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Verfahren zur Ermittlung der Arbeitscharakteristik, von Amplitudendemodulatoren
Das im nachfolgenden beschriebene Verfahren stellt eine Verbesserung der Prüfmethode
von Empfangsgeräten dar, vorzugsweise von solchen Empfangsgeräten, die über eine
Vielzahl von Röhrenstufen, insbesondere über mehrere Zwischenfrequenzverstärker,
verfügen. Bei derartigen vielstufigen und vielkreisigen Empfängern hängt von der
einwandfreien Betriebseigenschaft einer wilchtigen Einzelstufe in ausschlaggebendem
Maße die Leistungsfähigkeit des ganzen Gerätes ab. Es ist daher bei der serienfabrik.atorischen
Herstellung von solchen hochgezüchteten Gerätetypen ein unbedingtes Erfordernis,
daß die Arbeitscharakteristik der einzelnen Teile zuverlässig ermittelt und im Abgleichverfahren
auf ihr Soll gebracht werden kann.
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Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Verfahren zur Prüfung
.der Arbeitscharakteristik von Ampl.itudendemodulatoren für in bezug auf ihre Grundfrequenz
tief- und verhältnismäßig hochperiodisch modulierte Hochfrequenzspannungen, wie
sie häufig in Zwischenfrequenzverstärkern von Spezialgeräten, z. B. in Fernsehempfängern,
auftreten. Durch einen solchen Demodulator wird also die eigentliche Signal- bzw.
Modulationsspannung gewonnen. Seine Frequenz- und Arbeitscharakteristik geht daher
unmittelbar in den Frequenzgang des Niederfrequenzkanals ein. Das Problem der Ermittlung
der Aribeitsdharakteristik ist nun besonders schwierig, wenn gemäß der bereits angedeuteten
Aufgabe die gleichrichtenden Hochfrequenzspannunbgen sowohl niederfrequent als auch
in bezu@g auf ihre Grundfrequenz verhältnismäßig hochperiodisch moduliert sind.
Das ist z. B. der Fall bei Dezimetergeräten, mit dienen außer einer Niederfrequenzverbindung
mehrere trägerfrequente
Signalverbindungen hergestellt- werden.
Die als Zwischenfrequenz anzusehende,Grunidfrequenz eines der letztgenannten Kanäle
betrage z. B. i.5o kHz und die Frequenz des zweiten Zwischenfrequenzverstärkers
im Empfangsgerät betrage beispielsweise .i iMHz; es ergibt sich dann ohne weiteres,
daß in diesem Verstärkerteil eine verhältnismäßig hochperiod)i;sch modulierte Hochfrequenzspannung
vorhanden ist, die durch den Amplitudendemad.ulator gleichzurichten ist.
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Die bislang verwendete Prüfeinrichtung für dlie Ermittlung der Arbeitscharakteristik
derartnger Demodulatoren besteht in einem Prüfsender, dessen Ausgangsspannung moduliert
wird. Eine derartige Einrichtung erfordert einen verhältnismäßig großen Aufwand;
denn abgesehen von dem eigentlichen .Meßsender ist noch ein weiterer Generator erforderlich
zur Erzeugung der Modulationsspannung. Darüber hinaus muß nodh eine iModul.ationseinrichtung
vorhanden sein, die nun im Hinblick darauf, daß ein Prüfgang mit sehr unterschiedlich
großen Modulationsfrequenzen von beispielsweise. 5o Hz bis zoo kHz durchgeführt
werden maß, ganz bessonderen Bedingungen zu genügen hat; insbesondere muß die Arbeitscharakteristik
dieser Modulati@onseinrichtung ihrerseits konstant und genau ermittelt oder bekannt
sein, damit exakt aus den eingestellten Me@ßsender- und IVIodulat@ionsgeneratorspannungen
auf das Verhältnis des Trägers zum Seitenbandwellenanteil der Meßspannung geschlossen
werden kann, um danach aus der gemessenen Demodulation@s,spannung im Vergleich zur
Größe der Eingangsspannung auf die Arbeitscharakteristik der Amplitudenmodulationsstufe
schließen zu können.
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Die Verbesserung des genannten Prüfverfahrens besteht nach vorliegender
Erfindung darin, daß als Eingangs.meßspannung für den zu prüfenden Demodulator zwei
voneinander unabhängig erzeugte Hochfrequenzspannungen verwendet werden, die, einander
überlagert, eine nach der Methode der Einseitenbandmodulation modulierte Energie
darstellen.
