DE876716C

DE876716C - Circuit for frequency modulation of a carrier oscillation

Info

Publication number: DE876716C
Application number: DER4189D
Authority: DE
Inventors: Orville E Dow
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1939-07-01
Filing date: 1940-07-02
Publication date: 1953-05-18
Also published as: US2248045A; FR866850A

Description

Die Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Schaltung zur Modulation der Frequenz einer Hochfrequenzenergie beliebiger Frequenz. Die Erfindung ist insbesondere auf die Nachrichtenübermittlung mit ultrahohen Frequenzen anwendbar. Sie ermöglicht die Anwendung eines außerordentlich breiten Bandes von Signalspannungen und die lineare Änderung der Frequenz der Hochfrequenzenergie in Abhängigkeit von dem breiten Band der Signalspannungen. Das Frequenzband der Modulationsspannungen kann das für Telefonie-, Fernseh-, Bildübertragungszwecke usw. verwendete sein.The invention relates to a new and improved circuit for modulating the frequency of high frequency energy any frequency. The invention is particularly applicable to messaging applicable with ultra-high frequencies. It enables an extraordinarily wide range of applications Band of signal voltages and the linear change in frequency of radio frequency energy in Dependence on the broad band of signal voltages. The frequency band of the modulation voltages can be used for telephony, television, image transmission purposes etc. used.

Allgemein umfaßt die Erfindung einen Schwingungserzeuger beliebiger Art, durch welchen Hochfrequenzleistung der gewünschten Frequenz erzeugt und hinsichtlich der Frequenz moduliert wird. Die Betriebsfrequenz des Erzeugers wird mindestens zum Teil durch die Reaktanz des Generatorkreises bestimmt. Wo ein Röhrengenerator verwendet wird, kann die Reaktanz aus den Elektrodenzuführungen innerhalb so und außerhalb des Vakuumgefäßes bestehen. Inwieweit die äußeren Verbindungen die Reaktanz bilden, hängt letzten Endes von der erzeugten Frequenz ab. Gemäß der Erfindung besteht ein Teil der Reaktanzen aus einer Röhrenreaktanz, die im C-Betrieb arbeitet, as Diese besteht aus einer Elektronenröhre mit einem Paar Elektroden, die mit dem die Frequenz bestimmenden Kreis verbunden sind und ein Teil desselben bilden. Ferner sind Mittel vorgesehen, die erzeugten Schwingungen einem Paar Elektroden phasenverschoben aufzudrücken, um eine Reaktanzwirkung zwischen diesen Elektroden, die mit dem die Frequenz bestimmenden Kreis verbunden sind, zu erzeugen. Durch Modulieren der Impedanz der Reak-In general, the invention includes a vibrator any way by which high frequency power is generated and in terms of the desired frequency the frequency is modulated. The operating frequency of the generator is at least partially determined by the reactance of the generator circuit. Where a tube generator is used, the Reactance consist of the electrode leads inside and outside the vacuum vessel. To what extent the external connections that make up the reactance ultimately depend on the frequency generated. According to the invention, part of the reactances consists of a tube reactance operating in C mode, as This consists of an electron tube with a pair of electrodes that determine the frequency Circle are connected and form part of the same. Furthermore, means are provided that generated Imposing vibrations out of phase on a pair of electrodes to produce a reactance effect between these electrodes, which are connected to the circuit that determines the frequency. By modulating the impedance of the react

tanzröhre mit der Signalfrequenz wird die Reaktan in dem die Frequenz bestimmenden Kreis entsprechend geändert, wodurch die Frequenz der erzeugten Schwingungen ebenfalls verändert wird. Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, in derdance tube with the signal frequency becomes the reactan in the frequency-determining circle changed accordingly, reducing the frequency of the generated Vibrations is also changed. The invention will now be based on the drawing are described in more detail in the

Abb. x eine. Schaltung darstellt, die die wichtigsten Elemente eines frequenzmodulierten Schwingungserzeugers gemäß der Erfindung umfaßt; ίο Abb. 2 ist ein Vektordiagramm, das zur Darstellung der Beziehung der verschiedenen Spannungen, Ströme usw. zueinander im Betrieb der Schaltung gemäß Abb. ι dient;Fig.x a. Figure 3 illustrates a circuit comprising the most important elements of a frequency modulated oscillator according to the invention; ίο Fig. 2 is a vector diagram used to illustrate the relationship of the various voltages, Currents etc. to each other in the operation of the circuit according to Fig. Ι is used;

