DE886025C

DE886025C - Device for the automatic regulation of the frequency

Info

Publication number: DE886025C
Application number: DET4655A
Authority: DE
Inventors: Hans Rehder
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1951-08-04
Filing date: 1951-08-04
Publication date: 1953-08-10

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Frequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Einsrichtung zur selbsttätigen Regelung der *Frequenz einer Schwingung auf einen Sollwert mittels einer der Frequenz- undjoder Phas,enab,weichung entsprechenden Regelspannung. Der Sollwert der Frequenz kann entweder durch die eines Diskriminatcrs oder durch die Frequenz einer in einzeln Oszillator erzeugten: Schwingung festgelegt sein. Im letzteren Falle werden die beiden Schwingungen in einem Phasendiskrimina.tor (Heterodyn-Diskriminator) miteinander verglichen. Dann ist die Regelspannung bei einer Frequenzabweichung eine Wechselspannung, deren Frequenz gleich der Differenzfrequenz ist. Die Nachregelung der zu steuernden.. Frequenz, die z. B. in bekannter Weise mit --einer Blindröhre geschieht, bewirkt, daß der Frequerizuntterschied gleich Null ist. Es bleibt dann nur, noch ein, Phasenunterschied besteben, der die zur Erzielung des Gleichgewichts der Regelung erforderliche Gleichspannung erzeugt. Bei Anwendung solcher Frequenzrege@lungen auf Empfänger wird der Diskriminator auf die Sollzwischenfrequenz abgestimmt, bzw. es ist ein Oszillator voirgeseh en, der auf der Sollzwischenfrequenz schwingt. Derartige Regelungen, sind aber auch z. B.. bei Sendern anwendbar.Device for the automatic regulation of the frequency The invention refers to a device for the automatic regulation of the * frequency of a Oscillation to a target value by means of one of the frequency and / or phase, enab, deviation corresponding control voltage. The setpoint of the frequency can either be through the of a discriminator or by the frequency of a single oscillator generated: Vibration must be fixed. In the latter case, the two oscillations are in a Phasendiskrimina.tor (heterodyne discriminator) compared with each other. then If there is a frequency deviation, the control voltage is an alternating voltage, its frequency is equal to the difference frequency. The readjustment of the .. frequency to be controlled, the z. B. happens in a known way with a blind tube, causes the Frequency difference is zero. There is then only one more phase difference Besteben that the DC voltage required to achieve the equilibrium of the regulation generated. When such frequency regulations are applied to the receiver, the discriminator matched to the target intermediate frequency, or an oscillator is provided, which oscillates at the target intermediate frequency. Such regulations, however, are also z. B .. applicable to transmitters.

Es ist bekannt, beim zeitweiligen Ausbleiben der Schwingung die Regelspannung dadurch festzuhalten, daß in die Regelleitung ein, Widerstands-Ko,n:densato,r-Gli.e,d mit großer Zeitkonstante geschaltet wird (Patent 669 5o4). Sinkt nämlich beim Empfang einer Schwingung die Amplitude dieser Schwingung unter einen. bestimmten, Wert, sor spricht ein Relais an, welches die Regelleitung unterbricht, so, da:ß der Kondensator des erwähnten Zeitkonstantengliedes die Regelspannung a:ufrechterhMt. Die grn,ß"-# Zeitl<onstant-e hat aber andrerseits den Nachteil, daß keine schnelle Regelung möglich ist. Bei einer Frequeneregelung mit Vergleich von zwei Schwingungen ist ein solches Zeitkonstantenglied in der bekannten Weise überhaupt nicht anwendbar, weil die Regelspannung, wie gesagt, bei einer Frequenzabweichung eine Wechsel-Spannung ist.It is known to hold the control voltage in the event of a temporary absence of oscillation by switching a resistor Ko, n: densato, r-Gli.e, d with a large time constant in the control line (Patent 669 504). When receiving an oscillation, the amplitude of this oscillation falls below one. A certain value sor responds to a relay, which interrupts the control line, so that: ß the capacitor of the mentioned time constant element maintains the control voltage. On the other hand, the green, ß "- # time l <constant-e has the disadvantage that no rapid regulation is possible. In the case of frequency regulation with a comparison of two oscillations, such a time constant element cannot be used at all in the known manner because the regulating voltage, such as In other words, if there is a frequency deviation, there is an alternating voltage.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß das Widerstands:-Kondensator-Glied in einer Abzweigung der Regelleitung liegt, über welche die sich schnell ändernde Regelspunnung geführt ist, und: daß .die am Kondensator des genannten Gliedes liegende, sich langsam ändernde Regelspannung an eine- Trennröhre gelegt und deiren Ausgangsspan: nung in Reihe zu der sich schnell ändernden Regelspannung geschaltet ist.The invention eliminates these disadvantages in that the resistor: capacitor member in a branch of the control line, over which the rapidly changing Control voltage is performed, and: that .that the capacitor of the mentioned element, slowly changing control voltage is applied to a separating tube and the output voltage: voltage is connected in series with the rapidly changing control voltage.

