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Demodulator für frequenzmodulierte Hochfrequenzschwingungen Die Erfindung
bezieht sich auf die Demodulätion frequenzmodulierter Hochfrequenzschwingungen,
z. B. in drahtlosen Empfangsgeräten für die Aufnahme frequenzmodulierter Sender.
Es sind bereits Demodulatoren in Form von Gegentaktgleichrichtersch altungen bekannt,
bei denen gegensinnig zur Trägerfrequenz verstimmte Schwingungskreise, an denen
frequenzabhängige Teilspannungen: entstehen, für die Umformung der 1#'recluenzmodulation
in Amplitudenmodulation benutzt werden. 1n Verbindung damit ist aber in der Vorstufe
eine Amplitudenbegrenzerr!@hre erforderlich, damit der Einflut' von Amplitudenschwankungen
bzw. der Amplitudenmodulation ausgeschaltet wird:, die au0er der Frequenzmodulation
bei der Hochfrequenz als Störspannung vorhanden ist; hierdurch wird die Ehnpfindlichkeit
herabgesetzt, so daß eine erhöhte Vorverstärkung erforderlich ist. Die Erfindung
beseitigt diese Nachteile dadurch, daß für die Bildung einer nur vom Verhältnis
der Teilspannungen -abhängigen Niederfrequenzspannung im Diagonalzweig der Gegentaktechaltung
Mittel zur Konstanthaltung der hallen Summe der gleichgerichteten Teilspannungen
vorgesehen sind. und die Niederfrequenzspannung vom Ausgang der Gleichrichterkreise
als Dtiferenz der Teilspannung abgenommen wird. .Dies ergibt den Vorteil, dag die
\liederfrequenzspannung nahezu unabhängig von der Amplitude der zugeführten frequenzmod@ulierten
Hochfrequenzspannung bzw. von deren schädlicher Amplitudenmodu.lation wird-; die
vorgeschaltete Amplitudenbegrenzerrellire ist damit überflüssig, die Schaltung ist
also empfindlicher und wirkungsvoller. Die Mittel zur Spannungskonstanthaltung
bestehen
erfindungsgemäß vorteilliäft aus einem Kondensator, der durch geeignete Bemessung
seiner Kapazität, vorzugsweise in Verbindung mit einem Parallelwiderstand geeigneter
Größe, eine gegenüber der Schwingungsdauer der tiefsten übertragenen Niederfrequenz
große Entladezeitkonstante besitzt. An Stelle des I'Condensatbrs kann auch eine
feste Spannungsquelle, z. L1. eine Biatterie od. dgl., zur Stabilisierung vorgesehen
werden. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erifilndung sind, die
Gleichrichten gegeneinandengreschaltet, so daß am Ausgang dien G1eichrichterkreise,
z. B(. an dort eingeschalteten Ausgangswiderständen, die- Differenz der Teilspannungen
entsteht;-vorzugsweise-erf-olgt dies derart, d'aß gleiche Pole der Gleichrichter
über -die Eingangskreise bzw. Ausgangswiderstände miteinander in V)rbi,ndung stehen.-'Die
Mittel zur S'pannungskonstanthaltung sind zweckmäßig mit dien einen Seite zwischen
dien Ausgangswiderständen angeschlossen; die andere Seite liegt bei einer Ausführungsform
an der Mitte zwischen 'zwei rge= gensinnig zur Trägerfrequenz verstimmten &chwingungskreisen
im Eingang der Schaltung-oder bei einer weiteren Ausführungsform am Mittelabgriff
eines Schwingungskreises im Eingang einer Gleichrichterbriick e nach Art der Phasensprungschaltun.g.
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Die Erfindung und dazugeh @öirige Ed@nzelh-eiten sind an Hand der
Abb. z und 21 beispielsweise= er-_ läutert.
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In Abb: r ist eine Gegentaktgleicluicltterschaltung nach der Erfindung
dargestellt; sie ist mit dem Vorkreis i gekoppelt, der mit dem- Hochfrequenz- oder
Zwischenfrequenzverstärker eines Empfangsgerätes in Verbindung steht. In jedem .