Abb. 3 ist das äquivalente Ersatzschaltbild zu der Schaltung gemäß Abb. 1;Fig. 3 is the equivalent circuit diagram to the Circuit according to Fig. 1;

Abb. 3 a ist ein zusätzliches Strom- und Spannungsvektordiagramm zur weiteren Erklärung der Beziehung der verschiedenen Ströme und Spannungen in dem Oszillatorkreis I gemäß Abb. 1 zur Erzeugung von Schwingungen. Dieses stellt auch dar, in welcher Weise die im Kreis II erzeugte Reaktanz, die mit dem Kreis I gekoppelt ist, die Betriebsfrequenz des Generators verändert;Fig. 3a is an additional current and voltage vector diagram to further explain the relationship the various currents and voltages in the oscillator circuit I according to Fig. 1 for generation of vibrations. This also shows in which Way the reactance generated in circuit II, which is coupled to circuit I, the operating frequency of the generator changes;

Abb. 4 zeigt eine abgeänderte Form des Frequenzmodulators gemäß Abb. 1;Fig. 4 shows a modified form of the frequency modulator according to Fig. 1;

In Abb. 4 ist die Reaktanz induktiv, während sie in Abb. ι kapazitiv ist;In Fig. 4 the reactance is inductive, while it is capacitive in Fig. Ι;

Abb. 4a ist das dazugehörige Vektordiagramm. In Abb. ι stellt I einen Oszillator und II die Mittel zur Modulation dieses Oszillators dar. Der Oszillator kann aus einer Elektronenröhre 4 bestehen, deren Steuergitter 6 und Anode S mit Reaktanzkreisen zur Erzeugung von Schwingungen verbunden sind. Die Kreise enthalten eine Induktanz 10, die mit der Induktanz 12 gekoppelt ist. Die letztere kann die des Ausgangskreises sein und ist mit den beiden Ausgangsleitungen verbunden. Ein Punkt der Induktanz 12 ist, wie dargestellt, mit der Anode 14 einer Elektronenröhre 16 mit zwei Elektrodensystemen innerhalb des gleichen Kolbens verbunden. Statt dessen können auch Elektrodensysteme mit getrennten Vakuumgefäßen verwendet werden. Ein Punkt der Induktanz ist ferner über einen Phasenschieber-Kondensator C mit dem Steuergitter 20 verbunden:' Der Kondensator C arbeitet mit einem phasenverschiebenden Widerstand R, dem eine Induktanz L₂, deren Zweck später erklärt wird, parallel geschaltet ist, zusammen. Ein anderer Punkt der Induktanz 12 ist in gleicher Weise mit der Anode 22 und dem Gitter 24 des anderen Elektrodensystems verbunden. Auch hier wird ein phasenverschiebender Kondensator C, ein Widerstand R und eine Induktanz L₂ verwendet.Fig. 4a is the corresponding vector diagram. In Fig. I represents an oscillator and II the means for modulating this oscillator. The oscillator can consist of an electron tube 4, the control grid 6 and anode S of which are connected to reactance circuits for generating oscillations. The circles contain an inductance 10 which is coupled to the inductance 12. The latter can be that of the output circuit and is connected to the two output lines. As shown, one point of inductance 12 is connected to the anode 14 of an electron tube 16 having two electrode systems within the same envelope. Instead, electrode systems with separate vacuum vessels can also be used. A point of inductance is also connected to the control grid 20 via a phase-shifting capacitor C : The capacitor C works with a phase-shifting resistor R to which an inductance L ₂ , the purpose of which will be explained later, is connected in parallel. Another point of the inductance 12 is connected in the same way to the anode 22 and the grid 24 of the other electrode system. Here, too, a phase-shifting capacitor C, a resistor R and an inductance L ₂ are used.

