DE834865C

DE834865C - Circuit for amplifying frequency-modulated oscillations

Info

Publication number: DE834865C
Application number: DEP20756A
Authority: DE
Inventors: Willem Beukema
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-01-25
Filing date: 1948-11-05
Publication date: 1952-03-24
Also published as: GB633605A; FR961356A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. MÄRZ 1952ISSUED MARCH 24, 1952

p2O756VIIIa/2ia*Dp2O756VIIIa / 2ia * D

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Verstärkung von frequenzmodulierten Schwingungen. Es ist Ixrkannt, daß infolge der Selektivität eines solchen Verstärkers oder aus anderen Gründen, wie z. B. durch das Auftreten von Störsignalen, zugleich Amplitudenmodulation der Äusgangsschwingungen auftreten kann. Diese Amplitudenmodulation ist immer unerwünscht und man hat daher verschiedene Mittel zur Behebung derselben vorgeschlagen.The invention relates to a circuit for amplifying frequency-modulated oscillations. It is known that as a result of the selectivity of such an amplifier or of others Reasons such as B. by the occurrence of interfering signals, at the same time amplitude modulation of the output oscillations can occur. This amplitude modulation is always undesirable and there are various means of remedying it same suggested.

Es ist z. B. l>ereits bekannt, aus den Schwingungen eine Regelspannung abzuleiten, die ein Maß der in den Ausgangsschwingungen vorkommenden Amplitudenmodulation ist, und diese Spannung einem Steuergitter von wenigstens einer der Verstärkerröhreu zuzuführen; hierdurch wird das Verstärkungsmaß dieser Röhre oder Röhren entsprechend der Regelspannung geändert, und diese Änderung erfolgt in der Weise, daß die Amplitude der Ausgangsschwingungen praktisch konstant ge- ao halten wird.It is Z. B. l> already known from the vibrations to derive a control voltage, which is a measure of that occurring in the output oscillations Is amplitude modulation, and this voltage to a control grid of at least one of the amplifier tubes to feed; this makes the reinforcement degree of this tube or tubes corresponding the control voltage changed, and this change takes place in such a way that the amplitude the output vibrations are kept practically constant.

Bei dieser Einrichtung tritt aber der Nachteil auf, daß die Regelung mit einer ziemlich starken Verzerrung des frequenzmodulierten Signals einhergehen kann. Diese Verzerrung ist der Tatsache as zuzuschreiben, daß bei Verstärkern für frequenzmodulierte Schwingungen eine Regelung der Vorspannung eines Gitters einer Verstärkerröhre einen verhältnismäßig großen Einfluß auf die Abstimmung des entsprechenden Eingangskreises hat, denn bei Empfängern zum Empfang von frequenzmodulierten Schwingungen ist es erforderlich, daß die Abstimmung der Kreise sehr breit gewählt wird. Man macht dabei die Selbstinduktion desIn this device, however, the disadvantage arises that the regulation with a fairly strong Distortion of the frequency-modulated signal can be associated. This distortion is due to the fact as to attribute that in amplifiers for frequency-modulated oscillations a regulation of the bias voltage a grating of an amplifier tube has a relatively large influence on the tuning of the corresponding input circuit, because with receivers to receive frequency-modulated Vibrations, it is necessary that the vote of the circles chosen very broad will. One makes the self-induction of the

Kreises verhältnismäßig groß und die Kapazität möglichst klein (man geht z. B. bis zu einem Wert von 35 pF), so daß trotz der geringen Kreisqualität dennoch eine hinreichend große Wechselspannung am Gitter wirksam wird. Da aber die Kreiskapazität klein ist, hat eine geringe Änderung der Eingangskapazität der geregelten Röhre einen großen Einfluß auf die Abstimmung des Kreises. Die hierdurch verursachte Amplitudenmodulation bereitetCircle relatively large and the capacity as small as possible (e.g. one goes up to a value of 35 pF), so that despite the poor circular quality, there is still a sufficiently large alternating voltage takes effect on the grid. But since the circuit capacitance is small, there is little change in the input capacitance the regulated tube has a great influence on the tuning of the circuit. The result caused amplitude modulation prepares

