DE809080C - UEberlagerungsempfaenger mit selbsttaetiger Frequenzkorrektion des Ortsoszillators - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Überlagerungsempfänger mit selbsttätiger Frequenzkorrektion des Ortsoszillators und findet besonders vorteilhaft Anwendung bei Empfängern, die zum Empfang von eine Pilotfrequenz enthaltenden Einseitenbandsignalen eingerichtet sind.

Es ist bekannt, bei Überlagerungsempfängern für selbsttätige Frequenzkorrektion parallel zum frequenzbestimmenden Kreis eines Ortsoszillators eine als veränderliche Reaktanz wirksame Verstärkerröhre zu schalten, der als AFC-Spannung eine Regelspannung zugeführt wird, die einem mit zum Beispiel dem Zwischenfrequenzverstärker verbundenen Frequenzdetektor entnommen wird.

Neben den Vorteilen einer schnellen Regelung, einer hohen elektrischen Empfindlichkeit und einer geringen Empfindlichkeit für mechanische Schwingungen, hat eine solche AFC-Schaltung den Nachteil, eine sogenannte Rückstellkraft aufzuweisen, d. h. bei Wegfallen der Regelspannung durch zum Beispiel Schwunderscheinungen fällt die zu korrigierende Frequenz auf einen Mittelwert herab. Außerdem kann mit solchen Schaltungen praktisch nur ein sehr beschränkter Regelbereich bestrichen werden.

Es ist auch bekannt, für AFC-Zwecke in Abhängig- as keit vom Vorzeichen der Regelspannung, zum Beispiel den Drehsinn eines Motors zu beeinflussen, der die Größe einer parallel zum frequenzbestimmenden Kreis des Oszillators liegenden Impedanz regelt. Ein Vorteil einer solchen mechanischen Regelung ist die Abwesenheit einer Rückstellkraft, da der Motor anhält, sobald die erforderliche Frequenzkorrektion erfolgt ist und bei Wegfallen der Regelspannung stehenbleibt, wodurch der zuletzt eingestellte Wert der korrigierten

Frequenz beibehalten wird. Ein weiterer Vorteil besteht im größeren Regelbereich, der verwirklicht werden kann. Aber diese Regelung unterliegt mechanischen Trägheiten und ist folglich langsam, während die elektrische Empfindlichkeit gering ist.

Dadurch, daß die beiden obenbeschriebenen Regelsysteme auf im übrigen bekannte Weise gleichzeitig nebeneinander verwendet werden, wird eine AFC-Schaltung erhalten, bei der ein günstiger Kompromiß

ίο hinsichtlich der Regelgeschwindigkeit, der Regelempfindlichkeit, des Regelbereiches, der Rückstellkraft und der Empfindlichkeit für mechanische Schwingungen erzielt werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Überlagerungsempfanger zu schaffen, der ein gittergesteuertes Mischröhrensystem und einen Ortsoszillator mit einer rückgekoppelten, gittergesteuerten Elektronenröhre enthält, von der wenigstens das Steuergitter und die Anode keinen Teil des Mischröhrensystems bilden, und bei dem das Ortsoszillatorsignal und das Eingangssignal der Mischröhre zugeführt werden und die dieser Röhre entnommenen Zwischenfrequenzschwingungen einen Zwischenfrequenzverstärker steuern. Dieser Empfänger enthält einfache

«5 Mittel, durch welche der Ortsoszillator mittels einer AFC-Regelgleichspannung, die einem mit dem Zwischenfrequenzverstärker verbundenen Frequenzdetektor entnommen ist, selbsttätig in der Frequenz nachgeregelt wird.

Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck die AFC-Spannung einem Steuergitter des für die AFC-Spannung als Gleichspannungsverstärker wirksamen Mischröhrensystems zugeführt, wobei die im übrigen getrennten Anodenkreise des Misch- und Oszillatorröhrensystems einen gemeinsamen Gleichstromwiderstand enthalten, an dem die der Oszillatoranode zwecks Frequenzkorrektion zugeführte verstärkte AFC-Spannung auftritt.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung das Mischröhrensystem als Gleichspannungsverstärker für die AFC-Spannung verwendet wird, ergibt sich eine höhere Empfindlichkeit bei angemessenem Regelbereich, und das Auftreten störender Kopplungen kann in sehr einfacher Weise vermieden werden, nämlich dadurch, daß der gemeinsame Ohmsche Widerstand für Hochfrequenz-, Zwischenfrequenz- und Oszillatorschwingungen durch einen Kondensator überbrückt wird. Die infolge der einem Steuergitter des Mischröhren-* systems zugeführten AFC-Regelspannung auftretende

Änderung in der Gleichstromlage des Mischröhrensystems kann zu einer unerwünschten Änderung der Konversionssteilheit des Mischröhrensystems und zu Verzerrungen führen.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß der weiteren Erfindung dadurch vermieden, daß mit dem frequenzbestimmenden Kreis des Oszillators zusätzlich ein vorzugsweise ohne Rückstellkraft wirkender Frequenzkorrektor mit einem beim Auftreten einer AFC-Spannung mechanisch, und daher verhältnismäßig langsam, bewegten Regelorgan gekoppelt wird.

Dadurch wird erreicht, daß auftretende Frequenzkorrektionen nur kurzzeitig zu einer unerwünschten Änderung der Konversionssteilheit des Mischröhrensystems und zu Verzerrungen führen können, da die Frequenzkorrektion der sofort wirksamen elektronischen Regelung allmählich vom mechanischen Frequenzkorrektor übernommen werden wird, bis der elektronische Frequenzkorrektor völlig entlastet ist und daher eine unerwünschte Änderung der Gleichstromlage des Mischröhrensystems nicht mehr auftritt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines zum Empfang von Einseitenbandsignalen geeigneten Überlagerungsempfängers nach der Erfindung dargestellt ist, näher erläutert.

Das mittels einer Antenne 1 empfangene Einseitenbandsignal mit unterdrückter Trägerwelle, von dem angenommen wird, daß es neben den Nachrichtensignalen eine io-kHz-Pilotfrequenz enthält, wird nach erfolgter Verstärkung in einem Hochfrequenzverstärker 2 nebst dem von einem ersten Ortsoszillator 3 mit Kristallsteuerung herrührenden Oszillatorsignal einer ersten Mischstufe 4 zugeführt. Das nach der Mischung erhaltene Zwischenfrequenzsignal von zum Beispiel 500 bis 496 kHz, in dem die Frequenz von 500 kHz die ίο-kHz-Pilotfrequenz darstellt, wird in einem Zwischenfrequenzverstärker 5 verstärkt. Das dem Zwischenfrequenzverstärker 5 entnommene Signal wird über einen Gitterkondensator 6 und einen Ableitungswiderstand 7 dem ersten Steuergitter 8 einer als Mischröhre dienenden Hexode 9 zugeführt. Der selbsttätig in der Frequenz geregelte Ortsoszillator wird von einer gegebenenfalls mit der Hexode 9 in einem einzigen Kolben zusammengebauten Triode 10 mit einem Anodenwiderstand 28 gebildet, in deren Anodenkreis außerdem der die Oszillatorfrequenz bestimmende Schwingungskreis liegt, der aus einem Kondensator 11 und einer Induktivität 12 besteht. Die erzeugten Schwingungen werden über eine im Gitterkreis der Triode 10 liegende Rückkopplungsspule 13 rückgekoppelt und über einen Gitterkondensator 14 und einen Ableitungswiderstand 15 dem Steuergitter der Triode 10 zugeführt, welches durch einen Kondensator 16 mit dem dritten Gitter 17 der Hexode 9 gekoppelt ist. Das im Anodenkreis der Hexode auftretende Einseitenbandsignal, welches sich nach der zweimaligen Transponierung über einen Frequenzbereich von zum Beispiel 10 bis 6 kHz erstreckt, wird zur Trennung der Nachrichtensignale und der Pilotfrequenz einem Demodulator 18 über eine Trennungsstufe 19 bzw. einer Verstärkerröhre 20 über ein im Anodenkreis der Hexode 9 liegendes Bandfilter 21 zugeführt.