Wie später noch im einzelnen beschrieben wird, bilden diese beiden Röhrensysteme eine symmetrische Reaktanz parallel zu der Induktanz 12, die mit der Induktanz 10 gekoppelt ist, so daß die symmetrische Reaktanz auf die Schwingungserzeugenden und frequenzmodulierenden Kreise, die die Induktanz 10 enthalten, einwirkt. Wie später noch im einzelnen näher beschrieben wird, wird, wenn die Impedanzen des Elektrodensystems durch gleichphasige Modulationsspannungen in ihrer Phase moduliert werden, d. h. ihre Phase mit der Signalfrequenz verändert .As will be described in detail later, these two tube systems form a symmetrical one Reactance in parallel with the inductance 12, which is coupled to the inductance 10, so that the symmetrical Reactance to the oscillation-generating and frequency-modulating circuits that make up the inductance 10 contain acts. As will be described in more detail later, if the impedances of the electrode system are modulated in their phase by in-phase modulation voltages, d. H. their phase changes with the signal frequency.

wird, die Reaktanzwirkung zwischen den Anöden und Kathoden der Elektronenröhre verändert und diese Reaktanzwirkung, die einen Teil der Reaktanz des die Reaktanz 10 enthaltenden Kreises bildet, verändert die Frequenz der erzeugten Schwingungen mit Signalfrequenz. Modulationsspannungen können von einer beliebigen Quelle, beispielsweise durch Abtasten eines Gegenstandes, durch die Zuleitung 30 über Widerstände R und Induktanzen L₂ den Gittern oder Steuerelektroden 20 oder 24 in Phase zugeführt werden. Wie oben bereits beschrieben, wird die Betriebsfrequenz des Oszillators durch Verändern der Am- plitude des zu den beiden Anoden der Röhre fließenden Stromes in Abhängigkeit von der Modulationsspannung verändert. is changed, the reactance effect between the anodes and cathodes of the electron tube and this reactance effect, which forms part of the reactance of the circuit containing the reactance 10, changes the frequency of the generated vibrations with signal frequency. Modulation voltages can be fed from any source, for example by scanning an object, through the lead 30 via resistors R and inductances L _{2 to} the grids or control electrodes 20 or 24 in phase. As already described above, the operating frequency of the oscillator is changed by changing the amplitude of the current flowing to the two anodes of the tube as a function of the modulation voltage.

Die Hochfrequenzspannungen an den Anoden 14 und 22 und den Steuergittern 20 und 24 der Röhre 16 sind im Gegentakt, d. h. die Spannung an einer Anode ist gegenüber der Spannung an der anderen Anode um i8o° phasenverschoben und die Spannungen an beiden Gittern sind ebenfalls um i8o° gegeneinander phasenverschoben, während die Spannungen an Gitter und Anode eines jeden Elektrodensystems gegeneinander um etwa 90⁰ phasenverschoben sind. Ein Vorteil der Symmetrieschaltung ist der, daß der Mittelpunkt der Gitterspulen L₂ für Hochfrequenz nicht kurzgeschlossen zu werden braucht. Hierdurch bleibt die im Nebenschluß zum Modulatorausgang liegende Kapazität sehr klein.The high-frequency voltages at the anodes 14 and 22 and the control grids 20 and 24 of the tube 16 are in push-pull mode, i.e. the voltage at one anode is phase shifted by 180 ° with respect to the voltage at the other anode and the voltages at both grids are also by 180 ° phase with each other, while the voltages are phase shifted to grid and anode of each electrode system by about 90 ^0th An advantage of the symmetry circuit is that the center point of the grid coils L ₂ does not need to be short-circuited for high frequency. As a result, the capacitance that is shunted to the modulator output remains very small.

Zwischen den Anoden der Röhre 16 wird durch die in dem Kreis I fließenden Ströme eine Spannung erzeugt. Die an die Steuergitter der ,Röhre 16 angelegte Spannung ist durch die Kondensatoren C und die Widerstände S um nahezu 90° gegenüber der Anodenspannung verschoben. Daher eilen die Stromstöße, die jede Anode erreichen, der Spannung an dieser Anode um etwa 90⁰ voraus, und die durch den Elektrodenstrom erzeugte Reaktanz ist kapazitiv. Die Amplitude dieser Stromstöße wird durch die Modulationsspannung, die bei 30 den Steuergittern gleichphasig zugeführt wird, gesteuert. Wenn die Steuergitter durch die Modulationsspannung positiver werden, vergrößert sich die Amplitude der Stromstöße und die durch den Elektronenstrom erzeugte Reaktanz verkleinert sich, da die Amplituden der Spannungen an den Anoden 16 annähernd konstant bleiben. Diese Reaktanz ist gleich der anderen no Hochfrequenzspannung zwischen Anode und Erde, ;eteüt durch die Grundkompönente des Stromstoßes zu jeder Anode. Diese Reaktanzänderung ergibt eine Verschiebung der Oszillatorfrequenz.A voltage is generated between the anodes of the tube 16 by the currents flowing in the circuit I. The voltage applied to the control grid of the tube 16 is shifted by the capacitors C and the resistors S by almost 90 ° with respect to the anode voltage. Therefore, the rush current pulses that reach each anode, the voltage at the anode by about 90 ⁰ advance, and the reactance generated by the electrode current is capacitive. The amplitude of these current surges is controlled by the modulation voltage which is fed to the control grids in phase at 30. When the control grids become more positive as a result of the modulation voltage, the amplitude of the current surges increases and the reactance generated by the electron flow decreases, since the amplitudes of the voltages at the anodes 16 remain approximately constant. This reactance is equal to the other high frequency voltage between anode and earth, due to the basic component of the current impulse to each anode. This change in reactance results in a shift in the oscillator frequency.

