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Anordnung zur Abstimmanzeige beim Empfang amplitudenmodulierter Schwingungen
Von dien. zahlreichen bekannten Abstimmanzeigern hat das sogenannte magische Auge
die größte Verbreitung gefunden, bei dem eine meistens aus der Schwundregedspannung
abgezweigte, Steuerspannung eine Änderung des Winkels der Leuchtsektoren in Abhängigkeit
von der auf den Empfängereingang übertragenen Feldstärke und außerdem in Abhängigkeit
von der relativen Lage der Trägerfrequenz zu - der Resonanzkurvenmitte des Empfängers
bewirkt. Die Unvollkommenheit dieser Einrichtung beruht auf der endlichen Krümmun
g im Scheitelpunkt der Resonanzkurve und führt zu vollkommenem Versagen, wenn. der
Empfänger eine ideale Resonanzkurve von trapezähnlicher Form mit ebenem Scheitel
oder sogar eine gewiese Einsattlung in ihrer Mitte besitzt.
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Weiterhin isst es ein Nachteil, daß die genaue Abstimmung nur während
der Betätigung des A.bstimmorgans, und eine nachträgliche Verstimmung d-s Empfängers-
z. B. durch thermische Einflüsse nicht ohne weiteres: zu erkennen ist.
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Eine von .diesen Mängeln freie Anzeigeeinrichtung wurde in; der schweizerischen
Patentschrift 19.a.296. beschrieben, wobei in einem der Ausführungsbeispiele der
Leuchtpunkt eines Elektronenstrahlrohrs durch ein aus; einem soggenannt-en. Rieggerkreis
gespeistes, zweidimensional wirkendes Steuersystem. erstens in Abhängigkeit von
Sinn, und Ausmaß .der Verstimmung aus seiner mittleren Ruhelage nach rechts oder-
links abgelenkt wimd und gleichzeitig eine Verschiebung des Leuchtpunktes in der
zweiten, senkrechten Dimension ein Maß für die jeweilige Feldstärke bedeutet.
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Die niederfrequente Signalspannung wird hierbei entweder einem besonderen,
Demodulator entnommen, oder es werden die: an den beiden Gleichrichten
zunächst
entgegengesetzt verzerrten NF-Sigriale im. Anodenkreis zweier zusätzlicher Triodonsystenne
durch Addition entzerrt. . .
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Eine weitere bekannte Anordnung nach der deutschen Patentschrift7242T9
arbeitetimAnzeigeteil nach ähnlichem Prinzip, j edbch erfolgt die Ab, lenkung desi
El,ektronens.trahls: hier nur in einer Dimension in Abhängigkeit von Sinn. und Ausmaß
der Verstimmung aus, der mittleren Ruhelage, während eine Zusatzeinrichtung eine
Aufhellung bzw. Verdunkelung des. Elektronenstrahls in, Abhängigkeit von der Feldstärke
bewirkt.
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Zur Erzeugung der NF-S:i,gnail- und Regelspannung wird; bei diesem
System ein zusätzlicher Schwingungskreis und eine z,usäbzlidhe Diolde nebist den
weiteren üblichen Schaltmitteln benötigt.
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Als Weiterentwicklung dies. magischen: Auges speziell für die Anwendung
in FM-Empfängern wurde die amerikanische Anzeigeröhre 6AL7,GT bekennt, die bei richtiger
Abstimmung eines FM-Empfängers zwei gleich lange, parallel niebenain-. anderliegende
Leuchtflächen zeigt, während je nach Sinn und Ausmaß der etwaigen: Vensbimmung die
Länge der einen oder anderen Ieu@chtfl:äich,e überwiegt. Zur Abstimmanzeige bei
AM-Empfang wird jedoch üblicherweise eine Parallelschaltung beider Steuerelektrodenauf
die Schwundregelspannung vorgenommen, wobei beilde Flächen stets- gleiche, nur von
der Schwundregelspannung abhängige Längen halben und ein funktionsmäßiger Unterschied
gagenü!bar dein normalen magischen Auge bei AM nicht besteht. Somit treten bei der
AM-Abstimmanzeige auch. wiederum alle bestchriebenen Mängel des- üblichen, magischem.
Auges .in Erscheinung.
