Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Frequenznachstellung Gegenstand,der
Erfindung ist eine Anordnung zur selbsttätigen Nachstellung de#r Frequenz einer
Schwingung, beispielsweise der Oszillatorschwingung eines Überlagerungsempfängers.
Derartige Frequenznachstellungen sind besonders wichtig für Kurzwellenempf#änger,
bei denen prozentual verhältnismäßig geringe Frequenzabweichungen zu einer großen
absoluten Frequenzänderung führen. Auch Einseitenbandempfänger, bei denen bekanntlich
der Träger nur mit geringer Amplitude übertrage#n und im Empfänger herausgefiltert
wird, um danach auf die zur verzerrungsf reien Demodulation notwendige Amplitude
gebracht zu werden, sind gegen unerwünschte Frequenzänderungen besonders empfindlich.
Dieselben Nachteile, die eine Ab-
weichung einer Vrequenz von ihrem Sollwert
zur Folge haben, entstehen, wenn sich die Eigenfrequenz von in den Empfangskreisen
verwendeten Schwi-ngungskreisen ändert. In diesen Fällen ist zur Beseitigung des
Fehlers eine Nachstellung der Eig-enfrequenz,des Schwingungskreises erforderlich.Circuit arrangement for automatic frequency adjustment The subject matter of the invention is an arrangement for automatic adjustment of the frequency of an oscillation, for example the oscillator oscillation of a heterodyne receiver. Such frequency adjustments are particularly important for shortwave receivers in which relatively small percentage frequency deviations lead to a large absolute frequency change. Single sideband receivers, in which the carrier is known to be transmitted only with a low amplitude and filtered out in the receiver in order to be brought to the amplitude necessary for distortion-free demodulation, are also particularly sensitive to undesired frequency changes. The same drawbacks that have a deviation from its target value of a Vrequenz result occur when the natural frequency of the receive circuits used Schwi-ngungskreisen changes. In these cases it is necessary to readjust the natural frequency of the oscillation circuit to eliminate the error.
Für die Erzeugung von Regelspannunigen, die eine Frequenznachstellung
bewirken, sind die verschiedensten Schaltungen bekanntgeworden. In einem Zwischenf
requenzüberlagerungsempfänger kann beispielsweise eine der Frequenza#bWeichung ,entsprechende
Regelspannung dadurch erzeugt werden, daß die Zwischenfrequenz hinter dem Zwischenfrequenzteil
!des Empfängers 2bgefiltert und einem Demodulator mit einer in Fig. i abgebildeten
Demodulationsikennlinie
zugeführt wird. Ein derartiger Demodulator kann grundsätzlich eine Schaltung gemäß
Fig. 3 aufweisen, die- beiiden Schwingungskreise sind-dabei auf etwa fl =
4,5 MHz und f2 auf 5,5 MH.z abgestimmt. Fig. i zeigt, daß bei Verkleinerung
der Frequenz gegenüber ihrem zu 5 Hz angenommenen Sollwert eine positive
Spannung und bei Vergrößerung eine negatiWe Spannung am Demodulatorausgang auftritt.