Die Hochfrequenzspannung an den Steuergittern kann vergrößert und nahezu vollkommen um 90⁰ gegenüber der Anodenspannung verschoben werden, wenn man die Gitterkathodenkapazität, die dem Widerstand R parallel liegt, kompensiert. Wenn man die Impedanz zwischen Gitter und Kathode ganz wenig induktiv macht, kann man eine Phasenverschiebung von genau 90° erreichen. Hierzu dienen die Gitterspulen L₂, die dem Widerstand R parallel liegen.The high-frequency voltage at the control grids can be increased and almost completely ^{shifted by 90 °} compared to the anode voltage if the grid cathode capacitance, which is parallel to the resistor R , is compensated. If you make the impedance between grid and cathode very little inductive, you can achieve a phase shift of exactly 90 °. The grid coils L ₂ , which are parallel to the resistor R, are used for this purpose.

Man kann die Spannung an den Steuergittern egenüber den entsprechenden ÄnodenspannungenThe voltage on the control grids can be compared to the corresponding anode voltages

voreilen lassen, wenn man die Lage von R und C vertauscht oder die phasenverschiebenden Kreise kreuzt, so daß sie zwischen Anode und Gittern verschiedener Röhren liegen. Hierdurch erhält man in dem Oszillatorkreis eine induktive Reaktanz. Ein Ausführungsbeispiel zur Erzeugung einer induktiven Reaktanz ist in Abb. 4 dargestellt.Let it lead if you swap the position of R and C or cross the phase-shifting circles so that they lie between the anode and grids of different tubes. This gives an inductive reactance in the oscillator circuit. An exemplary embodiment for generating an inductive reactance is shown in FIG. 4.

Die Röhre 16 kann entweder als yi-Verstärker oder C-Verstärker betrieben werden. Beim ^4-Betrieb müssen die Steuergitter eine lang auslaufende Kennlinie haben, so daß sich die Amplitude der Wechselstromkomponente des Elektronenstromes ändert, wenn der Arbeitspunkt durch die Modulationsspannung verschoben wird. Die Amplitude der Hochfrequenz-Steuerspannung an den Steuergittern ist konstant. Wenn die Anodenverlustleistung begrenzt ist, kann ein größerer Frequenzmodulationsgrad erhalten werden, wenn die Röhre 16 als C-Verstärker betrieben wird. Der Betrieb ist dann dem eines gewöhnlichen gittergesteuerten C-Verstärkers ähnlich. Natürlich kann eine Frequenzmodulation auch durch Anodenspannungsmodulierung der Röhre 16 erzielt werden. Dies hat den Vorteil einer geringeren Verzerrung und den Nachteil, daß eine größere Modulationsleistung erforderlich ist.The tube 16 can either be used as a yi amplifier or C amplifier can be operated. In the ^ 4 operation, the control grids must have a long, tapering characteristic have so that the amplitude of the alternating current component of the electron current changes when the operating point is shifted by the modulation voltage. The amplitude of the high frequency control voltage at the control grids is constant. If the anode power dissipation is limited, can a greater degree of frequency modulation can be obtained when the tube 16 is operated as a C-type amplifier will. The operation is then similar to that of an ordinary grid-controlled C-amplifier. Naturally For example, frequency modulation can also be achieved by modulating the anode voltage of the tube 16. This has the advantage of less distortion and the disadvantage that a greater modulation power is required.