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Die beiden voneinander unabhängig erzeugten Hochfrequenzspan@nungen
sind mit der erforderlichen Frequenzgenaüigkeit einfach herzustellen und außerdem
leicht wertmäßig genau einzustellen. ,Sie bilden zusammen also eine eindeutig definierte
amplitudenmodul.ierte Energie, denen Verwertung als Meßsp.annung zusammen mit der
Messung des DemodulatiorLSpTodwktes eine genaue Prüfung und Ermittlung der Arbeitscharakteristik
einer Demodulationsstufe ermöglicht.
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Es wurde bereits erwähnt, daß das Verfahren besonders für die Prüfung
von Dezimetergeräten von Vorteil ist, in deren letztem Zwischenfrequenzteil eine
niederfrequent und auch verhältnismäßig hochperiodisch modulierte Hochfrequenzspannung
vorhanden ist. Das ist insbesondere, wie gleichfalls bereits angedeutet, bei solchen
Dezimetergeräten der Fall, die der Herstellung von Mehrkan:alverbindungen dienen.
Die Trägerfrequenzen der einzelnen Signal- bzw. Telephonkanäle sind meist von -der
Größe der in der Drahtfunktechnik benutzten Trägerfrequenzen, d:h. also sie können
in dem Band von 5o bis aoo 1CHz liegen. Ferner ist in der Regel in derartigen Geräten
awch noch ein niederfrequenter Verständigungskanal vorhanden, so daß also mit einem
Modulationsfrequenzbereich gerechnet werden muß, der von etwa ioo Hz bis hinauf
zu aooleHz reicht.
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In den Empfangsgeräten dieser Stationen ist eine sehr hohe Gesamtvexstärkun'g
erforderlich. Dieses bedingt einerseits die, Aufteilung der Hoc'hfrequenzverstärkung
in mehrere Zwischenfrequenzverstärker zwecks Unterbindung irgendwelcher schädlicher
Rückkopplungswirkungen, andererseits die Verwendung von nicht zu hohen Zwischenfrequenzen,
um möglichst unveränderliche Abstimm- bzw. Durchlaßeigenschaften in bezog auf die
jeweilige Grundfrequenz der Abstimm- bzw. Kopplungskreise zu erhalten. So wird die
Größe der Zwischenfrequenz im letzten der im Gerät vorgesehenen Zwisehenfrequenzverstärker
z. B. zu i MHz gewählt. Beträgt dieser gegenüber der höchsten Modulationsfrequenz,
wie angenommen sein möge, aoo kHz, so heißt das, daß letztere nur ein Fünftel der
Grundfrequenzgröße beträgt. Es be-. deutet große praktische Schwierigkeiten, mit
ein lind demselben Modulator eine derartig hochperiodische Modulation einer Hodhfrequenzspannu@ng
im gleichen Maße, .d. h. also mit .dem gleichen Modulationsgrad wie eine tiefperiodische
Modulation, durchzuführen, ja überhaupt einen am Modulationsgrad gemessenen linearen
Freque nzgang des Modulators von tiefen bis zu den erforderlichen hohen Modulationsfrequenzen
hinauf zu erreichen. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit gerade für derartige
Geräte einen besondreren technischen Vorteil dar.
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Die Abbildung stellt in schematischer Weise eine zur Durchführung
des neuen Verfahrens geeignete Prüfeinrichtung dar. Gleichzeitig veranschaulicht
die zeichnerische Darstellung die einem weiteren Teil der Erfindung entsprechenden
besonders zweckmäßigen Mittel zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens.
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Von dem zu prüfenden Gerät sind der letzte Zwischenfrequenzverstärker
Z, .die Wandlerstufe F, der Amplitudendemadulator D und der Niederfrequenzverstärker
14T angedeutet. Es hat sich, wie beiläufig erwähnt werden möge, herausgestellt,
daß das vorgeschlagene Verfahren auch sehr gut für die Prüfung der Amplitüdendemodulatoren
verwendbar ist, die in Geräten für frequenzmodulierte Wellen hinter der Wandlerstufe,
in der die frequenzmodulieTte Welle in eine zusätzlich amplitudenmodulierte Welle
umgeformt wird, angeordnet sind. Zur Erzeugung der voneinander unabhängigen Hochfrequenzspannungen
dient einerseits ein gewöhnlicher Meßsender .(vl und andererseits der zusammen mit
einer Überlagererstufe zu einem -einzigen Gerät zusammengefügte Röhrengenerator
1, der @m Hinblick .darauf, daß eine der Hochfrequenzspannüngen in ihrer Frequenz
unverändert bleiben kann, nicht mit regelbarem Abstimmkreis ausgestattet
ist.
