DE809821C - Vorrichtung zur Demodulation von durch ein wiederzugebendes Signal modulierten Impulsen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. AUGUST 1951

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modulierten Impulsen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung von in bezug auf ihren gegenseitigen Abstand kurzen Impulsen, deren gegenseitiger Abstand sich mit der Amplitude eines wiederzugebenden Signals ändert, in diesem Signal entsprechende Amplitudenänderungen, besonders auf eine Vorrichtung zur Umwandlung von Impulsen, deren Phase dem Augenblickswert der Amplitude des wiederzugebenden Signals proportional ist.

Gemäß einem vorgeschlagenen Demodulationsverfahren erfolgt die Umwandlung, indem die Impulse in einen sägezahnförmigen Strom bzw. eine derartige Spannung umgewandelt werden, wobei die Zeit, während deren der Strom oder die Spannung sich in einer bestimmten Richtung ändert, vpm Abstand zwischen den Impulsen abhängig ist, wogegen die Zeit, während deren der sägezahnförmige Strom oder die Spannung sich in entgegengesetzter Richtung ändert, konstant ist und die Änderung des Stroms oder der Spannung während dieser konstanten Zeit stets die gleiche ist. Diesem Strom oder dieser Spannung können die erwünschten Amplituden änderungen über ein Tiefpaßfilter entnommen werden, dessen Grenzfrequenz gleich der Grupdfrequenz der Impulse oder niedriger als diese ist. Falls die Impulsfrequenz in der Nähe der höchsten Modulationsfrequenz liegt, ist es jedpch schwierig, ein Filter derart auszubilden, daß die Grundfrequenz nicht durchgelassen wird, ohne daß auch die höchste Modulationsfrequenz erheblich geschwächt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der vorgeschlagenen Einrichtung; der Zweck dieser Verbesserung ist, die Grundfrequenz zu entfernen, ohne das gegenseitige Verhältnis der Modulationsfrequenzen wesenth'ch zu beeinflussen.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung werden die

umzuwandelnden Impulse einem Steuergitter einer Entladungsröhre zugeführt, über die ein Kondensator, der während des Zeitverlaufs zwischen zwei Impulsen geladen bzw. entladen wird, während der Impulsdauer entladen bzw. aufgeladen wird. ,

Gemäß der Erfindung wird der angestrebte Zweck dadurch erreicht, daß ein von einem Widerstand überbrückter Hilfskondensator, der vorzugsweise dem bereits erwähnten Kondensator gleich ist, in den Entlade- bzw. Aufladekreis dieses Kondensators aufgenommen wird und daß die gleichgerichtete ■Ausgangsspannung dem Unterschied zweier Spannuiigen entnommen wird, die den Kondensatorspannungen proportional sind und während der Impulsdauer gleiche Änderungen aufweisen.

Vorzugsweise ist die Entladezeit des Hilfskondensators kleiner als die Auflade- bzw. Entladezeit des erstgenannten Kondensators.

Bei einer Ausführungsform' der Schaltung nach der Erfindung wird der Hilfskondensator mit der von der Anode abgewendeten Elektrode des Kondensators verbunden und die Ausgangsspannung zwischen einem Punkt eines die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren überbrückenden Widerstands und dem Verbindungspunkt der erwähnten Kondensatoren abgegriffen.

Eine nähere Erläuterung folgt an Hand der Zeichnung.

