DE821662C

DE821662C - Discriminator circuit for very short waves

Info

Publication number: DE821662C
Application number: DEP286K
Authority: DE
Inventors: Mario Gallo
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1948-11-29
Filing date: 1949-11-16
Publication date: 1951-11-19
Also published as: CH269676A; FR1000298A; BE492398A

Description

(WGBl. S. 175)(WGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. NOVEMBER 1951ISSUED NOVEMBER 19, 1951

P 286 Villa/21 a*P 286 Villa / 21 a *

Glarus (Schweiz)Glarus (Switzerland)

Die Erfindung betrifft eine Diskriminatorschaltung mit einem auf die mittlere Durchlaßfrequenz abgestimmten Abstimmkreis, welcher eine mit einem Mittelabgriff versehene Abstimmspule aufweist. Die beiden Enden dieser Abstimmspule sind mit je einem Gleichrichter verbunden. Die beiden Gleichrichter sind so hintereinandergeschaltet, daß eine Differenzspannung entsteht. Diese Differenzspannung ist die Demodulationsspannung und ist direkt von der Frequenz der angelegten Hochfrequenzeingangsspannung abhängig. Die Hochfrequenzeingangsspannung ist an den Mittelabgriff der Spule angeschlossen. Bei den bekannten Schaltungen ist diese Spule magnetisch mit der Spule eines auf die mittlere Frequenz abgestimmten an der Eingangsspannung liegenden Schwingkreises gekoppelt. Bei der Verwendung einer solchen mit magnetischer Kopplung arbeitenden Schaltung für sehr hohe Frequenzen, z. B. größer als 20 MHz, machen sich außer den gewünschten magnetischen ao Kopplungen auch kapazitive Kopplungen bemerkbar. Die kapazitiven Kopplungen sind bedingt durch die bei hohen Frequenzen immer stärker in Erscheinung tretenden unvermeidlichen Kopplungskapazitäten zwischen den Leitungen. Die gleich- as zeitige Kopplung durch das magnetische Feld und das elektrische Feld führt zu unerwünschten Nebenerscheinungen. Abhilfe kann geschaffen werden, indem man bei hohen Frequenzen auf die magnetische Kopplung verzichtet und nur noch kapazitive Kopplungen anwendet.The invention relates to a discriminator circuit with a frequency on the mean pass frequency tuned tuning circuit, which has a tuning coil provided with a center tap. The two ends of this tuning coil are each connected to a rectifier. The two Rectifiers are connected in series in such a way that a differential voltage arises. This differential voltage is the demodulation voltage and is directly related to the frequency of the applied high frequency input voltage addicted. The high-frequency input voltage is connected to the center tap of the coil. In the known circuits this coil is magnetically connected to the coil of a tuned to the medium frequency the input voltage lying resonant circuit coupled. When using one with magnetic coupling working circuit for very high frequencies, e.g. B. greater than 20 MHz, In addition to the desired magnetic ao couplings, capacitive couplings are also noticeable. The capacitive couplings are due to the fact that they are more and more apparent at high frequencies occurring inevitable coupling capacities between the lines. The same as early coupling through the magnetic field and the electric field leads to undesirable side effects. This can be remedied by looking at the magnetic at high frequencies Coupling dispensed with and only uses capacitive coupling.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich ebenfalls mit der rein kapazitiven Kopplung, wobei diese Kopplung in besonders einfacher Weise erreichtThe present invention is also concerned with the purely capacitive coupling, this being Coupling achieved in a particularly simple manner

wird, was bei sehr hohen Frequenzen sehr erwünscht ist.becomes, which is very desirable at very high frequencies.

Die Erfindung besteht darin, daß die durch denThe invention consists in that by the

Mittelabgriff bedingten beiden Spulenhälften der Abstimmspule fest miteinander gekoppelt sind und daß von dem einen Spulenende eine zusätzliche kapazitive Kopplung gegen Erde besteht.Center tap required two coil halves of the tuning coil are firmly coupled to each other and that there is an additional capacitive coupling to earth from one end of the coil.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to drawings.

ίο Fig. ι zeigt ein Schaltungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine besonders günstige Anordnung der Abstimmspule.ίο Fig. ι shows an example circuit of the invention; Fig. 2 shows a particularly favorable arrangement of the tuning coil.

