnittswert derjenigen Energie begrenzt, welche die Röhre io' dem
Kondensator 27' entnehmen kann, ohne daß die sich an diesem Kondensator ergebende
Spannung vermindert wird. Der durchschnittliche Anodenstrom der Röhre io' wird demnach
durch den Widerstand 26' und den Kondensator 27' auf einem praktisch konstanten
Wert gehalten.
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Dieser praktisch konstante Wert des durchschnittlichen Anodenstroms
hat auch hier, wie im Falle der Anordnung gemäß Fig. 6, die Wirkung, daß die durchschnittliche
Pendelfrequenz konstant bleibt. `Fenn beispielsweise der durchschnittliche Amplitudenwert
der empfangenen Trägerwelle ansteigt, so neigt infolge des selbstpendelnden Charakters
des Empfängers auch die Pendelfrequenz dazu, anzusteigen, was ein Ansteigen des
durchschnittlichen Anodenstroms der Empfangsröhre zur Folge hat. Das Ansteigen des
Anodenstroms vermindert jedoch die sich am Kondensator 27' ergebende Spannung, da
die Ladung des Kondensators durch den Widerstand 26' begrenzt wird. Infolgedessen
vermindert sich die Anodenspannung der Empfangsröhre und damit auch ihre Steilheit,
so daß die Aufschaukelzeit der Schwingungen nun länger wird, bis sie etwa denjenigen
Wert erreicht, den sie vor dem Anwachsen der durchschnittlichen Trägerwellenamplitude
hatte.
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Jede Pendelperiode des selbstpendelnden Pendelrückkopplungsempfängers
kann auf drei Teile aufgeteilt werden. Der erste Teil ist derjenige, welcher dazu
erforderlich ist, daß die Schwingungen im Empfangsschwingungskreis sich bis zum
Sättigungswert ihrer Amplitude aufschaukeln. Der zweite Teil ist derjenige, welchen
eine Widerstandskondensatorkombination braucht, um eine die Empfangsröhre sperrende
Vorspannung zu erzeugen. Während dieser Zeit haben die Schwingungen ihre Sättigungsamplitude.
Im vorliegenden Falle ergibt sich die erwähnte Sperrspannung am Kondensator 58.
Den dritten Teil stellt diejenige Zeit dar, welche der erwähnte Kondensator braucht,
um sich so weit zu entladen, daß die Empfangsröhre wieder schwingungsfähig wird.
Da diejenige Zeitspanne, während welcher die Schwingungen im Empfangsschwingungskreis
ihre Sättigungsamplitude haben, gewöhnlich verhältnismäßig konstant ist, ist es
augenscheinlich, daß die Zeitdauer des zweiten und dritten Teiles der Pendelperiode
praktisch konstant ist. Beim üblichen selbstpendelnden Pendelrückkopplungsempfänger
ändert sich die Aufschaukelzeit der Schwingungen mit der Amplitude des empfangenen
Zeichens, und diese veränderliche Zeit hat zur Folge, daß die Pendelfrequenz sich
ebenfalls mit der Amplitude des empfangenen Zeichens ändert. Beim erfindungsgemäßen
Empfänger ist jedoch der durchschnittliche Anodenstrom der Empfangsröhre infolge
der Wirkung des Widerstandes 26' und des Kondensators 27' praktisch konstant, und
infolgedessen ist auch die Aufschaukelzeit der Schwingungen praktisch konstant,
so daß hier auch die Pendelfrequenz unabhängig von den Änderungen der durchschnittlichen
Amplitude des empfangenen Zeichens wird, also praktisch konstant bleibt. Dabei hat
der Kondensator 27' einen für die im Anodenstrom der Empfangsröhre erscheinenden
Modulationskomponenten kleinen Widerstand und ermöglicht daher die dynamische Änderung
der Pendelfrequenz in Übereinstimmung mit der Amplitudenmodulation der empfangenen
Trägerwelle, so daß sich im Ausgangskreis des Empfängers das Modulationszeichen
ergibt.
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Beim Umstellen des Umschalters wird die Pentode 62 an Stelle des Widerstandes
26' in den Kathodenkreis der Empfangsröhre io' eingeschaltet. Auch die Pentode hält
den durchschnittlichen Anodenstrom der Empfangsröhre auf einem konstanten Wert,
indem sie die Ladung des Kondensators 27' in derselben Weise begrenzt, wie dies
sonst der Widerstand 26' bewirkt. Die Verwendung der Pentode 62 ist insofern vorteilhafter,
als hierbei die Spannungsquelle -f- B viel kleiner sein kann als bei Verwendung
des Widerstandes 26'.
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In Verbindung mit der Anordnung gemäß der Fig. 6 wurde erwähnt, daß
die Zeitkonstante der Schaltelemente 28, 46, 47 und 48 die Zeitdauer des größten
negativen Leitwertes des Empfangsschwingungskreises und die Geschwindigkeit des
Wechselns dieses Leitwertes von seinem positiven Wert zu seinem negativen Wert bestimmt.
Diese Schaltelemente können als ein das Pendeln des Empfängers steuerndes Netzwerk
aufgefaßt werden. Ihnen entsprechen bei der Anordnung gemäß Fig. 9 die Schaltelemente
28' und 58. Ebenso kann man die Schaltelemente 26 und 27 der Anordnung gemäß Fig.
6 sowie die Schaltelemente 27' und 26' bzw. 62 der Anordnung gemäß Fig. 9 als die
Betriebscharakteristik des Empfängers stabilisierende Netzwerke betrachten.
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Die Bandbreite und die Form der äußeren Teile der Resonanzcharakteristik
des Empfängers ändert sich einesteils mit der Steilheit des dem Nullwert benachbarten
Teiles der Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises und anderenteils
mit dem Maß und der Zeitdauer des größten negativen Leitwertes. Falls das das Pendeln
steuernde Netzwerk eine im Verhältnis zur Pendelperiode große Zeitkonstante hat,
so daß die Steilheit des in die Aufschaukelzeit der Schwingungen fallenden Teiles
der Leitwertcharakteristik klein ist, dann verläuft die Pendelrtickkopplungsfrequenzcharakteristik
des Empfängers nach einer Wahrscheinlichkeitsfunktion. Da der rückgekoppelte Kreis
eine logarithmische Arbeitsweise hat, verläuft in diesem Fall die allgemeine Frequenzcharakteristik
des Empfängers nach einer parabolischen Funktion. Ist dagegen die Zeitkonstante
des das Pendeln steuernden Netzwerkes klein im Verhältnis zur Pendelperiode, damit
der Übergangsteil der Leitwertcharakteristik des Empfangsschwingungskreises steil
wird und sich ein verhältnismäßig
lani, :ridaiuurnder negativer
Leitwert verhältnismäßig kleinen Ausmaßes ergibt, dann verläuft die allgemeine Frequenzcharakteristik
des Empfängers so wie diejenige mehrerer hinte_reinandergeschalteter abgestimmter
Kreise und ist daher ziemlich spitz, mit nach außen #,mckriimmten Endteilen. Die
Zeitkonstante des das Pendeln steuernden Netzwerkes der Anordnung gemäß Fig. 6 und
9 kann so bemessen werden, daß die allgemeine Frequenzcharakteristik des Empfängers
zu beiden Seiten der Resonanzfrequenz des abgestimmten Eingangskreises des 1?ml>f;ingers
annähernd geradlinig verläuft. Eine derartige Frequenzcharakteristik ist vorteilhaft,
wenn der Empfänger zum Empfang frequenzmodulierter Zeichen benutzt wird, wobei er
so abgestimmt wird, daß die Frequenzkomponenten der Trägerwelle auf die geradlinigen
Teile der Frequenzcharakteristik zu liegen kommen.
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In manchen Fällen mag es erwünscht sein, das das Pendeln steuernde
Netzwerk und das Stabilisierungsnetzwerk von selbstpendelnden Empfängern miteinander
zu vertauschen, um eine Stabilisierung im Steuergitterkreis der Empfangsröhre herbeizuführen.
Beispielsweise können in der Anordnung gemäß Fig. 6 die Widerstände 28, 46 und 47
sowie der Kondensator 48 so bemessen werden, daß ihre Zeitkonstante groß wird im
Verhältnis zur Periodendauer der niedrigsten Frequenzmodulationskomponenten des
empfangenen Zeichens, wobei die Zeitkonstante der in den Kathodenkreis eingeschalteten
Schaltelemente 26 und 27 viel kleiner gewählt wird, damit sich an diesen Schaltelementen
eine Spannung ergibt, deren Wellenform die gewünschte allgemeine Frequenzcharakteristik
des Empfängers sichert. Ebenso kann bei der Anordnung gemäß Fig. < die Zeitkonstante
des Widerstandes 28' und des Kondensators 58 die zur Stabilisierung erforderliche
Größe haben, während die Zeitkonstante des Kondensators 27' in Verbindung mit dem
Widerstand 26' bzw. mit der Röhre 62 den zur Herbeiführung der gewünschten allgemeinen
Frequenzcharakteristik des Empfängers erforderlichen kleineren Wert haben kann.