Die Beziehung der Spannungen und Ströme in der Abb. ι ist durch das Vektordiagramm der Abb. 2 gegeben. Die in diesem Diagramm gewählten Bezeichnungen entsprechen denen der Abb. 1. Die Hochfrequenzscheitelspannung zwischen Anode und Erde einer Röhreneinheit ist durch den Vektor ep dargestellt. Sämtliche Spannungen und Ströme der anderen Einheit sind um i8o° gegenüber den entsprechenden dargestellten Vektoren verschoben, ix ist der Hochfrequenzstrom, der von der Anode über den die Phase verschiebenden Kondensator C fließt. Nach dem Durchfließen von C fließt der Strom ix über drei Zweige zur Erde ab, nämlich über die Kapazität zwischen Steuergitter und Erde, den Widerstand R und die Induktivität L 2. Diese Ströme sind durch die Vektoren icg, iR, iL 2 dargestellt, eg ist die Spannung zwischen Gitter und Erde und ist mit iR in Phase und eilt dem Vektor ep, wie erforderlich, um 90⁰ voraus. Die Emissionsstromstöße durch die Röhre sind mit eg in Phase und eilen daher ep um 90⁰ voraus. Daher wird die Röhrenimpedanz wegen ihrer Konvektionsströme zu einer kapazitiven Reaktanz. iL 2 ist größer als icg, so daß i 1 gegenüber iR etwas nacheilt. Der Spannungsabfall an C ist die Differenz zwischen den Vektoren eg und ep und ist durch die punktierte Linie, die ihre Pfeile verbindet, dargestellt, ix muß um 90⁰ nacheilen, da C eine reine kapazitive Reaktanz ist. Daher muß auch ix gegenüber iR etwas nacheilen.The relationship between the voltages and currents in Fig. Ι is given by the vector diagram in Fig. 2. The designations chosen in this diagram correspond to those in Fig. 1. The high-frequency peak voltage between anode and earth of a tube unit is represented by the vector ep . All voltages and currents of the other unit are shifted by 180 ° with respect to the corresponding vectors shown, ix is the high-frequency current that flows from the anode via the phase-shifting capacitor C. After flowing through C, the current ix flows through three branches to earth, namely via the capacitance between the control grid and earth, the resistance R and the inductance L 2. These currents are represented by the vectors icg, iR, iL 2, eg ist is the voltage between grid and earth and is in phase with iR and leads the vector ep by 90 ⁰ as required. The emission power surges through the tube are equipped with ec in phase and therefore rush ep 90 ⁰ ahead. Hence, the tube impedance becomes capacitive reactance because of its convection currents. iL 2 is larger than icg, so that i 1 lags somewhat behind iR. The voltage drop at C is the difference between the vectors eg and ep and is represented by the dotted line connecting their arrows, ix must lag behind by 90 ⁰ , since C is a pure capacitive reactance. Therefore ix has to lag somewhat behind iR.

Abb. 3 ist das Ersatzschaltbild für Abb. 1. Die Selbsterregungsbedingung des Kreises 1 ist, daß eg' in Phase mit ix ist, wie in Abb. 3a dargestellt ist. Daher ändert sich, wenn ZT (die durch den Elektronenstrom der Röhre 16 erzeugte Reaktanz) verändert wird, 12, und der Faktor —ja> M iz verschiebtFig. 3 is the equivalent circuit diagram for Fig. 1. The self-excitation condition of circuit 1 is that eg 'is in phase with ix , as shown in Fig. 3a. Therefore, if ZT (the reactance generated by the flow of electrons from tube 16) is changed, 12 changes, and the factor - ja> M iz shifts