Über die Eingangsklemmen 31, 32 wird die frequeiizmodulierte Hochfrequenzspannung U₁ zugeführt. Diese Spannung gelangt über den Kondensator 5 an den Mittelabgriff der Abstimmspule 1. Gemäß der Erfindung weist die Spule 2 miteinander fest gekoppelte Spulenhälften 1' und 1" auf. Parallel zur Spule ist der Kondensator 3 geschaltet. Spule und Kondensator bilden einen Schwingungskreis, derauf die mittlere Frequenz der zu demodulierenden Schwingung abgestimmt ist. An dem Schwingkreis sind die beiden Gleichrichter 6 und 7 über ihre Anoden im Gegentakt angeschlossen. Die Kathoden der Gleichrichter sind über die glöich großen Widerstände 8 und 9 verbunden, parallel dazu liegt der Kondensator 11, der für die Hochfrequenz einen Kurzschluß bildet. An den Klemmen 33, 34 wird die demodulierte Spannung t/₄ abgenommen. Die Hochfrequenzspannungen, welche auf der Gleichstromseite noch vorhanden sind, werden über den Kondensator 12 gegen Erde abgeleitet. Die Mitte des Spannungsteilers 8, 9 ist über die Drosselspule 10 mit dem Mittelabgriff der Spule 1 verbunden. Gemäß der Erfindung ist zwischen dem einen Spulenende und Erde eine zusätzliche kapazitive Kopplung, gebildet durch den Kondensator 4, vorhanden. The frequency-modulated high-frequency voltage U _{1 is} supplied via the input terminals 31, 32. This voltage reaches the center tap of the tuning coil 1 via the capacitor 5. According to the invention, the coil 2 has coil halves 1 'and 1 "firmly coupled to one another. The capacitor 3 is connected in parallel with the coil The two rectifiers 6 and 7 are connected to the resonant circuit via their anodes in push-pull. The cathodes of the rectifiers are connected via the equally large resistors 8 and 9; The demodulated voltage t / _{4 is} taken from the terminals 33, 34. The high-frequency voltages which are still present on the direct current side are diverted to earth via the capacitor 12. The center of the voltage divider 8, 9 is above the choke coil 10 is connected to the center tap of the coil 1. According to the invention, between de An additional capacitive coupling, formed by the capacitor 4, is present at one end of the coil and earth.

Die Wirkungsweise ist folgende: Zunächst sei angenommen, daß die zusätzliche kapazitive Kopplung durch den Kondensator gegen Erde nicht vorhanden sei; ferner seien die durch die Eigenkapazitäten der Spulenenden und der Anodenleitungen hervorgerufenen Erdkapazitäten 21, 22 gleich groß. Wenn nun über den Kondensator 5 die frequenzmodulierte Hochfrequenzspannung IZ₁ am Mittelabgriff der Abstimmspule wirksam ist, so tritt auch an den Enden der Spule die gleiche Spannung mit der gleichen Phase auf, weil die Spulenhälften fest gekoppelt sind. Die Teilspannungen U₂ und U₃ an den Spulenhälften sind gleich groß und von gleicher Phase. Dementsprechend ist die Schwingkreisspannung U₂ und U₃ gleich Null, und eine Demodulationsspannung U_i kann nicht auftreten. Wenn nun der Kondensator 4 zugeschaltet wird, ändern sich die Spannungsverhältnisse vollständig, weil die Symmetrie der Erdkapazitäten gestört ist. Es fließt über die Spulenhälfte 1" ein zusätzlicher Strom /₄, der eine Spannung U₃ zur Folge hat und infolge der festen Spulenkopplung in der andern Spulenhälfte eine gleiche Spannung U₂ zur entgegengesetzten Phase induziert. Dadurch treten in den Gleichrichtern die gewünschten Spannungen U₂ und U₃ ^! auf, welche mit der Eingangsspannung U₁ vektoriell in bekannter Weise zusammenwirken. Wenn die Frequenz der Eingangsspannung der mittleren Frequenz, die mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises übereinstimmt, frequenzmoduliert ist, so tritt an den Klemmen 33 und 34 die Demodulationsspannung U₁ auf.The mode of operation is as follows: First, it is assumed that the additional capacitive coupling through the capacitor to earth does not exist; Furthermore, the earth capacitances 21, 22 caused by the internal capacities of the coil ends and the anode lines are of the same size. If the frequency-modulated high-frequency voltage IZ _{1 is} now effective at the center tap of the tuning coil via the capacitor 5, the same voltage with the same phase also occurs at the ends of the coil because the coil halves are firmly coupled. The partial voltages U ₂ and U ₃ on the coil halves are of the same size and of the same phase. Accordingly, the resonant circuit voltage U ₂ and U _{3 is} equal to zero, and a demodulation voltage U _i cannot occur. If the capacitor 4 is now switched on, the voltage ratios change completely because the symmetry of the earth capacitances is disturbed. _{An additional current / 4} flows through the coil half 1 ″, which results in a voltage U ₃ and, due to the fixed coil coupling, induces the same voltage U _{2 in} the opposite phase in the other coil half. This results in the desired voltages U _{2 in the rectifiers} and U _^3! on which the input voltage U vectorially cooperate in a known manner. _1, when the frequency of the input voltage of the average frequency, which coincides with the resonant frequency of the resonant circuit is frequency modulated, so occurs at the terminals 33 and 34, the demodulation voltage U ₁ on.