Dem Demodulator 18 wird ein von einem Normaloszillator 22 mit einem 10-kHz-Steuerkristall herrührendes Ortsoszillatorsignal zugeführt, und die im Ausgangskreis des Demodulators 18 auftretenden Niederfrequenzsignale (0 bis 4 kHz) werden über ein Tiefpaßfilter 23 und einen Niederfrequenzverstärker24 einer mit letzterem verbundenen Wiedergabevorrichtung 25 zugeführt.

Das im Anodenkreis der Hexode 9 liegende Bandfilter 21 enthält einen ersten Parallelkreis mit einem Kondensator 26 und einer Induktivität 27. Das von der Anode der Hexode abgekehrte Ende dieses Parallelkreises ist über einen Widerstand 47 mit der Anoden-

zuleitung verbunden, während das andere Ende des Parallelkreises durch einen Kondensator 29 mit einem Ende eines zweiten Parallelkreises gekoppelt ist, der aus einem Kondensator 30 und einer Induktivität 31 besteht und über eine Leitung 32 mit dem Steuergitter der Verstärkerröhre 20 verbunden ist; das andere Ende des zweiten Parallelkreises ist geerdet. Das von dem Bandfilter 21 durchgelassene und im Anodenkreis der Verstärkerröhre 20 verstärkt auftretende Pilotsignal wird über einen Trennungskondensator 33 und einen Reihenwiderstand 34 einem zweiseitigen Begrenzer zugeführt, der aus zwei antiparallel geschalteten, im Steuergitterkreis der Verstärkerröhre 35 liegenden Gleichrichtern 36 und 37 besteht.

Das so begrenzte Pilotsignal wird nach erfolgter Verstärkung im Anodenkreis der Verstärkerröhre 35 durch einen abgestimmten Kreis mit einer Spule 38 und einem Kondensator 39 ausgesiebt und über einen Kopplungskondensator 40 und einen Ausgangswiderstand 41 einem Frequenzdetektor 42 zugeführt, um mit dem vom Normaloszillator 22 herrührenden Vergleichssignal verglichen zu werden.

Der Frequenzdetektor 42 liefert eine dem Zeichen und dem Wert des Frequenz- oder Phasenunterschieds

»5 zwischen der Pilotfrequenz und dem Vergleichssignal entsprechende Regelspannung, die an Gegentaktausgangswiderständen 43 und 44 auftritt. Der Ausgangswiderstand 43 ist als Potentiometer ausgebildet, und die am Gleitkontakt 45 auftretende AFC-Regelspannung wird über einen Widerstand 46 dem dritten Gitter 17 der für die Regelspannung als Gleichspannungsverstärker wirksamen Mischhexode 9 zugeführt. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die von den Anoden der Mischhexode 9 und der Oszillatortriode 10 abgekehrten Enden der Ausgangsimpedanz 27 bzw. 28 der beiden Röhren über einen gemeinsamen Ohmschen Widerstand 47 mit der positiven Klemme der Anodenspannungsquelle verbunden wird, wird die infolge einer Änderung der Regelspannung am dritten Gitter 17 im Anodenkreis der Hexode auftretende Anodenspannungsänderung eine Änderung der Oszillatoranodenspannung und folglich eine Änderung der Ortsoszillatorfrequenz herbeiführen. Der gemeinsame Widerstand 47 ist, zwecks Vermeidung störender Kopplungen, durch einen Kondensator 48 für Oszillator- und Zwischenfrequenzschwingungen kurzgeschlossen.

Die an den Ausgangswiderständen 43 und 44 des Frequenzdetektors 42 auftretende positive oder negative Regelspannung wird über Widerstände 49 und 50 den Steuergittern zweier Gegentaktverstärkerröhren 51, 52 zugeführt, die bei Abwesenheit einer Regelgleichspannung beide gerade stromlos sind. In Abhängigkeit vom Vorzeichen der AFC-Regelspannung wird die eine oder die andere Gegentaktverstärkerröhre leitfähig und erregt die eine oder die andere der in deren Anodenkreisen liegenden Erregerspulen 53 bzw. 54 einer veränderlichen Reaktanz 55.

Die veränderliche Reaktanz 55 besitzt ein in einer !