Weitere Verbesserungen, .der Erfindung werden bei.deir nachstehenden Beschreibung der a,ls Beispiel dienenden Abbildungen, angegeben.Further improvements to the invention are provided in the following Description of the figures given as examples.

Abb-. i erläutert zunächst den oben angegebenen, Hauptgedanken der Erfindung. Mit D' ist ein Phasendiskriminato,r bezeichnet, dem die beiden Schwingungen f1 und f2 zugeführt werden, von denen die eine die Sollfrequenz hat. Die von diesem Diskriminato,r gelieferte Regelspannung wird über die Leitung i unimittelbar zur Blindröhre B geführt, die die Eigenfrequenz eines Oszillators, der z. B. zur Erzeugung der Schwingung f1 dient, steuert. In der Abzweigung 2: liegt das Zeitkon.stantengl.ied, bestehend aus dem Widerstand R und dem Kondensator C. Über, dieses Glied! kann nur eine sich langsam ändernde Regelspannung übertragen werden, während die Leitung i auch schnelle Änderungen der Regelspannung überträgt. Auf lern Kondensator C folgt die Trennröhre T; in deren Kathodenleitung ein Widerstand W liegt, an dem die sich langsam ändernde, Regelspannung in einem solchen Richtungssinn erscheint, d'aß sie die gleiche Richtung wie die über die Leitung i übertragene Regelspannung hat. Der Widerstand W ist vom: einem Kondensator K überbrückt, damit kein Spannungsverlust für die sich schnell ändernde Regelspannung auftritt. Die am Widerstand W liegende, sich langsam ändernde Regelspannung liegt in Reihe zu der sich schnell ändernden Rege@lspannung, so saß beide, an der Blindröhre B wirksam sind. Die Trennröhre T kann zugleich zur Verstärkung-der sich langsam änderrndeniRegelspannung verwendet werden.Fig-. i first explains the main idea of the above mentioned Invention. D 'denotes a phase discriminator, r, to which the two oscillations f1 and f2 are supplied, one of which has the setpoint frequency. The one from this one Discriminato, r supplied control voltage is directly to the line i Blind tube B performed, which is the natural frequency of an oscillator, the z. B. for generation the oscillation f1 is used, controls. In junction 2: is the time constant member, consisting of the resistor R and the capacitor C. About, this link! can only a slowly changing control voltage can be transmitted while the line is running i also transmits rapid changes in the control voltage. Learn capacitor C follows the separation tube T; in the cathode line is a resistor W on which the slowly changing control voltage appears in such a sense of direction that it has the same direction as the control voltage transmitted via line i. Of the Resistor W is bridged by a capacitor K so that there is no voltage loss occurs for the rapidly changing control voltage. The one lying at the resistor W, The slowly changing control voltage is in series with the rapidly changing one Regulated @ oil, so sat both, at the dummy tube B are effective. The separation tube T can also be used to amplify the slowly changing control voltage will.