ίο keine besonderen Schwierigkeiten, da die Amplitude sowieso auf einen konstanten Wert geregelt wird. Es kann aber die Verstimmung des Kreises so groß sein, daß eine beträchtliche Phasenverzerrung des frequenzmodulierten Signals eintritt,ίο no particular difficulties as the amplitude is regulated to a constant value anyway. But it can upset the circle be so large that a considerable phase distortion of the frequency-modulated signal occurs,

»5 die nicht behoben werden kann. Auf diese Weise entsteht eine Verzerrung des frequenzmodulierten Signals.»5 that cannot be fixed. This creates a distortion of the frequency-modulated Signal.

Um diesen Nachteil zu beheben, wird nach der Erfindung in di« Kathodenleitung der in ihrerIn order to remedy this disadvantage, according to the invention, the cathode line in its

ao Verstärkung geregelten Röhre oder Röhren, die dem Eingangs- und dem Ausgangskreis gemeinsam ist, ein nicht überbrückter, ziemlich niedriger Widerstand eingeschaltet. Es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme tatsächlich zur völligen Behebungao gain regulated tube or tubes that are common to the input and output circuit is turned on, a fairly low resistance that is not bridged. It has been shown that this measure actually remedies it completely

as des erwähnten Nachteils führt.This leads to the disadvantage mentioned.

An sich ist es bereits bekannt, daß Eingangsdämpfungsänderungen einer Röhre, deren Steilheit regelbar ist, durch Verwendung eines nicht überbrückten Widerstandes in der dem Eingangs- und Ausgangskreis gemeinsamen Kathodenleitung dieser Röhre unterdrückt werden können.It is already known per se that changes in the input attenuation of a tube, its steepness is adjustable by using a non-bridged resistor in the input and Output circuit common cathode line of this tube can be suppressed.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Behebung der Eingangsdämpfungsänderung deir geregelten Röhre jedoch nicht wichtig, da beim Emp-In the present invention, the correction of the input attenuation change is regulated Tube, however, is not important, as when receiving

fang von frequenzmodulierten Schwingungen die Dämpfung der Kreise sowieso ziemlich hoch ist.When frequency-modulated oscillations start, the attenuation of the circles is pretty high anyway.

Der Wert des erwähnten Widerstandes ist von den Eigenschaften der Röhre abhängig und wird im allgemeinen von der Größenordnung von 50 bis 100 Ohm sein.The value of the mentioned resistance depends on the properties of the tube and will generally on the order of 50 to 100 ohms.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung ist ein Schaltbild des Zwischenfrequenzteils eines Empfängers für frequenzmodulierte Schwin-The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, for example. In the drawing is a circuit diagram of the intermediate frequency part of a receiver for frequency-modulated oscillation

*5 gungen dargestellt.* 5 figures shown.

Die Schwingungen werden den Klemmen 1 zugeführt, die z. B. an eine Mischstufe angeschlossen sind. Die an die Klemmen 1 angeschlossene Wicklung 2 überträgt die ZwischenfrequenzschwingungThe vibrations are fed to the terminals 1, the z. B. connected to a mixer are. The winding 2 connected to terminals 1 transmits the intermediate frequency oscillation

induktiv auf die Wicklung 3, die mit dem Kondensator 4 einen auf die Frequenz der Zwischenfrequenzschwingungen abgestimmten Kreis bildet. Der Kreis ist mit dem Steuergrtter einer Zwischenfrequenzverstärkerröhre 5 verbunden, deren Anode an einen aus der Parallelschaltung eines Kondiensators und einer Selbstinduktion bestehendien Kreis 6 angeschlossen ist, der mit dem ebenfalls aus einem Kondensator und einer Selbstinduktion !«stehenden Kreis 7 gekoppelt ist. Die Kreise 6 und 7 bilden zusammen ein Bandfilter, das auf die Frequenz der Zwischenfrequenzschwingungen abgestimmt ist. Die vom Filter weitergegebenen Schwingungen werden dem Steuergitter einer zweiten Verstärkerröhre 8 zugeführt, in deren Anodenkreis der abgestimmte Kreis 9 eingeschaltet ist, der zusammen mit dem mit ihm gekoppelten Kreis 10 ein ebenfalls auf die Frequenz der Zwischenfrequenzschwingung-?n abgestimmtes Filter bildet. Dieses Filter ist an die Anode der Dioden 11 und 12 angeschlossen, die in bekannter Weise zur Demodulation der frequenzmodulierten Schwingungen dienen. Die demodulierten Schwingungen können von den Klemmen 13 abgegriffen werden. Von dem Ausgangskreis der Röhre 8 wird außerdem eine zweite Spannung abgeleitet, die über einen Kondensator 14 dem aus einer Diode 15, einer Vorspannungsquelle 16 und zwei Widerständen 17 und 18 lies teilenden Gleichrichterkreis zugeführt wird. Die am Widerstand 18 auftretende Spannung dient als Vorspannung der Gitter der Röhren 5 und 8; zu diesem Zweck ist der obere Punkt des Widerstandes 18 über die Widerständeinductively on the winding 3, which with the capacitor 4 on the frequency of the intermediate frequency oscillations forms a coordinated circle. The circuit is with the control device of an intermediate frequency amplifier tube 5 connected, the anode of which is connected to one of the parallel connection of a condenser and a self-induction circuit 6 is connected, which is also connected to the from a capacitor and a self-induction! " The circles 6 7 and 7 together form a band filter which is tuned to the frequency of the intermediate frequency oscillations is. The vibrations passed on by the filter are fed to the control grid of a second amplifier tube 8, in which The anode circuit of the tuned circuit 9 is switched on, which together with the one coupled to it Circle 10 also applies to the frequency of the intermediate frequency oscillation matched filter forms. This filter is connected to the anode of the diodes 11 and 12 connected, in a known manner for demodulating the frequency-modulated oscillations to serve. The demodulated vibrations can be tapped from terminals 13. A second voltage is also derived from the output circuit of the tube 8, which via a capacitor 14 that consists of a diode 15, a bias source 16 and two resistors 17 and 18 read dividing rectifier circuit is fed. The voltage appearing at the resistor 18 serves as a bias of the grid Tubes 5 and 8; for this purpose the top point of resistor 18 is above the resistors

21 bzw. 22 mit den Gitterkreisen dieser Röhren verbunden. Parallel zum Widerstand 18 ist die Reihenschaltung einer Kapazität 19 und einer Selbstinduktion 20 geschaltet, die auf die Zwischenfrequenzträgerwelle abgestimmt ist. Weiter sind Kondensatoren 24 und 25 vorhanden, die zur Ableitung der noch an den Widerständen 21 bzw. 22 auftretenden Zwischenfrequenzspannungen dienen. Die Kathoden der Röhren 5 bzw. 8 sind über Widerstände 26, 27, deren Zweck im folgenden näher erläutert wird, mit einem Punkt, gleichbleibender Spannung verbunden.21 and 22 respectively connected to the grid circles of these tubes. Parallel to resistor 18 is the Series connection of a capacitance 19 and a self-induction 20 connected to the intermediate frequency carrier wave is matched. There are also capacitors 24 and 25, which are used to divert the still at the resistors 21 or 22 occurring intermediate frequency voltages are used. The cathodes of the tubes 5 and 8 respectively via resistors 26, 27, the purpose of which is explained in more detail below, with a point, more constant Voltage connected.

