DE851077C

DE851077C - Circuit arrangement for generating several frequencies

Info

Publication number: DE851077C
Application number: DES22342A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl-Ing Scherer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-03-15
Filing date: 1951-03-15
Publication date: 1952-10-02

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung mehrerer Frequenzen Zur Erzeugung mehrerer Frequenzen, insbesondere Trägerfrequenzen für ein Mehrfachträgerfrequenzsystem zur Nachrichtenübertragung, unter Verwendung eines rückgekoppelten Verstärkers, sollen gemäß der Erfindung mehrere gegeneinander entkoppelte selektive Rückkopplungskreise vorgesehen sein, denen Begrenzer mit nichtlinearen Widerständen (Gleichrichter, Heißleiter od.dgl.) zugeordnet sind. Die einzelnen Frequenzen werden dem Generator hinter den in den Rückkopplungskreisen angeordneten Selektionsmitteln entnommen. Hierdurch ergibt sich eine sehr einfache Generatorschaltung, bei der eine größere Anzahl von Frequenzenunabhängig voneinander erzeugt werden kann und bei der für die Aussiebung der einzelnen Frequenzen keine besonderen oder nur noch sehr einfache Filter benötigt werden. Die Erfindung sieht weiter vor, als Begrenzer Modulatoren des Nachrichtenübertragungssystems zu benutzen. Der rückgekoppelte Verstärker kann außerdem gleichzeitig zur Verstärkung eines oder mehrerer Nachrichtenkanäle des Übertragungssystemsbenutzt -werden. Insbesondere ist dabei an eine gleichzeitige Erzeugung der Sendeträgerfrequenzen und Verstärkung der Empfangskanäle bei einem Getrenntlagesystem gedacht, d. h. bei einem System, bei dem das Übertragungsband eine für beide Übertragungsrichtungen verschiedene Frequenzlage -besitzt.Circuit arrangement for generating several frequencies To generate several frequencies, in particular carrier frequencies for a multiple carrier frequency system for message transmission, using a feedback amplifier, several mutually decoupled selective feedback circuits should be provided, to which limiters with non-linear resistors (rectifier, thermistor or the like.) assigned. The individual frequencies are taken from the generator behind the selection means arranged in the feedback circuits. This results in a very simple generator circuit in which a larger number of frequencies can be generated independently of one another and in which no special or only very simple filters are required for filtering out the individual frequencies. The invention also provides for modulators of the communication system to be used as limiters. The feedback amplifier can also be used simultaneously to amplify one or more communication channels of the transmission system. In particular, the simultaneous generation of the transmission carrier frequencies and the amplification of the reception channels in a separate location system are envisaged, i. h . in a system in which the transmission band has a different frequency position for both transmission directions.

Die Benutzung der gleichen Entladungsstrecke zur Verstärkung elektrischer Schwingungen und zur Erzeugung einer Schwingung anderer Frequenz ist an sich bekannt. Auch ist es bekannt, für eine Modulationsschaltung die Erzeugung der Trägerfrequenz und die gleichzeitige Verstärkung von Schwingungen des im Modulator entstehenden Seitenbandfrequenzen in derselben Entladungsstrecke dadurch zu ermöglichen, daß die. selektive Rückkopplung der Trägerfrequenzschwingung über die im Gitterkreis der Entladungsröhre angeordnete, als symmetrischer Begrenzer für die selbsterregte Schwingung ausgebildete Modulatoranordnung erfolgt. Bei den bekannten Vorschlägen handelt es sich jedoch lediglich um Anordnungen zur gleichzeitigen Verstärkung von elektrischen Schwingungen und ,zur Erzeugung einer Schwingung davon abweichender Frequenz.The use of the same discharge path to amplify electrical Vibrations and for generating an oscillation of a different frequency is known per se. It is also known to generate the carrier frequency for a modulation circuit and the simultaneous amplification of oscillations of the sideband frequencies generated in the modulator to enable in the same discharge path that the. selective feedback the carrier frequency oscillation via the arranged in the grid circle of the discharge tube, A modulator arrangement designed as a symmetrical limiter for the self-excited oscillation he follows. However, the known proposals are only arrangements for the simultaneous amplification of electrical vibrations and for the generation an oscillation of a different frequency.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. i bis 5 noch näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to FIGS.