Bei der Schaltung nach der Erfindung ist somit keine induktive Kopplung auf den Abstimmkreis erforderlich. Darin liegt ein großer Vorteil bei sehrIn the circuit according to the invention there is therefore no inductive coupling to the tuning circuit necessary. This is a big advantage of a lot

'· hohen Frequenzen, weil dort die induktive Kopplung sich immer schwieriger herstellen läßt und anderseits die Eigenkapazitäten und die Kopplungskapazitäten der Leitungen gegen Erde und unter sich immer stärker in Erscheinung treten. Die Schaltung ermöglicht es, nur mit diesen Kapazitäten allein auszukommen. Die Herstellung der unsymmetrischenErdkapazität, gebildet durch 21 und 22 + 4, ist denkbar einfach. Es genügt dazu eine kleine Kapazität von wenigen Zentimetern. Oft genügt dabei bereits die Unsymmetrie der vorhandenen Erdkapazität. '· High frequencies, because there the inductive coupling can be made more and more difficult and on the other hand the own capacities and the coupling capacities of the lines to earth and among themselves become more and more apparent. The circuit makes it possible to get along with these capacities alone. The production of the unbalanced earth capacitance, formed by 21 and 22 + 4, is very simple. A small capacity of a few centimeters is sufficient for this. Often the asymmetry of the existing earth capacitance is sufficient.

Die Abstimmspule mit den Spulenhälften 1' und 1" wird zweckmäßig als kurze mehrlagige Spule ausgeführt. Die Streuung zwischen den beiden Spulenhälften ist dann verhältnismäßig klein, etwa 5 bis 20%, so daß die Spulen als fest gekoppelt an- g₀ gesehen werden können. Fig. 2 zeigt den Längsschnitt durch eine solche Spule. Die eigentliche Wicklung ist lagenweise ausgeführt, wobei zweckmäßig Hochfrequenzlitze verwendet wird. Damit die Kopplung der Spulenliälfteii möglichst fest ist,The tuning of the coil halves 1 'and 1 "is suitably carried out as a short multi-layer coil. The spread between the two coil halves is then relatively small, about 5 to 20%, so that the coils coupled as fixed arrival g ₀ can be seen. 2 shows the longitudinal section through such a coil. The actual winding is made in layers, whereby high-frequency braid is expediently used.

. ohne daß dabei die Eigenkapazitäten gleichzeitig zu groß werden, empfiehlt es sich, das Verhältnis der Spulenlänge zur Wickelhöhe nicht größer als 2 und nicht kleiner als 0,5 zu wählen. Im Spuleninnern ist zweckmäßig ein Kern aus Hochfrequenzeisen vorgesehen, wodurch das Verhältnis Streuinduktivität zur Spuleniuduktivität besonders klein und somit die Kopplung der beiden Spulenhälften besonders festgemacht werden kann. . without the internal capacities becoming too large at the same time, it is advisable to choose the ratio of the coil length to the winding height not greater than 2 and not less than 0.5. A core made of high-frequency iron is expediently provided inside the coil, as a result of which the ratio of leakage inductance to coil inductance can be particularly small and thus the coupling of the two coil halves can be made particularly tight.

Die Wicklungen und der Kern werden vorteilhaft auf bzw. in einem zylinderförmigen Spulenkörper 43 aus Isoliermaterial untergebracht. Durch Verschieben des Kernes in der Achsrichtung kann der Abgleich der Induktivität einfach erreicht werden. Die Verschiebung des Kernes kann zweckmäßig in der Weise erreicht werden, daß der Spulenkörper und das Kernstück ein Gewinde aufweisen. Durch Drehen des Kernes kann der Kern in der Achsrichtung verstellt werden.The windings and the core are advantageously on or in a cylindrical bobbin 43 housed from insulating material. By moving the core in the axial direction, the Matching the inductance can be easily achieved. The displacement of the core can expediently in be achieved in such a way that the bobbin and the core piece are threaded. By By turning the core, the core can be adjusted in the axial direction.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Discriminator circuit for ultrashort waves with a single, with a center tap provided tuning coil, the ends of which are each connected to a rectifier, thereby characterized in that the two coil halves caused by the center tap are fixed to one another are coupled and that of one end of the coil an additional capacitive coupling ring against earth.

2. Discriminator circuit according to claim ι, characterized in that the additional capacitive coupling by unequal ground capacities of the lines lying at the coil ends are formed after the rectifiers.

3. Discriminator circuit according to claim 1, characterized in that between the Line after which a rectifier and earth a capacitor is connected.

4. Discriminator circuit according to claim 1

or the following, characterized in that the tuning coil is wound in several layers.

5. Discriminator circuit according to claim 4, characterized in that the tuning coil has a coil core made of high frequency iron.

6. Discriminator circuit according to claim 4, characterized in that the coil length to the winding height is not greater than 2 and not less than 0.5. ao

1 sheet of drawings