In AbL 2 sind die Teile, die bereits in Abib,. i vorkamen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Regedleitunig r ist in diesem Falle än einen Spannungsteiler 3 geschaltet, weil bei Verwendung eines Zwischen fraquen:zverstärkers hoher Selektivität die Gruppenlaufzeit in diesem Verstärker leicht so hoch wird, saß bei Anwendung der vollen Regelspannung Regelschwingungen, auftreten können. Die Schaltung mach Abb.. 2 bezweckt, auch bei längerem Ausbleiben der zu steuernden, Schwingung das Gleichgewicht der Regelung aufrechtzuerhalten. Andernfalls kann: es nämlich vorkommen, d'aß die Zwischenfrequenz aus dem Fangbereich herausfällt, der kleiner ist a,ls; der Ziehbereich. Sinkt die Empfangsspannung unter einen bestimmten Wert, so spricht das Relais 4 an, welches z. B, im Anodenkreis einer schwundgeregelten Röhre liegt, und legt lern Schalter 5 nach unten um. Dadurch erhält das Gitter der Trennröhre T die Gleichspannung, die vor dem Ansprechen des Relais vorhanden: war. Diese Spannung wird nämlich aus der am Widerstand W vorhandenen Spannung mittels der Röhre 6 gewonnen" die zur Erzielung einer Spannung der richtigen Richtung dient.In AbL 2 the parts that are already in Abib ,. i occurred with the the same reference numerals. The rule in this case is one Voltage divider 3 switched because an intermediate frequency amplifier is used high selectivity the group delay in this amplifier easily becomes so high when the full control voltage is used, control oscillations can occur. The purpose of the circuit in Fig. 2 is, even in the case of a longer absence of the Vibration to maintain the balance of the scheme. Otherwise: it can happen that the intermediate frequency falls out of the capture range, the smaller one is a, ls; the drag area. If the receiving voltage drops below a certain value Value, the relay 4 responds, which z. B, in the anode circuit of a shrinkage controlled Tube lies, and learns switch 5 to the bottom. This gives the grid the Isolation tube T is the DC voltage that was present before the relay responded. This voltage is namely from the voltage present at the resistor W by means of the tube 6 won "which is used to achieve a voltage in the correct direction.

Die Röhren 7 und 8 sind nur zu dem Zweck vorgesehen:, Spannungsschwankungen: der Anoden spannungsquelle unwirksam zu machen. Diese Röhren 7 und 8 werden nicht gesteuert und sollen möglichst gleichartig mit der Röhre T bzw. 6 sein.The tubes 7 and 8 are only intended for the purpose :, voltage fluctuations: to make the anode voltage source ineffective. These tubes 7 and 8 will not controlled and should be as similar as possible to the tube T or 6.

Die Schaltung nach Ahb. 2 enthält noch weitere Schaltelemente, die bezwecken, Regelspannungen mit einer mittleren Änderungsgeschwindigkeit verstärkt wirksam werden zu lassen, wenn die sich schnell ändernde Regelspannung nur einen kleinen Frequenzhub, bewirkt. Bei einem bestimmten Wert der Regelspannung spricht nämlich das Relais 9 an und schließt den: Schalter io, so saß, die Regelspannung über den Widerstand i i, der wesentlich kleiner als der Widerstand R ist, zur Treinnröbre T gelangt. Die in dieser Trennröhre T verstärkte Regelspannung bewirkt für mittelschnelle; Rege:lspannungsünderungen einen großen Frequenzhub.The circuit according to Ahb. 2 contains further switching elements that aim to amplify control voltages with an average rate of change to take effect when the rapidly changing control voltage is only one small frequency deviation, causes. At a certain value of the control voltage speaks namely the relay 9 and closes the: switch OK, so sat, the control voltage via the resistance i i, which is much smaller than the resistance R, to the Treinnröbre T arrives. The increased control voltage in this separating tube T causes medium-speed; Regulate: oil voltage changes have a large frequency deviation.

Die Widerständei an den Anodenleitungen der Röhren T, 6, 7 und 8 ,dienen. übrigens lediglich zur Linearisierungder,Röhrenkenn@linien. DieKath.o,d'ernwiderstände erzeugen in: bekannter Weise die negative Gittervorspannung und werden zweckmäßig einstellbar gemacht.The resistances on the anode leads of tubes T, 6, 7 and 8 are used. Incidentally, only for the linearization of the tube characteristics. DieKath.o, d'ern resistances generate the negative grid bias in a known manner and are expedient made adjustable.