die Phase von ig' gegenüber ix. Eine Änderung in der Reaktanz von Lx und Ci und damit eine Änderung der Betriebsfrequenz ist notwendig, um die Resonanzbedingung wieder herzustellen. Im einzelnen entspricht in Abb. 3 der Kreis I dem Oszillatorkreis I der Abb. 1. Lx ist die Selbstinduktion dieses Kreises, Cx die Kreiskapazität und rp der Röhreninnenwiderstand und der Kreiswiderstand, e'g ist die äquivalente, von dem Oszillator erzeugte Reihenspannung. Die nötige Voraussetzung zur Schwingungserzeugung ist, daß e'g mit dem Strom ix des Kreises I in Phase sein muß. Das bedeutet aber, daß der Kreis I einschließlich der von dem Kreis II hineintransformierten Impedanzen sich in Resonanz befinden muß. L2 ist die zwischen den beiden Anoden liegende Induktanz des Kreises II in Abb. 1. C 2 ist die Kapazität zwischen Anode und Erde der beiden in Reihe geschalteten Elektrodensysteme der Röhre 16. Z¹T ist die der Modulatorröhre 16 entsprechende Reihenimpedanz, die durch die Konventionsströme erzeugt wird. Die erzeugte Spannung e'g ist gleich der Vektorsumme des Spannungsabfalls ix [r'p +/ (XLx—XCx)], die von der Selbstinduktion von I herrührt und der Gegen-EMK —jm M iz in I, die von dem Strom«2 in II erzeugt wird. Die Spannung02 wird durch den Strom ix von I in II induziert. 12 ist der in II infolge der induzierten Spannung e2 fließende Strom, xL 2 ist die Reaktanz von L 2 bei der Betriebsfrequenz, XC 2 die Reaktanz von C 2 usw. the phase of ig ' versus ix. A change in the reactance of Lx and Ci and thus a change in the operating frequency is necessary to restore the resonance condition. In detail, the circuit I in Fig. 3 corresponds to the oscillator circuit I in Fig. 1. Lx is the self-induction of this circuit, Cx the circuit capacitance and rp the tube internal resistance and the circuit resistance, e'g is the equivalent series voltage generated by the oscillator. The necessary prerequisite for generating vibrations is that e'g must be in phase with the current ix of circuit I. However, this means that circuit I including the impedances transformed into circuit II must be in resonance. L 2 is located between the two anodes inductance of the circle II in Fig. 1. C 2 is the capacitance between the anode and ground of the two series-connected electrode systems of the tube 16. Z ¹ T is the corresponding one of the modulator tube 16 series impedance represented by the convention streams is generated. The generated voltage e'g is equal to the vector sum of the voltage drop ix [r'p + / (XLx - XCx)], which results from the self-induction of I and the back EMF - jm M iz in I, which is caused by the current « 2 is generated in II. The voltage 02 is induced by the current ix from I to II. 12 is the current flowing in II as a result of the induced voltage e2 , xL 2 is the reactance of L 2 at the operating frequency, XC 2 is the reactance of C 2, etc.

Wie bereits weiter oben beschrieben, kann auch eine induktive Reaktanz erzeugt und zum Zwecke der Frequenzmodulation der in I erzeugten Schwingungen mit der Signalfrequenz gesteuert werden. Eine solche Anordnung zeigt die Abb. 4. Hier ist die Lage von R und C vertauscht, und die Induktanz Z 2 liegt in Reihe mit R und ihre Reaktanz ist bei der Betriebsfrequenz gleich der Reaktanz von C gemacht worden. Ein Trennkondensator B liegt in Reihe mit R, um die Anodenspannung von dem Steuergitter fernzuhalten. C kann dann durch die Kapazität zwischen Gitter der Röhre und Erde dargestellt werden. Der Trennkondensator B hat für die Hochfrequenzströme eine sehr kleine Impedanz. R, L 2 und C bilden einen Reihenresonanzkreis, der zwischen Anode und Erde liegt. Die Steuergitter sind mit diesem Reihenresonanzkreis zwischen L 2 und C verbunden. Die Reaktanz von L 2 ist bei Betriebsfrequenz gleich der Reaktanz von C gemacht. Der Strom ix, der in dem Reihenkreis fließt, ist mit der Spannung zwischen Anode und Erde ep, wie in dem Vektordiagramm der Abb. 4 a dargestellt ist, in Phase. Der Spannungsabfall el. 2 an L 2 ist gleich dem Spannungsabfall eg an C, aber um 180° gegenüber letzterem verschoben. Die Spannung eg eilt gegenüber Zx und ep um 90⁰ nach, und deshalb eilen die Anodenströme der Anodenspannung ebenfalls um 90⁰ nach, und die durch diesen Elektronenstrom gebildete Reaktanz ist daher induktiv. Die Induktanzen L 3 haben für Hochfrequenzströme eine hohe Impedanz, d. h. sie wirken für die Trägerfrequenzströme als Drossel und haben für die Signal- oder Modulationsströme eine kleine Impedanz. L 3 kann so bemessen sein, daß sie für Fernsehmodulationsfrequenzen als Reihenresonanzspule wirkt. C 2 ist ein Trennkondensator mit für die niedrigste Frequenz der Modulationsspannung geringer Impedanz. Rg ist ein Gitterwiderstand und Ec ist die Vorspannung für die Steuergitter 20 und 24.As already described above, an inductive reactance can also be generated and controlled with the signal frequency for the purpose of frequency modulation of the oscillations generated in I. Such an arrangement is shown in Fig. 4. Here the positions of R and C are reversed, and the inductance Z 2 is in series with R and its reactance has been made equal to the reactance of C at the operating frequency. An isolating capacitor B is in series with R to keep the anode voltage away from the control grid. C can then be represented by the capacitance between the grid of the tube and earth. The isolating capacitor B has a very small impedance for the high-frequency currents. R, L 2 and C form a series resonant circuit that lies between anode and earth. The control grids are connected to this series resonant circuit between L 2 and C. The reactance of L 2 is made equal to the reactance of C at the operating frequency. The current ix flowing in the series circuit is in phase with the voltage between anode and earth ep, as shown in the vector diagram of Fig. 4a. The voltage drop el. 2 at L 2 is equal to the voltage drop eg at C, but shifted by 180 ° compared to the latter. The voltage EC approaches towards Zx and EP 90 ⁰ after, and therefore the anode currents also hasten the anode voltage to 90 to ^0, and the reactance formed by this electron current is thus inductive. The inductances L 3 have a high impedance for high-frequency currents, ie they act as a choke for the carrier frequency currents and have a low impedance for the signal or modulation currents. L 3 can be dimensioned so that it acts as a series resonance coil for television modulation frequencies. C 2 is an isolating capacitor with a low impedance for the lowest frequency of the modulation voltage. Rg is a grid resistance and Ec is the bias for control grids 20 and 24.