Eine solche Spannung kann zur Steuerung eines die Frequenznachstimmung bewirkenden
Eleinentes dienen. Da die so erzeugte Gleichspannung jedoch in den meisten praktischen
Fällen für eine unmiftelbare Steuerung zu klein. ist, ist eine Verstärkung, die
in diesem Fall eine Gleichstroniverstärkung sein muß, notwendig. Hierin liegt die
praktische Schwierigkeit dieser an sich einfachen Schaltung, da Gleichstroniverst#rker
bekanntlich wenig stabil sind und schon. bei geringen Änderungen der Betriehsspannungen
Änderungen in ihrer Ausgangsspannung aufwetsen.A wide variety of circuits have become known for generating control voltages that adjust the frequency. In an intermediate frequency superposition receiver, for example, a control voltage corresponding to the frequency softening can be generated by filtering the intermediate frequency after the intermediate frequency component of the receiver 2b and feeding it to a demodulator with a demodulation characteristic shown in FIG. Such a demodulator can in principle have a circuit according to FIG. 3 , the two oscillating circuits are tuned to about fl = 4.5 MHz and f2 to 5.5 MH.z. Fig. I shows that when the frequency is reduced compared to its setpoint value assumed to be 5 Hz, a positive voltage occurs and when the frequency is increased, a negative voltage occurs at the demodulator output. Such a voltage can be used to control an element which brings about the frequency adjustment. However, since the direct voltage generated in this way is in most practical cases too small for a direct control. an amplification, which in this case must be a DC amplification, is necessary. This is where the practical difficulty of this circuit, which is simple in itself, lies, since direct current amplifiers are known to be and are not very stable. in the case of small changes in the operating voltages, changes in their output voltage occur.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfängerschaltung, bei der die
Oszillator- oder Zwischenfrequenz des Empfängers abgezweigt und mit einer I7I,ilfsf
requenz moduliert und das hier-bei entstehende Modulationsprodukt zur Frequenznachstellung
benutzt wird. Um den obenerwähnten Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung
das entstehende Modulationsprodukt in einem solchen Gleichrichter gleichgericli#et,
daß je nach dein Vorzeichen der Frequenz2bweichung der Oszillator- oder Zwischen
-frequenz von ihrem Sollwert die Hilfsfrequenz -im Ausgang des Gleichrichters eine
positive oder negative Ph-asena#bweir-,hung gegenüber ihrer ursprün-glichen Phasenlage
aufweist und daß diese durch die Gleichrichtunig gewonnene Hilf sf requenz gegebenenfalls
nach phasenrichtiger Verstärkung zur Steuerun#g der Frequenznachstellung in dem
einen oder anderen Sinn dient. Die Verstärkung der Hilfsfrequenz kann in diesem
Fall eine Wechselstromverstärkungsein, so daß die bei einer Gleichstromverstärkung
auftretenden Nachteile in Fortfall kommen.The invention relates to a receiver circuit in which the oscillator or intermediate frequency of the receiver is branched off and modulated with an auxiliary frequency and the modulation product produced here is used for frequency adjustment. In order to avoid the above-mentioned disadvantage, according to the invention, the resulting modulation product is rectified in such a rectifier that, depending on the sign of the frequency deviation of the oscillator or intermediate frequency from its setpoint, the auxiliary frequency at the output of the rectifier is positive or negative Phasena # deviation compared to its original phase position and that this auxiliary frequency obtained by the rectification, if necessary after phase-correct amplification, is used to control the frequency adjustment in one sense or the other. In this case, the amplification of the auxiliary frequency can be an alternating current amplification, so that the disadvantages which occur with a direct current amplification are eliminated.
Es ist eine Überlugerungsempfangsschaltung bekanntgeworden, bei der
hinter dem Zwischenfrequenzteil nochmals eine Frequenzumsetzung stattfindet. Die
durch Gleichrichtung der umgesetzten Frequenz entstehende Gleichspannung dient dabei
zur Steuerung der Frequenznachstellung. Hiervon unterscheidet sich der Gegenstand
der Erfindung dadurch, daß nicht eine Gleichspannung, sondern die Hilfsfrequenz
zur Nachstellung benutzt wird. Es ist weiter eine Anordnung zur Konstanthaltung
der Resonanz eines aus zwei gekoppelten Schwingungskreisen -bestehenden Filters
bekannt, bei der entweder die Frequenz der dem Filter zugeführten Schwingung oder
die Abstimmung des Filters geändert wird. Dies geschieht dadurch, daß die Abweichung
von dem bei Resonanz vo,rhandenenThasenunterschied von gd' zwischen den beiden Schwingungskreisen
in, der Weise ausgenutzt wird, daß von dem einen Schwingungskreis eine Spannung
abgenommen und mit einer niedrigeren Frequenz in einem Gegentaktmodulator moduliert
wird und die entstandenen Seitenfrequenzen zu einer am anderen Schwingunggskreis
abgenommenen Spannung hinzugefügt werden. Die da:durch entstandene niederfrequent
modulierte Schwingung wird in einem Gleichrichter gleichgeTichtet, und- die bei
einer Resonanza:bweichung des Filters in diesem Gleichrichter auftretende niedrige
Frequenz zusammen. mit der ursprünglichen niedrigen Frequenz betreibt einen auf
Phasen -a:bweichung ansprechenden. Motor, welcher die Frequenz oder die Abstimmung
des Filters ändert.There has become known an overlapping receiving circuit in which
a frequency conversion takes place again after the intermediate frequency part. the
DC voltage produced by rectifying the converted frequency is used here
to control the frequency adjustment. The subject differs from this
of the invention in that not a DC voltage, but the auxiliary frequency
is used for adjustment. It is also an arrangement for keeping it constant
the resonance of a filter consisting of two coupled oscillating circuits
known at which either the frequency of the vibration fed to the filter or
the tuning of the filter is changed. This happens because the deviation
of the phase difference of gd 'between the two oscillation circles present at resonance
in, the way is used that from the one oscillating circuit a voltage
picked up and modulated at a lower frequency in a push-pull modulator
and the resulting side frequencies become one at the other oscillation circle
removed tension can be added. The one there: due to the low frequency
modulated oscillation is rectified in a rectifier, and the at
a resonance: deviation of the filter occurring in this rectifier
Frequency together. with the original low frequency powers one up
Phases -a: softening appealing. Motor, which the frequency or the tuning
of the filter changes.