Die Wirkungsweise der l>eschriebenen Schaltu ng ist folgende:The mode of operation of the circuit described is as follows:

Die bei 1 auftretenden Zwischenfrequenzschwingungen, die in der Frequenz moduliert sind, werden von den Röhren 5 und 8 verstärkt. Um die unerwünschte Amplitudenmodulation der Eingangsschwingungen, die bei der Demodulation zu störenden hörbaren Frequenzen Veranlassung gibt, zu unterdrücken, sind Mittel vorgesehen, um diese Amplitudenmodulation auszugleichen. Diese Mittel werden im wesentlichen vom Diodenkreis 15, 16, 17, 18 gebildet, dem die von der Röhre 8 verstärkten Schwingungen über einen Kondensator 14 zugeführt werden. Am Widerstand 18 tritt infolgedessen eine Niederfrequenzspannung auf, deren Frequenz im allgemeinen der Modulation der frequenzmodulierten Schwingung entsprechen wird. Aus der am Widerstand 18 auftretenden Niederfrequenzspannung werden mittels der Reihenschaltung 19, 20 die Zwischenfrequenzspannungen entfernt, und sie wird danach über Widerstände 21,The intermediate frequency oscillations occurring at 1, which are modulated in frequency are amplified by the tubes 5 and 8. To the unwanted amplitude modulation of the input oscillations that result in demodulation if interfering audible frequencies cause them to be suppressed, means are provided to prevent them Compensate for amplitude modulation. These funds are essentially made up of the diode circuit 15, 16, 17, 18 formed, which are reinforced by the tube 8 Vibrations are fed via a capacitor 14. As a result, resistance 18 occurs a low-frequency voltage, the frequency of which is generally the modulation of the frequency-modulated Vibration will correspond. From the low-frequency voltage occurring at resistor 18 the intermediate frequency voltages are removed by means of the series connection 19, 20, and it is then via resistors 21,

22 den Steuergittern der Röhrer 5 und 8 zugeführt. Die Kapazitäten 24 und 25 dienen hierbei zur weiteren Schwächung der Zwischenfrequenzschwingungen, so daß eine schädliche Rückwirkung der Zwischenfrequenzschwingungen keinesfalls auftreten kann. Die Kapazitäten 24 und 25 sollen aber nicht einen derart hohen Wert haben, daß eine zu starke Phasenverschiebung der in den Eingangskreisen der Röhren 5 und 8 wirksamen Niederfrequenzschwingungen eintreten kann. Die über den Widerstand 18 auftretenden Spannungen22 fed to the control grids of the tubes 5 and 8. The capacities 24 and 25 are used here to further weaken the intermediate frequency oscillations, so that a harmful reaction the intermediate frequency oscillations can under no circumstances occur. The capacities 24 and 25 should but not have such a high value that the phase shift in the input circuits is too great the tubes 5 and 8 effective low-frequency vibrations can occur. The voltages occurring across the resistor 18

regeln nunmehr die Verstärkung der Röhren 5 und 8 derart, daß die Amplitude der Ausgangsschwingungen praktisch konstant gehalten wird.now regulate the gain of the tubes 5 and 8 in such a way that the amplitude of the output oscillations is kept practically constant.

Es hat sich gezeigt, daß die beschriebene Regelung in manchen Fällen zu ziemlich ernstlichen Verzerrungen der Ausgangssignale Veranlassung gibt. Diese Verzerrung ist eine Folge der Tatsache, daß es bei Verstärkern für frequenzmodulierte Schwingungen erforderlich ist, daß der Zwischenfrequenzverstärker ein Frequenzband von ziemlich beträchtlicher Breite hat, und daß im Zusammenhang hiermit eine verhältnismäßig geringe Abstimmkapazität für die verschiedenen Zwischenfrequenzfilter verwendet werden muß. Unter diesen Umständen hat eine Änderung der Eingangskapazität der Röhren, die infolge der Gittervorspannungsänderung auftritt, eine verhältnismäßig starke Verstimmung der verschiedenen Kreise zur Folge, und diese Verstimmung kann ihrerseits eineIt has been shown that the regulation described can be quite serious in some cases Cause distortion of the output signals. This distortion is a consequence of the fact that it is necessary for amplifiers for frequency-modulated oscillations that the intermediate frequency amplifier has a frequency band of quite considerable width, and that in context this results in a relatively low tuning capacity for the various intermediate frequency filters must be used. Under these circumstances, there is a change in the input capacitance of the tubes due to the change in grid bias occurs, results in a comparatively strong detuning of the various circles, and this detuning can in turn be a