In Fig. i ist das Prinzipibild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Verstärker V hat mehrere durch Dämpfungsglieder b gegeneinander entkoppelte selektive Rückkopplungskreise, z. B. 12. In den einzelnen Rückkopplungskreisen sind Begrenzer Begr i bis Begr 12 vorgesehen, durch die eine Begrenzung der Amplitude der selbsterregten Schwingungen erreicht wird. Als Selektionsmittel sind Schwingungskreise, Bandfilter oder beispielsweise auch Filterkristalle K i ibys K 12, z. B. Quarze, benutzt. Die einzelnen erzeugten Frequenzen werden hinter den Selektionsmnitteln entnommen.In Fig. I is the schematic diagram of a circuit arrangement according to Invention shown. An amplifier V has several against each other through attenuators b decoupled selective feedback loops, e.g. B. 12. In the individual feedback loops Limiter Lim i to Lim 12 are provided, which limit the amplitude the self-excited vibrations is achieved. As a means of selection are oscillation circles, Band filter or, for example, filter crystals K i ibys K 12, e.g. B. Crystals, used. The individual frequencies generated are behind the selection means taken.

In Fig.2 ist der Fall dargestellt, daß als Begrenzer Modulatoren eines Nachrichtenübertragungssystems benutzt sind. Es ist dabei angenommen, daß es sich um ein Zwölffachträgerfrequenzsystem handeln säll. Die einzelnen Niederfrequenznachrichtenkanäle NF 1 bis NF 12 werden in den Modulatoren M 1 bis M12 mit den in der darüber dargestellten Trägerfrequenzerzeugerschaltung gewonnenen Trägerfrequenzen moduliert. In den Filtermitteln BF 1 bis BF 12 werden unerwünschte Modulationsprodukte unterdrückt. Die Filterausgänge werden zusammengefaßt und das so gewonnene Übertragungsband gemeinsam im Gruppenverstärker Gh verstärkt, der zur Vermeidung von unzulässigen Klirrprodu kten, z. B. durch Gegenkopplung, linearisiert sei. Die eingezeichneten, nicht besonders bezeichneten Widerstände dienen zur Endkopplung.FIG. 2 shows the case in which modulators of a communication system are used as limiters. It is assumed that a twelve-carrier frequency system is involved. The individual low-frequency message channels NF 1 to NF 12 are modulated in the modulators M 1 to M12 with the carrier frequencies obtained in the carrier frequency generator circuit shown above. In the filter means BF 1 to BF 12 , unwanted modulation products are suppressed. The filter outputs are combined and the transmission band obtained in this way is amplified together in the group amplifier Gh, which kten to avoid inadmissible Klirrproduct, z. B. by negative feedback, is linearized. The resistors shown, not specifically designated, are used for decoupling.

In der Fig. 3 ist der Fall .betrachtet, daß der durch Gegenkopplung linearisierte Sendegruppenverstärker GV gleichzeitig als Generator benutzt ist. In den Trägerfrequenzrückkopplungskreisen werden insbesondere elektromechanische Schwingsysteme geringer Dämpfung, vorzugsweise Schwingkristalle, benutit. Die selektive Rückkopplung für die einzelnen Trägerfrequenzen erfolgt über die Modulatoren. Die als Begrenzer für die Trägerfrequenz wirkenden Modulatoren sind dann so auszubilden, daß .die Trägerfrequenz am Seitenbandausgang nicht unterdrückt wird. Es werden also beispielsweise entsprechend ausgebildete Gegentaktmodulatoren.benützt. Die im Ausgang der einzelnen Modulatoren angeordneten Modulationsfilter sind dadurch auf eine minimale Anzahl zurückgeführt, daß dieÜbertragungsgruppe inTeilbändern zusammengefaßt ist, die jeweils schmäler als eine Oktave sind. Beispielsweise sei angenommen, daß der frequenzmäßig unterste Kanal NF i, M i, TP i höchstens eine Oktave breit sei. Für ihn wird daher z. B. ein Tiefpaßfilter TP i benötigt, durch das die höheren Trägerharmonischen und deren Seitenbänder unterdrückt werden, während die Trägerfrequenz und ihre (bei der Modulation entstehenden Seitenbänder .durchgelassen werden. Die beiden frequenzmäßig folgenden Kanäle bilden ein weiteres Teilband, das z. B. über den Tiefpaß TP 2 geführt wird. Für die folgenden .drei Kanäle ist der Tiefpaß TP 3 vorgesehen, während der Tiefpaß TP 4 die frequenzmäßig oben liegenden sechs Kanäle erfaßt. Insbesondere werden die einzelnenTiefpässe in Kaskade geschaltet, @d. h.. der erste Kanal wird über die Kaskadenschaltung von TPi, TP2, TP3 und TP4, das nächste Teilband über TP2, TP3 und TP4, .das folgende über TP3, TP4 und das letzte über TP4 geführt, wie .das schematisch die Fig. 4 zeigt. Es addieren sich dann die Sperrd.ämpfungen in den gemeinsamen Sperrgebieten und man erhält ermäßigte Anforderungen an die Einzelfilter.In FIG. 3, the case is considered that the transmit group amplifier GV linearized by negative feedback is used as a generator at the same time. Electromechanical oscillating systems with little damping, preferably oscillating crystals, are used in particular in the carrier frequency feedback circuits. The selective feedback for the individual carrier frequencies takes place via the modulators. The modulators acting as limiters for the carrier frequency must then be designed in such a way that the carrier frequency at the sideband output is not suppressed. For example, appropriately designed push-pull modulators are used. The modulation filters arranged at the output of the individual modulators are reduced to a minimum number in that the transmission group is combined in subbands which are each narrower than an octave. For example, it is assumed that the lowest frequency channel NF i, M i, TP i is at most one octave wide. For him, therefore, z. For example, a low-pass filter TP i is required, through which the higher carrier harmonics and their sidebands are suppressed, while the carrier frequency and its sidebands (resulting from the modulation the low-pass filter TP 2. The low-pass filter TP 3 is provided for the following three channels, while the low-pass filter TP 4 covers the six channels at the top in terms of frequency Cascade connection of TPi, TP2, TP3 and TP4, the next sub-band via TP2, TP3 and TP4, the following via TP3, TP4 and the last via TP4, as shown schematically in FIG . attenuation in the common restricted areas and you get reduced requirements for the individual filters.

Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, '.bei dem der Empfangsgruppenverstärker eines Getrenntlagesystems zugleich zur Erzeugung der Sendeträgerfrequenze.n ,benutzt ist. Im Vergleich zur Schaltung nach Fig.3, bei welcher der Sendegruppenverstärker als Trägerfrequenzerzeuger dient, hat man dabei den Vorteil, daß das zu verstärkende Frequenzband einen großen Frequenzabstand von den zu erzeugenden Trägerfrequenzen hat, so daß ;man für deren Rückkopplungskreise mit geringerer Selektivität auskommt. Während .man bei der Anordnung ,nach Fig. 3 die unerwünschte Beeinflussung der dicht benachbarten Seitenbänder durch die Trägerrückkopplung in der Regel nur durch die Verwendung von Schwingkristallen in den Trägerrüakkopplungskreisen vermeiden kann, ist dies (bei der Anordnung nach Fig. 5 sehr erleichtert, und man kommt mit gewöihnlichen Schwingkreisen aus.FIG. 5 shows an exemplary embodiment in which the receiving group amplifier a separation system at the same time used to generate the transmission carrier frequencies is. In comparison to the circuit according to Figure 3, in which the transmitter group amplifier serves as a carrier frequency generator, one has the advantage that the to be amplified Frequency band a large frequency spacing from the carrier frequencies to be generated has so that; one gets by with less selectivity for their feedback loops. While .man in the arrangement according to Fig. 3, the undesirable influence of the tight adjacent sidebands through the carrier feedback usually only through the Can avoid the use of oscillating crystals in the carrier feedback circuits, this is (with the arrangement according to FIG. 5 very facilitated, and one comes with usual Oscillating circles.