Gleichrichterkreis liegt ein Schwingungskreis bzw. 3, von: dienen der eine nach
oben und dien andere nach unten gegenüber der Trägerfrequenz verstimmt ist. Die
daran: entstehenden Teilspannungen sind: frequenzabhängig, und verändern. sich im
Gegentakt entsprechend der Frequenzrriodulatiön. %r die Gleichrichtung dien Teilspannungen
sind die Gleichrichter,. bzw. 5 vorgesehen:; deren Abschlugß, durch die Ausgangswiderstände
6 bzw. 7 gebildet wird. Die Polung der Gleichrichter q. bzw. 5 ist dabei derart,
daßi an den Ausgangsklemmen 8 und 9, parallel zu denAusgangswiderständen 6, und
die Differenz der gleichgerichteten Teilspannungen entsteht; die Gleichrichter sind
also gegeneinandergeschaltet, d. h. gleiche Pole stehen über die Eingangskreise.und
3 bz w. über die Ausgangswiderstände 6. und 7 miteinander in! Verbindung. Im Diagonalz-,veig
der Gegentaktschaltung, d. h. im gemeinsamen Zweig der Gleichrichterkreise, liegt
erfindungsgemäiß als Mittel zur, Spannungskonstanthaltung ein: Kondensator
iio mit dein Parallelwiderstand I!Ii; seine eine Seite ist an -die Mitte zwischen
den Aiusgängswiderständen 6 und 7 und seine andere Seite an die Mitte zwischen;
den Schwingungskreisen 2 und 3. angeschlossen. Dlie Kapazität des Kondensators it",#
und die- Gri;ß@e des Parallelwiderstandes im sind so-benressen; daL, die Entladezeitkonstante
groß, gegenüber der Schwin-,guiigsdaüer der tiefsten überträgeneii Niederfrequeniz
ist; die Kapazität beträgt beispielsweise einige Mikrofarad; und die Zeitkonstante
z. B,. o,ii bis ö,2 Seekunden: Hierdurch wird erreicht, d'aß die im Diiagonalzweig-
am Kondensator ro wirksame Spannung, die gleich der halben Summe der gleichgerichteten
Teilspannungen ist, infolge des Stromverlaufes in den Gleichrichternr4 und 5 zwangsläufi;g
,auf diesen i Festwert gehalfien wird. Es stellt sich dort also ein fester Spannungswert
ein, der unabhängig von Sch ankungen der Eingangspan, nung ist und als Vbrspannung
für die Gleichrichter wirkt. An Stelle des Kondensators ro kann auch eine feste
Spannungsquelle, z. Bi: eine Batterie entsprechender Spannung, für die Stabilisierung
benutzt werden, gegebenenfalls auch ein Glimmspänpungsstabilisätör. Die Differenz
der Teilspanningen an den. AusgangsklAninen 8 und, 9, ist nur von der Frequenzmodulation
abhängig, nicht jedoch von der Amplitudenmodulation. Sie- wird als Niederfrequenzspannung
dort abgenommen und dem NT'iederfrequenzverstärker des Empfangsgerätes zugeführt.
Dlie Kondensatoren. z,? und 13 dienen zum Kurzschluß' der Hochfrequenz.
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Blei der Schaltung nach Abb. a. sind .die dien Erfindung bei einerGleichrichterbrücke
in Phasensprungschaltung angewendet. Gleiche Teile der Schaltung sind mit gleichen
Bezugszeicheil wie hei Abb. r bezeichnet. An -Stelle der beiden gegensinnig zur
Trägerfrequenz verstimm-_ten Slchwinigungs1creisen z, und 3 ist hier nur ein Schwingungskreis
14 vorgesehen, dien auf die hochfrequente Trägerfrequenz b zw. auf die Zi-#vischenfrequenz
abgestim@nt-uiid,.mit- dem Viorkreis r ...induktiv gekoppelt ist. Seine Selbstinduktionsspule
besitzt einen Mitteläbgriff, an den über die KQppelspule 15 die eine Seide
des zur Spannungsstabilisierung dien!endien Kondensators 1o und des Parallelwiderstandes
zrri unigeschlossen ist; die andiene Seite derselben liegt an der Miitte zwischen
den Ausgangswiderständen 6, und 7. Die Koppelspule i15 ist mit dem Vorkreis,z.fest
gekoppelt und --induziert die Hochfrequenz- bzw. die Zlwischenfrequenzspannung direkt
für dien Diagonalzweig der Schaltung. In den Schwingungskreis 1q. wird außerdem
die Hochfrequenz- bzw. Zwischenifrequenzspannung- mit Phasenverschiehüng, z.. Bi.
durch losere Kopplung, induziert. Beide Spannringen ergeben entsprechend ihrer Phasenlage
resultierende Teilspannungen an den beiden nHälften n des S@chwin-. gungskreises
F4, und zwar verändern .sich diese im Gegientakt im Maße der Frequenzmodulätion,
da sich die Phase am Sch.@v ingungskreis r-.4 im Maßie der Fr?equenzabweichung nach
der induktiven bzw. kapazitiven Seite hin verschiebt: DieGileichrichter4 und 5 sind
auch, hier gegeneinandergeschaltet, so daßy an den Ausgangswiderständen 6 und 7
die Differenz der gleichgerichteten. Teilspannungen entsteht. Im Diagonäliz.weig,
d. h. im-'gemeinsamen Zweig dien Gleichrichterkreise, tritt die halbe Summe dieser
Spannungen auf, die erfündüngsgemäßi in der geschilderten Weise auf diesem Festwert
gehalten wird. Auch bei dieser S@zhalturng ist demzufolge
die Niederfrequenzspannung
bei 8 und: 9 unabhängig von der Grüße der A.inplitudenmodulation nur vom Verhältnis
der Teilspannungen abhämgig; sie wird also nur durch die Frequenzmodulation beeinflüß't.
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Die Schaltungen können im Rahmen der Erfindung in gewissem M@äPe abgewandelt
werden, z. B,. können an Stelle der beiden Gleichrichter auch mehrere, z. B. vier,
verwendet werden, analog wie beim Ringmodulator. Als Gleichrichter sind Trockengleichrichter
oder Gleichrichterröhren verwendbar. Die Erfindung ist im übrigen nicht auf die
Demodulation bei der Frequenzmodulation beschränkt, sie kommt vielmehr auch für
äquivalente Verwendungszwecke in Betracht, bei denen eine Frequenzabweichung in
eine Gleichspannung umgesetzt werden soll, z. B,. für die Erzeugung einer Regelspannung
bei der selbsttätigen S@`charfabstimmung vonSchwingungskreisen inEmpfangsgeräten.