Fig. ι stellt eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Demodulationsverfahrens dar. Diese Schaltung enthält einen Kondensator 1, der über einen Widerstand 2 von einer Gleichspannungsquelle 3 aufgeladen wird und sich über eine Entladungsröhre 4 entladen kann, die vorzugsweise als Schirmgitterröhre, und zwar als Pentode ausgebildet ist. Dem Gitter der Röhre 4 wird eine solche negative, von einer Spannungsquelle 5 stammende Spannung zugeführt, daß die Röhre 4 normalerweise gesperrt ist. Über einen Kondensator 6 und einen Widerstand 7 werden die umzuwandelnden Impulse, deren Abstand sich mit dem Momentanwert der Amplitude des wiederzugebenden Signals ändert, einem Gitter der Röhre 4 zugeführt, und zwar derart, daß die Röhre 4 während jeder Impulsdauer der zugeführten Impulse leitend ist. Auf diese Weise wird die Entladezeit des Kondensators von der Impulsdauer, die Aufladezeit vom Abstand zwischen den Impulsen bedingt. Wenn der Abstand zwischen den zugeführten Impulsen konstant ist, so entsteht am Kondensator eine sägezahnförmige Spannung mit der Grundfrequenz der zugeführten Impulse und mit gleichbleibender Amplitude. Falls sich jedoch der Abstand zwischen den Impulsen mit dem Momentanwert der Amplitude eines wiederzugebenden Signals ändert, so entsteht am Kondensator eine sägezahnförmige Spannung, deren Maximalamplitude sich mit dem Momentanwert der Amplitude des wiederzugebenden Signals ändert. In eine der Leitungen, über welche die Ausgangsspannung dem Kondensator 1 entnommen wird, ist ein Trennungskondensator 8 aufgenommen.

Fig. 2 a stellt die zu demodulierenden Impulse dar, die dem Gitter der Röhre 4 zugeführt werden. Die Eigenart der Impulse besteht darin, daß die mittlere Frequenz der Impulse (Grundfrequenz) konstant ist, daß die Phase jedoch dem Momentanwert der Ämplitude eines wiederzugebenden Signals proportional ist.

Die am Kondensator 1 auftretende Spannung ist in Fig. 2 b dargestellt. In diesem Fall ist die Maximalamplitude der Spannung der Phase der zugeführten Impulse und somit dem Momentanwert der Amplitude des wiederzugebenden Signals proportional. Dieser Spannung kann das wiederzugebende Signal dadurch entnommen werden, daß sie über ein die Grundfrequenz der Impulse sperrendes Tiefpaßfilter einer Wiedergabevorrichtung zugeführt wird.

Demgegenüber stellt Fig. 3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung zur Gleichrichtung von in der Phase modulierten Impulsen dar, bei der die Grundfrequenz gesperrt wird, ohne daß ein Filter zur Verwendung kommt. Bei dieser Schaltung ist in den Entladekreis des Kondensators ι ein Hilfskondensator 9 aufgenommen, der vorzugsweise dem Kondensator 1 gleich ist. Der Kondensator 9 ist von einem Widerstand 10 überbrückt und am einen Ende mit einer Elektrode des Kondensators 1 verbunden.

Der Kondensator 9 wird während der Impulsdauer vom Entladestrom des Kondensators 1 aufgeladen und über den Widerstand 10 während des Zeitverlaufs zwischen den Impulsen entladen. Wenn die Zeitkonstanz der Parallelschaltung des Kondensators 9 und des Widerstands derart ist, daß die Entladezeit des Kondensators 9 kürzer als die Aufladezeit des Kondensators 1 ist, so entsteht am Kondensator 9 eine Spannung, deren Verlauf in Fig. 2 c dargestellt ist. In diesem Fall, wenn die Kondensatoren 9 und 1 einander gleich sind, ist die während der Impulsdauer auftretende Änderung der Spannung am Kondensator 9 gleich der Änderung der Spannung am Kondensator ι während der Impulsdauer. Wenn die Spannung am Kondensator 9 von der Spannung am Kondensator 1 abgezogen wird, so entsteht eine Spannung mit der in Fig. 2 d dargestellten Kurvenform; diese Spannung enthält alle Frequenzkomponenten des wiederzugebenden Signals. Die Grundfrequenz jedoch ist beträchtlich abgeschwächt. Irr der Praxis ist gefunden worden, daß eine Verringerung der Grundfrequenz auf ¹I₃ bis V₄ entsteht. Falls die Kondensatoren 9 und ι einander nicht gleich sind, kann eine Spannung mit dem erwünschten Verlauf zwei Spannungen entnommen werden, die den Kondensatorspannungen proportional sind und während der Impulsdauer gleiche Änderungen aufweisen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung tritt eine Spannung mit der in Fig. 2d dargestellten Kurvenform zwischen einem Punkt eines Spannungsteilerwiderstands 11, der die Reihenschaltung der Kondensatoren ι und 9 überbrückt, und dem Verbindungspunkt dieser Kondensatoren auf. Diesen beiden Punkten kann somit das wiederzugebende Signal entnommen werden, worauf dieses ohne Zwischenschaltung eines Filters einer Wiedergabevorrichtung, z. B. einem Lautsprecher, zugeführt werden kann.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird der Kondensator 1 während der Impulsdauer entladen und während des Zeitverlaufs zwischen den Impulsen auf-