Röhre unter dem Einfluß der Erregerspulen 53, 54 bewegliches Regelorgan (Kolben) 56, das zum Beispiel eine kapazitive Blindelektrode bildet und mit auf der Röhrenwand gekitteten Zylinderbelägen 57, 58 zu

sammenwirkt, welche gemäß der Zeichnung über eine Leitung 59 mit dem geerdeten Ende bzw. über einen 65 in der Leitung 60 enthaltenden Trimmerkondensator 61 mit dem anderen Ende des frequenzbestimmenden Schwingungskreises 11, 12 der Ortsoszillatortriode 10 -verbunden sind.

Beim Auftreten einer bleibenden Frequenzänderung des Eingangssignals wird die im Ausgangskreis des Frequenzdetektors 42 an dem Gleitkontakt 45 auftretende AFC-Regelspannung eine Änderung der Vorspannung des dritten Gitters 17 der Mischhexode und, wie bereits erklärt wurde, eine Nachregelung der Orts-Oszillatorfrequenz herbeiführen. Diese Änderung der Gleichstromlage der Mischröhre wird jedoch gleichzeitig zu einer unerwünschten Änderung der Konversionssteilheit der Mischröhre und daher zu Verzerrungen des Eingangssignals führen.

Dadurch, daß neben der beschriebenen, besonders einfachen und trägheitslosen elektronischen Regelung gleichzeitig eine mechanische und naturgemäß träge Frequenzkorrektion der Ortsoszillatorfrequenz bewirkt wird, werden die der Anwendung der beschriebenen elektronischen Nachregelung anhaftenden Nachteile, sofern praktisch störend, beseitigt, da sodann die Dauer des Auftretens von Verzerrungen u. dgl. auf die kurze Dauer der mechanischenRegelung beschränkt wird. Denn die mechanische Regelung übernimmt allmählich die Frequenzkorrektion der elektrischen Regelung, bis letztere nahezu völlig entlastet ist, wobei die anfänglich aufgetretene Änderung in der Gleichstromlage der Mischröhre beseitigt wird.

Claims (4)

Patentanspruch E:

1. Überlagerungsempfänger mit einem gittergesteuerten Mischröhrensystem und einem Ortsoszillator mit einer rückgekoppelten, gittergesteuerten Elektronenröhre, von der wenigstens das Steuergitter und die Anode keinen Teil des Mischröhrensystems bilden und mit selbsttätiger Frequenzkorrektion des Ortsoszillators, insbesondere Überlagerungsempfänger zum Empfang von eine Pilotfrequenz enthaltenden Einseitenbandsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die der Frequenzkorrektion dienende Regelspannung (AFC-Spannung) einem Steuergitter des für die AFC-Spannung als Gleichspannungsverstärker wirksamen Mischröhrensystems zugeführt wird und die im übrigen getrennten Anodenkreise der Misch- und Oszillatorröhre einen gemeinsamen Gleichstromwiderstand enthalten, an dem die der Oszillatoranode zwecks Frequenzkorrektion zugeführte verstärkte AFC-Spannung auftritt.

2. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Anoden der Misch- und Ortsoszillatorröhrensysteme ab- iao gekehrte Enden der Ausgangsimpedanzen der beiden Röhrensysteme über einen gemeinsamen Ohmschen Widerstand mit der Anodenspannungsquelle verbunden sind und der gemeinsame Widerstand von einem Entkopplungskondensator über- ι»5 brückt ist.

3· Überlagerungsempfänger nach Anspruch ι oder 2, mit einer Hexodenmischröhre, insbesondere Empfänger mit einem in einem einzigen Kolben zusammengebauten Triodehexodensystem, dessen Triodenteil zur Erzeugung der Ortsschwingungen 'benutzt wird und dessen Hexodenteil als Mischröhre dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale dem ersten Hexodensteuergitter und das Ortsoszillatorsignal nebst der AFC-Spannung dem zweiten Hexodensteuergitter zugeführt werden.

4. Überlagerungsempfänger nach den Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der frequenzbestimmende Kreis des Oszillators zusätzlich mit einem vorzugsweise ohne Rückstellkraft wirkenden Frequenzkorrektor, z. B. einem beim Auftreten einer AFC-Spannung mechanisch bewegten Regelorgan, gekoppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen