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Aperiodisches Hochfrequenzvoltmeter
Zum Messen der Amplitude eines
Hochfrequenzsignals beliebiget Frequenz sind aperiodische Hochfrequenzvoltmeter
bekannt, bei denen die zu messende Hochfrequenzspannung und eine Hilfsspannung niedrigerer
Frequenz einer Mischröhre zugeführt werden. Durch Gleichrichtung der so erhaltenen
modulierten Spannung entsteht hierbei wieder die Hilfsspannung, deren Amplitude
nummehr jedoch mit derjenigen des zu messenden Hochfrequenzsignals zunimmt. I)ie
letztere Hilfsspannung steuert sodann nach selektiver Verstärkung ein Anzeigeinstrument.
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Erfindungsgemäß wird ein aperiodisches Hochfrequenzvoltmeter der
er,vähnten Art dadurch veressert, daß an Stelle einer Mischröhre als Modulator ein
Spannungsteiler verwendet wird, dessen einem Ende die zu messende Hochfrequenzspannung
zugeführt wird und dessen Spannungsteilerverhältnis im Rhythmus der Frequenz der
zweckmäßig niederfrequenten Hilfsspannung geändert werden kann.
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Für andere Zwecke sind solche Spannungsteiler bereits verwendet worden.
So zeigen die deutschen Patentschriften 22I 030, 303 911 und 739 534 Modulationsverfahren
für Rundfunkzwecke mittels solcller Spannungsteiler.
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Beim obenerwähnten hekannten Voltmeter muß im Äusgangskreis der Mischröhre
ein die Hilfsspannungsfrequenz unterdrückendes Filter verwendet werden, um zu verhindern,
daß heim
Fehlen einer zu messenden IIochfrequenz spannung am Detektor
oder Gleichrichter eine Niederfrequenzspannung auftritt.
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Bei der Anwendung der Erfindung besteht nach einem solchen Filter
kein Bedürfnis, da beim Fehlen eines Hochfrequenzsignals kein Signal von Hilfsspannungsfrequenz
dem Gleichrichter zugeführt wird. Auf diese Weise werden einmal die im allgemeinen
einer Mischschaltung anhaftenden Nachteile, die Abhängigkeit von Speisespannungen
und Änderung der Röhreneigenschaften bei längerer Benutzungsdauer vermieden, aber
zum anderen auch ergibt sich der Vorteil, daß durch Fehlen eines Filters zwischen
Modulator und Detektor die sonst dadurch herheigeführte frequenzabhängige Dämpfung
vermieden und so die Empfindlichkeit des aperiodischen Voltmeters bei verhältnismäßig
niedrigen Frequenzen nicht ungünstig beeinflußt wird.
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Zweckmäßig wird das zu messende HochfreW quenzsignal über eine aperiodische
Verstärker-und/oder Sperrstufe mit einer Verstärkerröhre dem als Modulator dienenden
Spannungsteiler zugeführt. Da jetzt die Verstärkerröhre nicht zur Modulation dient,
kann durch passende Wahl der Schaltelemente od. dgl. diese auf maximale Verstärkung
eingestellt werden. Es ist zu bemerken, daß der dabei verwirklichte Verstärkerfaktor
kleiner als I sein kann, wenn sehr hohe Frequenzen noch gemessen werden sollen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer besonders günstigen Ausführungsform
eines Hochfrequenzvoltmeters nach der Erfindung näher erläutert.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird die zu messende Hochfrequenzspannung
über Eingangsklemmen I und einen Koppelkondensator 2 dem Steuergitter einer Verstärkerröhre
3 zugeführt, deren Anodenkreis einen Widerstand 4 von so kleinem Wert enthält, daß
die auftretende Verstärkung bis zu der erwünschten hohen Grenzfrequenz unabhängig
von der Frequenz des Hochfrequenzsignals ist.
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Die Verstärkerausgangsspannung wird einem Modulator M zugeführt,
der in Form eines kapazitiven Spannungsteilers ausgebildet ist, bei dem ein Ende
mit der Anode der Verstärkerröhre 3 verbunden ist, während das andere Ende geerdet
ist. Der Spannungsteiler enthält einen festen Kondensator 5 und einen Kondensator6,
der auf mechanischem Wege, etwa durch Bewegung einer der Kondensatorelektroden,
geändert werden kann. Die Bewegung kann mittels einer einseitig befestigten Feder
herbeigeführt werden, deren freies Ende mittels einer netzgespeisten Erregerspule
7 in Schwingung versetzt wird, oder aber kann zur Bewegung der Kondensatorelektrode
beispielsweise ein Lautsprechersystem Verwendung finden, das z. B. mittels eines
Röhrengenerators mit einer zweckmäßig von der üblichen Netzfrequenz und von deren
l larmonischen abweichenden Frequenz angetrieben wird.
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Die Ausgangsspannung des Spannungsteilers wird dem Kondensator 6
entnommen und nach Gleichrichtung 8 und selektiver Verstärkung g einem AnZeigeinStrUment
IO üblicher Type zugeführt.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der als Modulator dienende,
veränderliche Spannungsteiler aus zwei Kondensatoren zusammengebaut.
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Er kann jedoch grundsätzlich auch aus Selbstinduktionen oder Ohmschen
Widerständen oder aber aus Impedanzen verschiedener Art bestehen.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform kann jedoch ein einfacher und
infolgedessen billiger Körper verwirklicht werden, der ganz störfrei wirkt und bei
dem auch der Kondensator 5 die Funktion eines Sperrkondensators zwischen dem Anodenkreis
der Verstärkerstufe und dem Gleichrichter 8 erfüllt.
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Schließlich ist zu bemerken, daß es nicht notwendig ist, das Spannungsteilerverhältnis
des Spannungsteilers allmählich, beispielsweise gemäß einer Sinusfunktion, ändern
zu lassen. Die Veränderung des Spannungsteilerverhältnisses kann sich auch plötzlich
vollziehen, z. B. wenn eine der zusammensetzenden Impedanzen des Spannungsteilers
periodisch mittels eines schwingenden oder umlaufenden Kontaktes von an sich bekannter
Type unterbrochen wird.
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PATENTANSPRt'CHE: I. Aperiodisches Hochfrequenzvoltmeter, bei dem
die zu messende Spannung und eine zweckmäßig niederfrequente Hilfsspannung einem
Modulator {zugeführt werden und die durch Gleichrichtung der modulierten Schwingungen
erhaltene Hilfsspannung ein Anzeigeinstrument steuert, dadurch gekennzeichnet, daß
der Modulator aus einem Spannungsteiler besteht, dessen Enden die zu messende Hochfrequenz&pannung
zugeführt wird und dessen Spannungsteilerverhältnis im Rhythmus der Hilfsspannungsfrequenz
geändert werden kann.