Der Generatcr ist in der üblichen Dreipunktschaltung ausgeführt. Der zwischen Gitter
und Anode liegende Schwingungskreis besteht aus der Steckspule 3 und den hintereinandergeschalteten
Schwingkreiskondensatoren4und 5, deren Mittelpol der neutrale Punkt der S
lhaltung darstellt und demzufolge an Kathodenpotential gelegt ist. Gitterseitig
ist der ,Schwingungskreis über den. Kopplungskondensator 6 angeschlossen. Die an
der Anode der Generatorröhre-i vorhandene Generatorspannung wird über den aus -dem
Trimmerkondensator 7 und dem Kondensator 8 bestehenden kapazitiven Spannungsteiler
an die Überlagererstufe geleitet. Durch Veränderung des Trimmerkondensators 7 wird
die Größe der Generatorspannung beeinflußt. Die .dadurch bewirkte Abstirnmungsän.derung
ist vernachläss.igbar gering. Der Meßsender 11T, dessenAusgangsspannung nach Frequenz
und Größe einstellbar ist, ist über den Kondensator 9 ebenfalls an die überlagererstufe,
in der die Verbundröhre :2 vorgesehen ist, angeschlossen. Diese Verbundröhre besteht
aus einem Trioden-und Schirmgitterröhrenteil. Die Anoden beider Systeme sind parallel
geschaltet und haben demgemäß einen gemeinsamen Anodenaußenwiderstand. Die Generatorspannung
des Generators i liegt am Steuergitter des Schirmgitterröhrensystems, und die Meßsend:erspannung
liegt am Steuergitter des Triodensvstems. Im Anodenaußenwiders,tand io sind beide
Spannungen einander additiv überlagert. Diese Mischung der beiden Hochfrequenzspannungen
hat den Vorzug, daß sowohl von dem zu prüfenden Gerät keine nachteiligen Rückwirkungen
auf die Generatoren ausgeübt werden als auch die Generatoren sich nicht gegenseitig
beeinflussen. Die Verbundröhre kann eine handelsübliche. sein, vorzugsweise etwa
eine solche, die, wie für Empfangsgeräte gebräuchlich, aus einem Trioden- und Endpentodensystem
besteht. Die Meßspannung wird an dem als Potentiometer ausgebildeten Anodenaußenwiderstand
io über den Kondensator i i abgegriffen und liegt an der Ausgangsklemme 12. Die
weiteren dargestellten schaltungsmäßigen Einzelheiten entsprechen .der üblichen
Aufbauweise von Röhrenverstärkern. Die Widerstände li.3 un!d '1.4 dienen der Erzeugung
des notwendigen Spannungsabfalles zwischen Kathode und dem Minuspol der Anodenspannungsquelle
zur Gewinnung der notwendigen Gittervorspannun:gen im ,Schirmgitterröhrensystem
als auch im Triodensystem. 15 ist der im genannten Kathodenkreis liegende Blockkondensator.
Der Gitterableitwiderstand @it6: des Trioden.-systeins ist kathodenseitig an d-ie
Verbindungsstelle oder beiden Widerstände 13 und 14. angeschlossen. Der im Zuge
der Gitterleitung des Schirmgitterröhrensystems liegende Wiiderstand 17 vermeidet
die Entstehung unerwünschter Hochfrequenzschwingungen in diesem System. Die Widerstände
i8 sind Gitterableitwi-derstänide. Über den Hochohmwiderstand u.9 wird die Ano@denspann.-ung
an den Abstimmkrei:s der Generatorröhre a geführt. Die Blockkondensatoren 2o dienen
der Entkopplung der Röhrenstufen; im gleichen Sinn wirken die Vorschaltwiderstände
2i.
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An der Ausgangsklemme 12 kann die Meßapannung in der gewünschten Größe
abgegriffen und, wie dargestellt, an den Eingang der De-Z> gelegt werden. Zur Durchführung
der Prüfung dieser Demodulation:sstufe wird an deren Ausgang das Meßinstrument 1
angeschlossen, mit dem :die Größe des Demodulationsprod uktess gemessen werden kann.
Die von dem Gener:atori i gelieferte grundfrequente Spannung kann als konstant angesehen
werden. Die vom Meßsender gelieferte Spannung ist nun nach Größe und Frequenz das
Kriterium für den Modulat.ionsgrad und die Modulationsfrequenzder Meßspannun g.
Aus der durch das Meßi.nstrument I angezeigten Größe kann im Vergleich zu der am
Meßsender ablesbaren Größe der Meßsenderspannung auf die Arbeitscharakteristik der
Demodulationsstufe bei der jeweils eingestellten Meßsender- b:zw. M'odulationsfrequenz
exakt und eindeutig geschlossen werden.