DE857834C

DE857834C - Bandsperre mit Schwingkristallen in Brueckenschaltung oder in einer aequivalenten Schaltung

Info

Publication number: DE857834C
Application number: DET2499D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Herzog
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1943-01-27
Filing date: 1943-01-28
Publication date: 1952-12-01

Description

Bandsperre mit Schwingkristallen in Brückenschaltung oder in einer äquivalenten Schaltung Bei den bekannten Bandsperren mit Schwingkristallen (Quarzen) enthalten die ungleichartigen Brückenzweige verschiedenartige Schaltelemente (Bell Syst. T. J. 1940 S. 224, Filter 2 und 6, S. 226, Filter 2 und 6 und S. 227, Filter i und 5). In dem einen Brükkenzweig einer dieser bekannten Bandsperren befindet sich ein Schwingkristall und in dem anderen Brückenzweig eine Spule oder eine Spule mit parallel liegendem Serienresonanzkreis. Bei einer anderen bekannten Bandsperre liegt zu dem Schwingkristall eine Spule in Reihe oder parallel, und der andere Brückenzweig enthält einen Parallel- bzw. Serienresonanzkreis. Bei Abarten dieser bekannten Bandsperre liegt zu dem Parallelresonanzkreis noch ein Serienresonanzkreis parallel, bzw, es liegt zu der Kapazität des Serienresonanzkreises ein weiterer Serienresonanzkreis parallel. Alle erwähnten Schaltungen sind zur Erzielung der Sperrwirkung so bemessen, daB sich die Brückenschaltung im Sperrbereich annähernd im Gleichgewicht befindet, damit die Eingangsspannung nicht zum Ausgang gelangt.
Bei diesen Schaltungen ist eine frequenzunabhängige Kompensation der Verluste wegen der verschiedenartigen Schaltung der Brückenzweige nicht möglich. Daher ergibt sich eine Verminderung der Sperrdämpfung und der Flankensteilheit. Könnte man in beide Brückenzweige Quarze einschalten, so wäre eine Kompensation möglich. Die zur Erzielung der Sperrwirkung notwendige Bemessung der Blindwiderstände erlaubt bei diesen bekannten Schaltungen jedoch nicht, solche Schaltelemente, die zusammen das Ersatzschaltbild eines Schwingkristalles bilden, durch einen Schwingkristall zu ersetzen, weil bei einer gegebenen Frequenz nicht Schwingkristalle mit beliebiger Induktivität hergestellt werden können.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Nach der Erfindung enthalten die ungleichartigen Brückenzweige je einen Schwingkristall mit derselben Serienresonanzfrequenz und je einen Resonanzkreis und besitzen schaltungsmäßig den gleichen Aufbau, jedoch sind die L : C-Verhältnisse dieser Kreise derart verschieden bemessen, daß zu beiden Seiten des gewünschten Sperrbereiches Durchlaßbereiche entstehen.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt eine vollständige Brückenschaltung und Abb. 2 die entsprechende Differentialbrücke, bei der nur zwei statt vier Schwingkristalle erforderlich sind. Zu jedem Schwingkristall ist ein etwa auf die Serienresonanzfrequenz der Schwingkristalle abgestimmter Parallelresonanzkreis parallel geschaltet, und die L : C -Verhältnisse dieser Kreise sind zur Erzielung der erwähnten Durchlaßbereiche verschieden bemessen.
Diese Schaltung hat gegenüber den bekannten Schaltungen noch den zusätzlichen Vorteil, daß sie auch für kurze Wellen brauchbar ist, denn sie enthält keine in Reihe geschaltete Induktivität, deren Wicklungskapazität die gewünschte Sperrwirkung bei kurzen Wellen verhindern würde.