Für die Durchführungder Frequenznachstellung stehen verschiedene an
sich bekannte Mittel zur Verfügung. Das der Frequenznachstellung dienentde Element
-kann beispielsweise -durch einen Motor angetrieben werden, der zwei Wicklungen
aufweist. Der einen Wicklung wird die Hilf sfrequenz unmittelbar zugeführt, während
die andere Wicklung an die vom Ausgangdes Gleichrichters abgenommene und in ihrer
Phase je nach der Abzweigung von der Sollfrequenz beeinflußte Hilfsfrequenz
angeschlossen ist. Der Drehsinn des Motors ist je nach der Phasenlage der
beiden Speisespannungen verschieden, Mit bekannten Mitteln, beispielsweise einer
Gleichrichteranordnung in RingmodulatOT-schaltung, kann auch je nach der
Phasenlage der zwei Polpaaren der Gleichrichteranord-nung zugeführten Spannungen
vom dritten Polpaar eine entsprechende negative oder positive Gleichspannung abgenommen
weilden. Mit Hilfe dieser Gleichspannung kann ein beliebiges Element zur Frequenznachstellung
gesteuert werden.Various means known per se are available for performing the frequency adjustment. The element used to adjust the frequency can, for example, be driven by a motor which has two windings. The auxiliary frequency is fed directly to one winding, while the other winding is connected to the auxiliary frequency taken from the output of the rectifier and whose phase is influenced by the setpoint frequency depending on the branch. The direction of rotation of the motor is different depending on the phase position of the two supply voltages.With known means, for example a rectifier arrangement in RingmodulatOT circuit, a corresponding negative or positive DC voltage can also be generated from the third pole pair depending on the phase position of the two pole pairs of the rectifier arrangement removed. Any element for frequency adjustment can be controlled with the aid of this DC voltage.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens in Anwendung
auf einen überlagerungsempfänger dar-gestellt. Der Empfänger besteht aus der an
die Antenne A angeschlossenen Mischstufe M" der Zwischen#f requenzstufe ZF,
der DemodulationsstufeD1 und der Niederfrequenzstufe NF. Der Oszillator ist mit
0 bezeichnet. Zur Frequenznachstellung wird gen#Iß « der Erfindung
hinter dem Zwischenfrequenzteil die Zwischenfrequenz abgefiltert unicl dem Amplitudenmodulator
M2 zugeführt. In diesem findet die Modulation der Zwischenfrequenz mit der Hilfsfrequenz
HF, die beispielsweise die Netzfrequenz von 5o- Hz sein kann, statt. Im Ausgangdes
anden Modulator angeschlossenen Deniadulators D2 tritt bei Frequenzabweichungen
die Hilfsfrequenz auf, die, je nachdem ob die Sollfrequenz über- oder unterschritten
wird, eine gegenüber ihrer ursprünglichen. Phasenlage positive oder negative Phasenabweichung
aufweist. Nach Verstärkung in dem Verstärker V gelangt die Hilfsfrequenz in die
zweite Wicklung W, des Motors M, der das frequenzbestimmende Element C -des Oszillatorschwingkreises
bewegt. Die andere Wicklung W, des Motors liegt unmittelbar an der Hilfsfrequenz.
je nach dem Vorzeichen der Phasenabweichung der Hilfsfrequenz inden beiden Wicklungen
W, und W2 erfolgt die Drehung des MotoTs inder einen oder anderen Richtung so lange,
bis die Sollfrequenz erreicht und die Ausgangsspannung am DenicKdulator,
D2 Null geworden ist.