Um auch große Frequen.zahweichungen ausregel.n zu können,; die außerhalb, des Regelbereiches liegen, ist es bekannt, bei einer großen Frequen@zabweichung eine Sucheinrichtung wirksam werden zu lassen. Abh. 3 zeigt, in welcher Farm diese Sucheinrichtung bei der erfindungsgemäßen, Schaltung angewendet werden kann. Es ist vorausgesetzt, saß die zu steuernde Schwingung mit einer im Oszillato,r erzeugten Schwingung verglichen werden soll. Bei einer Frequenzabweichung ist dann, wie gesagt, die Regelspannung eine Wechselspannung, die über die Leitung 12 und,das Siebglied 13:, 14 zur Unterdrückung niedriger Frequenzen: zur Röhre 15 geführt wird. Mittels des Gleichrichters 16 wird eine Gleichspannung gewonnen, die das Relais 17 speist. Das Relais 17 spricht also an, sobald die Leitung 12 eine hohe Frequenz führt, und schlieißt den Schalter 18. Dadurch ist der Multivibrator M in Betrieb, gesetzt, der über das Relais rg dien Schalter 2o, der im Ruhestand eine: Mittellage einnimmt, abwechselnd an den rechten und linken Schaltkontakt legt und' d'ad'urch abwechselnd' eine, positive und negative hohe Spannjung an das Gitter der Trennröhre T legt. Dadurch tritt am Widerstand W eine entsprechend hohe Regelspannung auf, welche einen großen Frequenzhub bewirkt.In order to also be able to adjust large frequency deviations; which lie outside the control range, it is known to activate a search device in the event of a large frequency deviation. Dependent 3 shows the farm in which this search device can be used in the circuit according to the invention. It is assumed that the oscillation to be controlled is to be compared with an oscillation generated in the oscillator. In the event of a frequency deviation, the control voltage is then, as mentioned, an alternating voltage which is fed to the tube 15 via the line 12 and the filter element 13 :, 14 to suppress low frequencies. A DC voltage is obtained by means of the rectifier 16 and feeds the relay 17. The relay 17 responds as soon as the line 12 carries a high frequency, and closes the switch 18. As a result, the multivibrator M is in operation, set, which alternates via the relay rg serving switch 2o, which is in a central position in rest to the right and left switching contact and 'd'ad'urch alternately' puts a positive and negative high tension on the grid of the separating tube T. As a result, a correspondingly high control voltage occurs at the resistor W , which causes a large frequency deviation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for automatic frequency control one vibration on a Soillweirt by means of one of the frequency and / or phases from a corresponding control voltage using a Resistance condenser gli.edes with a large time constant to hold the Control voltage in the event of temporary absence of oscillation, characterized in that that the: Resistance.s-condensate-element (R, C) in. a branch of the control line lies over which the rapidly changing control voltage is performed, and that the one lying on the capacitor (C) of the mentioned element, slowly changing a separation tube (T) is placed and its output voltage (at W) in series with the itself rapidly changing control voltage is switched.

2. Device according to claim i, thereby geken: nzeichen that the separation tube at the same time to reinforce the slowly changing control voltage is used.

3. Device according to claim i, characterized in that gel "indicates, d'ass the separation tube in a branch of the anode operating voltage Bridge circuit that forms in, another. Branch a preferably similar Includes non-g-controlled tube (Fig-.2).

4 .. Device according to claim i, characterized in that a relay is provided which, at a minimum value of the carrier voltage, the resistor-capacitor element of. the control line switches off and applies a DC voltage which: by means of a tube arrangement, in particular using the separating tube, is obtained from the constant voltage of the condenser. and is equal in size and direction to the control voltage supplied by the voltage generator (A.bb .. 2 ) .

5. Device according to claim i, wherein the rapidly changing control voltage only one. causes small frequency deviation, thereby gek.einn shows that with a certain. The value of the control voltage is the time constant of the resistor # capacitor member automatically, z. B. by means of a relay such a small value is switched that rapid frequency changes are also possible be compensated (Fig. 2). 6 ,. Device according to claim i, characterized in that that a relay is provided which deviates above a certain frequency responds and switches on a multivibrator, which in turn. den: condensatox of the resistor-capacitor element periodically to large positive and negative Tension charges because large frequency deviations are compensated for.