Claims (5)

1. geladen. Wenn die Spannungsquelle 3 in der Verbindungsleitung der Kathode der Röhre 4 mit der von der Anode abgewendeten Elektrode des Kondensators ι untergebracht ist, wird der Kondensator 1 während der Impulsdauer aufgeladen und zwischen den Impulsen über den Widerstand 2 entladen. Auch in diesem Fall kann durch Anordnung des Hilfskondensators 9 und des Widerstands 10 in der in Fig. 3 dargestellten Weise die durch die Erfindung bezweckte Verbesserung entstehen.

   Vorzugsweise wird die Schaltung nach der Erfindung in einem Empfänger für Impulsmodulation, insbesondere Impulsphasenmodulation, zur Umwandlung der nach Gleichrichtung erhaltenen Impulse in Amplitudenänderungen des wiederzugebenden Signals verwendet. Dem Ausgangskreis der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung können die Amplitudenänderungen ohne Zwischenschaltung eines Tiefpaßfilters entnommen werden.

   Die beschriebene Vorrichtung zur Umwandlung von phasenmodulierten Impulsen eignet sich im allgemeinen zur Umwandlung von im Vergleich zu ihrem gegenseitigen Abstand kurzen Impulsen, deren Abstand sich mit dem Momentanwert der Amplitude eines wiederzugebenden Signals ändert. Sie ist also auch verwendbar zur Umwandlung von Impulsen, die durch ein wiederzugebendes Signal in der Frequenz moduliert sind. Es ist in diesem Fall erforderlich, daß mit der Einrichtung nach der Erfindung ein differentiierendes Netzwerk in Kaskade geschaltet ist. Bei anderen Modulationsverfahren, die z. B. eine Kombination der erwähnten sein können, muß zur Erzielung des wiederzugebenden Signals ein für jeden Fall besonders geeignetes Netzwerk mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung in Kaskade geschaltet werden.

   PaTENTAXS !'R Γ C. Π 1:·

   i. Vorrichtung zur Demodulation von durch ein wiederzugebendes Signal in ihrem gegenseitigen Abstand modulierten, insbesondere phasenmodulierten Impulsen, deren Breite klein im Vergleich zu ihrem Abstand ist, wobei die Impulse einem Steuergitter einer Entladungsröhre zugeführt werden, über die ein Kondensator, der während des Zeitverlaufs zwischen zwei Impulsen aufgeladen bzw. entladen wird, während der Impulsdauer entladen bzw. aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Widerstand überbrückter Hilfskondensator in dem Entlade- bzw. Aufladekreis des erstgenannten Kondensators liegt, und daß die gleichgerichtete Ausgangsspannung dem Unterschied zweier Spannungen entnommen wird, die den beiden Kondensatorspannungen proportional sind und während der Impulsdauer gleiche Änderungen aufweisen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kondensatoren einander gleich sind und daß die Ausgangsspannung dem Unterschied der Kondensatorspannungen entnommen wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeit des Hilfskondensators kürzer ist als die Auflade- bzw. Entladezeit des erstgenannten Kondensators.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator mit der von der Anode abgewendeten Elektrode des Kondensators verbunden ist und die Ausgangsspannung zwischen einem Punkt eines die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren überbrükkenden Widerstands und dem Verbindungspunkt dieser Kondensatoren abgenommen wird.
5. 5. Empfangsvorrichtung für Impulsmodulation, insbesondere Impulsphasenmodulation, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangskaskade eine Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 enthält, der die nach Gleichrichtung entstandenen Impulse zugeführt werden und der das wiederzugebende Signal ohne Zwischenschaltung eines Tiefpaßfilters entnommen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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