Im Sendeweg wird der niederfrequente Nachrichtenkanal über einen Tiefpaß TP zum Modulator M geführt. Der Modulator kann ein Doppelgegentaktmodulator sein, enthält dann aber im Seitenbandausgang die Trägerfrequenz nicht; diese wird über eine Widerstandsanordnung b" dem Modulatorausgan.g zugesetzt. Mehrere Modulatorausgänge werden, wie durch den Kamm angedeutet, zu einem Teilband ,zusammengefaßt, das höchstens eine Oktave breit ist, und über ein gemeinsames Modulationsfilter MF, z. B. einen Tiefpaß, dem Sendegruppenverstärker SGh zugeführt, dessen Ausgang über eine Filterweiche auf die Übertragungsleitung geführt ist. Die Modulatoraüsgänge sind gegeneinander entkoppelt (Widerstandsanordnungen b', b"). Die hierzu benutzten Widerstandsanordnungen können gleichzeitig zur Einstellung des Modulationsgrades ,benutzt werden.In the transmission path, the low-frequency communication channel is via a low-pass filter TP led to modulator M. The modulator can be a double push-pull modulator, but then does not contain the carrier frequency in the sideband output; this will be over a resistor arrangement b "was added to the modulator output. Several modulator outputs are, as indicated by the crest, combined into a sub-band, the maximum is an octave wide, and a common modulation filter MF, z. B. a Low pass, fed to the transmitter group amplifier SGh, the output of which passes through a filter filter is performed on the transmission line. The modulator outputs are against each other decoupled (resistor arrangements b ', b "). The resistor arrangements used for this purpose can be used at the same time to set the modulation depth.

Die auf der Leitung ankommende Bandgruppe wird über die Filterweiche und einen Entzerrer E dem Empfangsgruppenverstärker EGV zugeführt, in dessen Ausgang die einzelnen Kanäle über Empfangsbandpässe EBP ausgesiebt und in einem einfachen Gleichrichter DM demoduliert werden Über einen Tiefpaß TP und den Kanalverstärker KV wird dann das Niederfrequenzband gewonnen. Der Kamm vor dem Bandpaß F_BP soll die übrigen Kanaleinrichtungen andeuten.The band group arriving on the line is fed via the filter filter and an equalizer E to the receiving group amplifier EGV, at the output of which the individual channels are screened out via receiving bandpasses EBP and demodulated in a simple rectifier DM . The low-frequency band is then obtained via a low-pass filter TP and the channel amplifier KV . The comb in front of the bandpass filter F_BP is intended to indicate the remaining channel facilities.

Der Empfangsverstärker EGh ist zugleich zur Erzeugung der Sendeträgerfrequenzen ausgenutzt. Die selektive Rückkopplung erfolgt über verschiedene Trägerbandfilter TBP i' . . ., deren Ausgänge über die miteinander verbundenen Klemmen x und v an die betreffenden als Begrenzer wirkenden Modulatoren 117 angeschlossen und über Entkopplernetzwerke h i' . . . mit dem Verstärkereingang verbunden sind. Dabei ist insbesondere eine Unterteilung der Rückkopplungswege in zwei Gruppen vorgenommen, derart, d:aß unmittelbar "benachbarte Frequenzen verschiedenen Gruppen angehören und diese Gruppen über eine Gabelschaltung G 2 gegeneinander entkoppelt sind. Hierbei ist ein geeigneter Scheinwiderstandsverlauf an den Filterausgängen vorausgesetzt, niederohmig bei den übernächsten Nachbarfrequenzen. Eine weitere Gabel G i dient zur Entkopplung der Gruppe der zu erzeugenden Frequenzen von den zu verstärkenden Schwingungen am Verstärkereingang. Der Entzerrer E ist hierbei vor der Gabel G i, also nicht im Rückkopplungsweg des Verstärkers angeordnet.The receiving amplifier EGh is also used to generate the transmission carrier frequencies. The selective feedback takes place via various carrier band filters TBP i ' . . ., whose outputs are connected via the interconnected terminals x and v to the relevant modulators 117 acting as limiters and via decoupler networks hi '. . . connected to the amplifier input. In particular, the feedback paths are subdivided into two groups, such that immediately "adjacent frequencies belong to different groups and these groups are decoupled from one another via a hybrid circuit G 2 A further fork G i serves to decouple the group of frequencies to be generated from the vibrations to be amplified at the amplifier input.