Dieser Vorteil ist bei den Schaltungen nach Abb. 3 und 4 nicht vorhanden, jedoch weisen sie den gleichen Vorteil bezüglich der Verlustkompensation auf. Bei diesen Schaltungen ist zu jedem Schwingkristall eine Kapazität parallel und eine Induktivität in Reihe geschaltet, die zusammen annähernd auf die Parallelresonanzfrequenz der Schwingkristalle abgestimmt sind und deren L : C-Verhältnisse zur Erzielung der erwähnten Durchlaßbereiche verschieden bemessen sind.
Die Sperrwirkung läßt sich am besten am Blindwiderstandsverlauf der Brückenzweige I und II der Abb. i bis 4 in Abhängigkeit von der Frequenz erkennen. Abb. 5 zeigt den Blindwiderstandsverlauf zu Abb. i und 2. Man sieht, daß die beiden Kurven I und II denselben grundsätzlichen Verlauf besitzen, jedoch infolge verschiedener Bemessung der L : C-Verhältnisse der - parallel zu den Schwingkristallen in Abb. i und 2 geschalteten Parallelresonanzkreise verschieden verlaufen. Die Sperrbereiche sind schraffiert eingezeichnet. Sie sind dort vorhanden, wo die Kurven I und II auf derselben Seite der waagerechten Achse liegen.
Außer dem verlangten Sperrbereich um die Frequenz /o, den die Frequenzen f1 und f, einschließen, bestehen außerhalb der an diesen anschließenden Durchlaßbereiche zwei weitere Sperrbereiche, ausgehend von den Frequenzen f, und f4. Dieselben können von der eigentlichen Bandsperre sehr weit weggelegt werden, beispielsweise bei einer Sperrbreite von ± 14 kHz im Abstand i 3oo kHz, wobei noch zu betonen ist, daß der Dämpfungsanstieg dieser Sperrbereiche sehr klein ist. Da üblicherweise eine Bandsperre ein Sperrband aus einembreiterenÜbertragungsband herausschneiden soll, so ist außerhalb der Flanke des breiteren Übertragungsbandes sogar eine gewisse Dämpfung erwünscht. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt, durch Wahl der Größe der L : C-Verhältnisse die Grenzen der zusätzlichen Sperrbereiche mit den Flanken dieses Übertragungsbereiches zusammenfallen zu lassen.
Der Dämpfungsverlauf in Abhängigkeit von der Frequenz ist in Abb. 6 dargestellt. Die Spitzen bei den Frequenzen/, und/, entstehen dadurch, daß die Induktivitäten der Schwingkristalle etwas verschieden voneinander gewählt sind. Dadurch ergibt sich eine größere Flankensteilheit. Stimmen die lnduktivitäten der Schwingkristalle miteinander überein, so ergibt sich im Gegensatz zur Abb. 6 nur eine einzige Spitze.
Für die in den Abb. 3 und 4 gezeigten Schaltungen ist der Blindwiderstandsverlauf in Abb. 7 wiedergegeben. Für die Lage von Sperr- und Durchlaßbereichen gilt das oben zu der Sperre mit Parallelspulen gesagte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bandsperre mit Schwingkristallen in Brückenschaltung oder in einer äquivalenten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die ungleichartigen Brückenzweige je einen Schwingkristall mit derselben Serienresonanzfrequenz und je einen Resonanzkreis enthalten und schaltungsmäßig den gleichen Aufbau besitzen, jedoch die L : C-Verhältnisse dieser Kreise derart verschieden bemessen sind, daß zu beiden Seiten des gewünschten Sperrbereiches Durchlaßbereiche entstehen. z. Bandsperre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Schwingkristall ein etwa auf die Serienresonanzfrequenz der Schwingkristalle abgestimmter Parallelresonanzkreis parallel geschaltet ist und daß die L : C-Verhältnisse dieser Kreise zur Erzielung der Durchlaßbereiche verschieden bemessen sind (Abb. i, 2 und 5). 3. Bandsperre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Schwingkristall eine Kapazität parallel und eine Induktivität in Reihe geschaltet sind, die zusammen annähernd auf die Parallelresonanzfrequenz der Schwingkristalle abgestimmt sind und deren L : C-Verhältnisse zur Erzielung der Durchlaßbereiche verschieden bemessen sind (Abb. 3, 4 und 6).