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Mir nach diesem oder "ähnlichem Prinzip gebannte Anzeigeröhren gibt
die vorliegende Erfindung eine mit kleinstem Aufwand: arbeitende Schaltung an, die
für das Anzeigerohr zwei Steuerspamiungen zur Kenntlichmachung von Richtungssinn
und Ausmaß der Verstimmung sowie der Feldstärke, ferner über eine Brückenausgleichsschaltun.g
eine unverz.errte NF-Signalspannung für den nachfolgenden Tonvenstärlc-er und schließlich
eine beiderseits der Resonanzkurvenmitte in Abhängigkeit von, der Frequenz symmetrisch
verlaufende Schwundregelspannung liefert.
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Die beim Durchstimmen über eine Trägerwelle auf dem Leuchtschirm der
Anzeigeröhre nacheinander entstehenden Anzeigebilder sind in Fig. i veranschaulicht:.Bilid'
e bei fehlendem Träger, beide Leuchtflächen volle Länge. Bild b bei Abstimmung auf
unteres Seitembam!d, beide Flächen auf unterschiedliche Länge verkürzt. Bild c hei
genauer Abstimmung" beide Flüchen verkürzt, untereinander gleich lang, wobei die,
jetzt-sichtbare Flächenlänge gleichzeitig ein Maß für die Feldstärke darstellt.
Bei etwaigem Schwund in diesem Abstimmungszustand ändern sich die Absolutlängen
beider Flächen gleichzeitig uni. in gleichem Maße. Bild d zeigt die-Einstellung
auf oberes. Seitenband und: schließlich Bilde wiederum den Zustand bei völligem
Fehlen des Trägers. DerDurchstimmungevorgang ühereinenschwäche ren Träger ist -in
Fig. a veranschaulicht, der 2qüalitativ mit dem Vorgang mach Fig. i Übereinstimmt,
jedoch wird die kleinere Feldstärke besonders, in Bild c durch weniger starke Verkürzung
der bei genauer Abstimmung unter sich wiederum gleich langen Leuchtflächen gegenüber
dem Ausgangszustand offensichtlich.
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Fig. 3 zeigt dasi Prinzipsch.altbild der Anord'-nun.g, die außer den
Anzeigespannungen die NF-Signalspannung und die Schwundreaaelspannung liefert.
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Im Anadenk reais -der letzten W-VerstIrkerröhre i eines Überliagerungtsempfängers
liegt ein, als s'o!genannbar Rieggerkreis geschaltetes Bandfilter, bestehend aus
primärem Schwingkreis z und sad<undä;rem Schwingkreis 3. Der elektrische Mittelpunkt
von 3 ist mit einer Anziapfung der Induktivität des Kreises z.galvanis ich, verbunden.
An denn Punkten A und I3 entsteht somit in bekannter Weise die vektorielle Addition
der primären Teilspannung 0-C mit den um go° entgegengesetzt phaisenverschobenen
sekundären Teilspannungen C-A und C-B, wie in Fi.g. 4 gezeigt. Bei genauer Abstimmung
ergibt idie Gleichrichtung der Summenspannung zwei dem Betrag nach gleiche Spannungen,
entsprechend den Vektoren 0-Aund 0-B nach Fig. 4b, bei Verstimmung auf das
untere oder obere Seitenband wird dagegen: entweder die eine oder aber dien andere
dieser beiden Spannungen. überwiegen, entsprechend den Vektoren 0-A und
0-B in. Fig. 4a bzw. Fig. 4c.
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Die Gleichrichtung dieser Spannungen erfolgt in den beiden Diodenatrecken
6 undl des Schaltbildes Fig. 3, die Über die Kondensatoren 4 und 5 an den Rieggerkreis
angekoppelt sind, und erzeugen an den Punkten D und E der Belastungswiderstände
8 und 9 Gleichspannungen, die .den entsprechenden Vektoren 0-A bzw.
0-B in Fig. 4 jeweils. proportional sind. Jede dieser Gleichspannungen wird
über je ein RC-Tiafpaßflter io-ii bzw. 1,,2=i3, die zur Beseitigung der überlagerten
HF- und NF-Spannungen dienen, zu je einer der beiden Steuerelektroden der Anzeigeröhre
14 geleitet und steuert je eine der beiden parallelen Leuchtfi.äehen, so daß hierdurch
die be schriehenen Leuchfisehirnibiilder nach Fig. i bzw. Fig. a entstehen.