Es ist möglich, mehrere Trägerfrequenzsysteme von einem rückgekoppelten Verstärker aus mit Trägerfrequenzen zu versorgen, ebenso können in verschiedenen Systemen angeordnete rückgekoppelte Verstärker zur Trägerversorgung benutzt werden. Es ergibt sich dann eine Erleichterung für die Trägerentkopplung, wenn man z. B. nicht unmittelbar benachbarte Trägerfrequenzen in dem einen Verstärker und die dav"vischen liegenden Trägerfrequenzen in dem anderen Verstärker erzeugt. Man kann so beispielsweise Einheiten von zwei Endstellen für die beiden Stämme eines Vierers bilden.It is possible to have several carrier frequency systems fed back from one Amplifiers can be supplied with carrier frequencies, as well as in different Systems arranged feedback amplifiers are used for carrier supply. There is then a relief for the carrier decoupling if you z. B. Carrier frequencies that are not immediately adjacent in one amplifier and the two of them mix lying carrier frequencies generated in the other amplifier. You can do that, for example Form units of two terminals for the two stems of a four.

Mit -besonderem Vorteil kann auch ein in an sich bekannter Weise für die gemeinsame Verstärkung der Sende- und Empfangsgruppe vorgesehener Verstärker für die Erzeugung der Trägerfrequenzen herangezogen werden.With a special advantage can also be used in a manner known per se for the common amplification of the send and receive group of intended amplifiers can be used to generate the carrier frequencies.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for generating several frequencies, in particular carrier frequencies for a multiple carrier frequency system for message transmission, using a feedback amplifier, characterized in that several mutually decoupled selective feedback circuits are provided with limiters containing nonlinear resistances associated with the individual feedback circuits and that the individual frequencies are provided for the generator are taken behind the selection means arranged in the feedback circuits. 2: Circuit arrangement according to claim i, characterized in that modulators of the message transmission system are used as limiters: 3. Circuit arrangement according to claim i or 2, characterized in that the feedback amplifier is used simultaneously to amplify one or more message channels of the message transmission system. 4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the feedback amplifier is used to generate the carrier frequencies required on the transmission side in a multiple carrier frequency system and to amplify a transmission group formed on the transmission side. 5. Circuit arrangement according to claim., Characterized in that electromechanical Sch: wingsystems low attenuation, in particular oscillating crystals, are used in the carrier frequency feedback circuits. 6. Circuit arrangement according to one of Anspt # üche 3 to 5, characterized in that interfering modulation products of several channels are suppressed by a common filter, in particular a Ti-efpa.ß. 7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that a plurality of filters are connected in cascade with increasing upper limit frequency. B. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the feedback amplifier is used to generate the carrier frequencies required on the transmission side in a multiple carrier frequency system and to amplify a received transmission group. G. Circuit arrangement according to Claim 3, characterized in that the feedback amplifier is used to generate the carrier frequencies required on the transmission side in a multiple carrier frequency system and to amplify the transmission groups used in both transmission directions. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedback amplifier, e.g. by means of negative feedback, is linearized. i. Holding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedback circuits are routed via a hybrid circuit in such a way that immediately adjacent frequencies run across different fork branches . Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the required carrier frequencies are generated in feedback amplifiers of different systems, preferably so that: that immediately adjacent carrier frequencies are not in the same Ve can be generated more strongly. 1 3. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized gekenn7eichnet that several carrier frequency systems are supplied with carrier frequencies from a feedback Veritarker. 14. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the circle of frequencies to be generated is decoupled from the circle of frequencies to be amplified by a hybrid circuit.