ao ziemlich beträchtliche Verzerrung der Ausgangsschwingungen herbeiführen.ao cause quite considerable distortion of the output oscillations.

Um den erwähnten Nachteil zu beheben, wird nunmehr gemäß der Erfindung dafür Sorge getragen, daß die Eingangskapazitätsänderungen derIn order to remedy the disadvantage mentioned, care is now taken according to the invention, that the input capacitance changes of the

in ihrer Verstärkung geregelten Röhren, bei Gitterspannungsänderung praktisch gleich Null sind. Zu diesem Zweck werden in die Kathodenzuführungslei tungen der Röhren 5 und 8, die den Eingangsund Ausgangskreisen gemeinsam sind, Widerstände 26 bzw. 27 eingeschaltet, die einen solchen geringen Wert haben, daß sie praktisch keine Rückwirkung der erwähnten Kreise aufeinander verursachen. Es hat sich tatsächlich erwiesen, daß auf diese Weise die bei Verstärkern für in der Frequenz modulierte Schwingungen auftretenden Verzerrungen großenteils vermieden werden können. Die erwähnten Widerstände werden zu diesem Zweck je von der Größenordnung von etwa 50 bis 100 Ohm sein müssen.Gain-regulated tubes when the grid voltage changes are practically zero. For this purpose, in the cathode supply lines of the tubes 5 and 8, the input and Output circuits are common, resistors 26 and 27 switched on, which have such a have little value that there is practically no reaction of the circles mentioned on one another cause. It has actually been shown that in this way the amplifiers for in the Frequency modulated vibrations occurring distortions can be largely avoided. The resistances mentioned are each of the order of magnitude of about 50 for this purpose must be up to 100 ohms.

Obgleich in der Abbildung die Erfindung an Hand eines Verstärkers mit zwei Röhren erläutert ist, leuchtet es ein, daß auch eine andere Anzahl Röhren verwendet werden" kann, und daß die gegel>enenfalls verstärkte Regelspannung beliebig in einem oder mehreren der Eingangskreise wirksam sein kann. Obgleich weiter die Röhren in der Abbildung als Trioden dargestellt sind, versteht es sich, daß im allgemeinen Röhren mit einer größeren Anzahl von Gittern zur Verwendung kommen werden.Although in the figure the invention is explained using an amplifier with two tubes it will be understood that a different number of tubes may be used, and that the possibly increased control voltage as required can be effective in one or more of the input circuits. Although the tubes continue in the Figure shown as triodes, it is understood that generally tubes with a larger number of grids will be used.

Claims

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM:

Circuit for amplifying frequency-modulated oscillations with an or several amplifier tubes in which a control voltage is derived from the vibrations which is a measure of the amplitude modulation occurring in the output oscillations forms which voltage is applied to a control grid of at least one of the amplifier tubes is supplied in such a way that the amplitude of the output oscillations is kept practically constant, characterized in that that to suppress the input capacitance changes brought about by the regulation the tube (s), whose gain is regulated, into the cathode circuit, which is common to the input and output circuit, a non-bridged resistor is switched on, which is so small that it is not yet a disturbing one Negative feedback results.

Referred publications:
Swiss Patent No. 173 561;
"Die Telefunkenröhre", 1937, p. 252;
ENT 1936, p. 264, Funktechnischer Vorwärts, 1940, p. 384.

1 sheet of drawings

O 3570 3.52O 3570 3.52