Der Ausgang des Modulators kann einem beliebigen Kreis zugeführt werden. In der Praxis wird die frequenzmodulierte Ausgangsleistung des Modulators einem Frequenzvervielfacher zugeführt, dem eine Pufferstufe und ein zusätzlicher Frequenzverdreifacher folgt. Bei einer solchen Anordnung wurden die folgenden Frequenzen verwendet, wobei der Betrieb über den ganzen Bereich sehr zufriedenstellend war. Der Oszillator erzeugte eine Frequenz von 55,5 MHz und wurde mit Fernsehsignalen frequenzmoduliert, die eine Bandbreite von etwa 4 MHz umfaßten. Der Modulationsindex betrug ο,ΐΐΐ. Die modulierte Ausgangsleistung des Oszillators wurde dann auf eine mittlere Frequenz von 166,6 MHz verdreifacht, so daß der Träger nunmehr einen 'Modulationsindex von o,333 besaß. Mit dieser Spannung wurde eine Pufferverstärkerstufe gesteuert, der wiederum ein Verdreifacher folgte, so daß eine Trägerschwingung mit einer mittleren Frequenz von etwa 500 MHz erzielt und mit einem Modulationsindex von weniger so als ι ein Frequenzspektrum von etwa 8 MHz bestrichen wurde.The output of the modulator can be fed to any circuit. In practice, the frequency-modulated output power of the modulator fed to a frequency multiplier, the one Buffer stage and an additional frequency tripler follows. In such an arrangement, the following frequencies were used with operation was very satisfactory across the board. The oscillator generated a frequency of 55.5 MHz and was frequency modulated with television signals covering a bandwidth of about 4 MHz. Of the Modulation index was ο, ΐΐΐ. The modulated output power of the oscillator was then tripled to a mean frequency of 166.6 MHz, so that the carrier now had a modulation index of 0.333. With this voltage became a buffer amplifier stage controlled, which in turn was followed by a tripler, so that a carrier oscillation achieved with a mean frequency of about 500 MHz and with a modulation index of less than that when ι a frequency spectrum of about 8 MHz was swept.

Claims

Claim ·.

Circuit for frequency modulation of a carrier oscillation, in which with the oscillation circuit of an oscillator two high-frequency grid and anode side in push-pull, as capacitive or inductive reactances are coupled, whose grid through the tubes Modulation voltages are controlled in common mode, characterized in that the operating point of the two switched as reactances Tubes is selected so that both tubes work in C mode.

1 sheet of drawings

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