Es sind Schaltungsanordnungen zur Frequenznachstimmung
bekannt, bei denen die der einen Wicklung des Motors M zugeführte Hilfsfrequenz
HF gleichzeitig zur Frequenzmodulierung der vom Oszillator 0 erzeugten Schwingung
dient. Dabei wird zur Erzeugung der Steuerspannung für die Frequen(znachstellung
die frequenzmodulierte Zwischenfrequenz hinter dem Zwischenfrequenzteil des Empfängers
durch einen auf die Zwischenfrequenz abgestimmten Schwingungskreis abgefiltert.
Ein an diesen Schwingungskreis angeschlossener Gleichrichte-r weist nur dann in
seinem Ausgang eine Spannung von der Frequenz der Hilfsschwingung auf, wenn die-
Oszillatorfrequenz von ihrem Sollwert abweicht. Diese Schwingung am Ausgang des
Gleichrichters kann gegebenenfalls nach Verstärkun- zur Steuerun,- der Frequenznachstellung
dienen. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß durch die Frequenzmodulierung
des Oszillators die Hilfsschwingung in den Empfangsteil hineingelangt, wodurch zweifellos
Jie,Gefahr besteht, daß durch Modulationsvorgänge Störungen entstehen. Außerdem
ist es notwendig, die Hilfsschwingung von dem Niederfrequenzteil durch besondere
Mittel fernzuhalten. Bei der SchaItung gemäß der Erfindung wird, wie aus Fig. 2
ohne weiteres zu ersehen ist, die Hilfsschwingung lediglich (dem besonderen Steuerkreis,
nicht aber dem -eigentlichen Empfangskreis zugeführt. Die obenerwähnten Störungen
können daher nicht in Erscheinung treten.In Fig. 2, an embodiment of the inventive concept applied to a superimposition receiver is presented. The receiver consists of the devices connected to the antenna A mixer stage M "of. The oscillator is intermediate # f requenzstufe ZF, the DemodulationsstufeD1 and the low frequency stage NF labeled 0 for frequency adjustment, the intermediate frequency is filtered gen # Eat" of the invention behind the intermediate frequency section. Unicl the amplitude modulator M2 supplied. this is the modulation of the intermediate frequency with the auxiliary frequency RF, which may be, for example, the mains frequency of 5o- Hz instead. the output of the Andes modulator connected Deniadulators D2 occurs, the auxiliary frequency at frequency deviations which, depending on whether the Set frequency is exceeded or fallen below, has a positive or negative phase deviation compared to its original Winding W, des Mo tors lies directly on the auxiliary frequency. Depending on the sign of the phase deviation of the auxiliary frequency in the two windings W, and W2, the rotation of the MotoT takes place in one or the other direction until the target frequency is reached and the output voltage at the DenicKdulator, D2, has become zero. Circuit arrangements for frequency tuning are known in which the auxiliary frequency HF supplied to one winding of the motor M is used at the same time to frequency modulate the oscillation generated by the oscillator 0. In order to generate the control voltage for the frequency adjustment, the frequency-modulated intermediate frequency behind the intermediate frequency component of the receiver is filtered off by an oscillation circuit that is matched to the intermediate frequency. A rectifier connected to this oscillation circuit only then has a voltage at the output of the frequency of the auxiliary oscillation If the oscillator frequency deviates from its nominal value. This oscillation at the output of the rectifier can, if necessary, after amplification, serve to control and adjust the frequency There is undoubtedly a risk of interference from modulation processes. In addition, it is necessary to keep the auxiliary oscillation away from the low-frequency part by special means. In the circuit according to the invention, as shown in FIG res can be seen, the auxiliary oscillation is only supplied (to the special control circuit, but not to the actual receiving circuit. The above-mentioned disturbances can therefore not appear.