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Die vorliegende Einrichtung besitzt :im Vergleich zu ähnlichen, bekannten
Anordnungen, w. a. den besonderen Vorteil, daß zur Gewinnung zier NF-Signal- und
Regelspannung eine sonst zusätzlich erforderliche Diode und ein zusätzlicher Schwingungokreis
eingespart wird, obwohl eine direkte Entnahme dieser Spannungen etwa an den Sch,altungspunkten
D oder E nicht ohne weiteres möglich ist. Da, nämlich die HF;Speiisiunaspunlcte
A bz-,v. B,
einzeln betrachtet, eine unsymmetrische Seitenbanddämpfung
und ebenso. unsymmetrische Seitenbanvdphasendrehung aufweisen, ist nach der Gleichrichtung
in Punkt D oder E das NF-Signaa,l verzerrt, ähnlich wie diese bei einseitiger Abstimmung
eines ausreichend selektiven Empfängers Üblicher Bauart bekannt isst. Auch wäre
die Entnahme der
Schwundregelspannung an D oder E ,-sehr unzweckmäßig,
obzwar grundsätzlich möglich, .da die Extremweirte der Gleichspannungen hier außerhalb
der Mitte, der Gesamtselektionskurve auftreten und der Empfänger durch die asymmetrische
Wirkung der Schwundregelung während ,des Abstimmvorganges auf einem. Seitenband
lautere, auf dem anderen hingegen leiiseire Signialspannunge@n abgeben würde als
auf Trägermitte. Hierdurch entstünde der Eindruck einer völlig asymmetrischen Gesamtser°ktionskurve.
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Vorbes.chrieben4 Nachteile werden erfind-ungse mäß vermieden, indem
sowohl die NF-Sign.alspannung wie auch die Schwundregelspannung im elektrischen
Mittelpunkt F einer symmetrischen Widerstandsbrücke zwischen den Punkten D und E,
die aus: den. beiden gleichen Widerständen 15 und 16 gebildet wird" entnommen; werden.
Durch. ari.thmnet.ische Mittelwertsbildung der Mo-rnentanwerte in D und E werden
im Punkt F die nichtlinearen, gegenphasigen NF-Signalverzerrungenkompensiert, und,
eibenso kann von F eine, abstimmungssymmetrische Schwundregelspannung abgezweigt
werden, die über einen Tiefpaß 2o und 2.1 zur Dämpfung -der HF- und INTF-Spannungen
der Regelleitung R zugeführt wird. Die NF-Signalspannung wird, von F nach Dämpfung
der HF-Reste im Tiefpaß 17-i8 am Lautstä.rke@regler i9 entnommen.
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Die optimale Funktion .der gesamten Einrichtung ist natürlich an bestimmte
Dimens.ioni,erungsvorschriften gebunden., von denen vorwiegend die Frequenzempfindlichkeit
des Anzeigeteils und, die o@Le!re Grenze des! Modu.lationsgradesl, der verzerrungsfrei
verarbeitet wird, abhängig sind.. Die Berechnung dieser Dimensionierungswerte bietet
keine besonderen Schwierigkeiten.
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Ein, weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach
Feg. 3 besteht darin, daß beide Kathoden der Dioden 6 und 7 am Massepotential liegen,
wodurch nicht. nur die Möglichkeit einer Verwendung normaler Duodioden mit gemeinsamer
Kathode besteht, sondern auch die Anwendung von üblichen Mehrfachverbundröhren möglich
wird. Besonders zweckmäßig wegen. erheblicher Verbilligung .ist z. B. die Kombination
des letzten. ZF-Pento,demisysitemis i mit den beiden Diodensystemen 6 und 7 in,
Färm einer der handelsü;blichen P@entodeni-Duoidiaden-Ve,rb,unldröhren oder die-
Kombination .der Duodiodem mit dem nachfolgenden: NF-Verstärkersystem.
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Bei den üblichen Diskriminatorschaltungen, z. B. für automatische
Scharfabstimmung oder FM-Demodulation, ist eine derartige Anwendung von Verbundröhren
mit gemeinsamer Kathode nicht möglich, da wegen. der erforderlichen Differenzwertbildung
der an -den Ar:beitswiderständen8und9 entstehenden Gleichspannungen sitets einer
der Außenpunkte D oder E gleichspannungsmäßiig am Messepotential liegen muß,
was zur Folge; hat, daß stetes beide Elektroden mindestens einer der beiden Dioden
nicht am Messepotential liegen dürfen, wodurc h. also getrennte Dioden oder Duodioden
mit getrennt. hera,wsgefühirten Kathodenanschlüssen verwendet werden müssen.