DE892148C - Modulator - Google Patents

Description

Die bisher benutzten Modulatoren waren meist abhängig von nicht .linearen Elementen., die in ihren Eigenschaften einem quadratischen Gesetz nahekommen. Versuche, Modulatoren und Demodulatoren zu verbessern, richteten sich gewöhnlich darauf, Strombereiche zu wählen, in denen diese Annäherung möglichst genau ist.

Zweck der Erfindung ist es, nicht lineare Elemente zu verwenden, die idealen Gleichrichtern nahekommen, d. h. Elementen, die in der einen Richtung die Impedanz Null und in der entgegengesetzten Richtung eine unendliche Impedanz besitzen, ferner Strombereiche zu benutzen, in denen die anwendbaren nicht linearen Elemente dem Ideal sehr nahekommen und die Wirkungen ihrer Abweiichung vom Ideal zu kompensieren oder zu vermeiden.

Die Auisgangsspantiung eines Modulators, der mit idealen Gleichrichtern arbeitet, hat viel mit der Ausgangsspannung eines Modulators, der mit ao synchroner Schaltung arbeitet, gemeinsam. Es ist daher zweckmäßig zunächst eine derartige Schal-. tung, die in Fig. 1 dargestellt ist und ihre in Fig. 2 gezeigten Ergebnisse zu betrachten. In Fig. 1 ist 1

ein Wechselspannungsgenerator von der Frequenz q, 2 ein mit p Umdrehunigen umlaufender Kommutator und 3 eine als Widerstand dargestellte Belastung. In Fig. 2 stellt die punktierte Kurve.21 den vom Generatori gelieferten Strom, die ausgezogene Kixrve 22 den der Belastung 3 zugeführten Strom dar. Da es sich um eine rein Ohmsche Belastung handelt, sind keine induktiven Entladungen oder Ausgleichsvorgänge zu berücksichtigen.

Bei der Analysierung der ausgezogenen Kurve würde es sich zeigen, daß sie Frequenzen von der Reihe p ± q, 3 p ± q, 5 p ± q .. . aber keine von der Form p ± nbq enthält. Alle diese Komponenten stehen in genauem Verhältnis zu den Größen der ursprünglichen Komponenten, und vorausgesetzt, daß p größer ist als q, könnte man durch Siebketten die Frequenzen p + q und p — q ohne Beimengung von anderen Komponenten aussieben. Wenn jedoch der Generator 1 eine zusammengesetzte Welle mit Komponenten qi, qz usw. erzeugt, würde es auch zutreffen, daß entsprechende Frequenzenp + q 1, p + q2 usw. in genauer Proportion zu den Größen der ursprünglichen Komponenten erzeugt werden und vorausgesetzt, daß p größer ist als irgendeiner der g-Werte, so können auch diese Komponenten von allen anderen verschiedener Art, wie z. B. 3 p ± q usw. getrennt werden.

Ein umlaufender Kommutator oder ein periodisch betätigter . Kommutator ist irgendeinem Modulator als Frequenzübertragungsanordnung darum überlegen, weil der letztere dieselbe Proportionalität von Eingangs- und Ausgangsspannung und dieselbe Freiheit von unerwünschten Komponenten nur bei der Verwendung eines sehr starken Trägerstromes haben kann.

Die Vollkommenheit eines Kommutators als Modulator hängt von der Verwendung einer Belastung, deren Impedanz ein konstanter Widerstand ist, ab, da irgendwelche induktiven Stöße, Kondensatorentladungen oder andere Ausgleichserscheinungen unerwünschte Frequenzen in EinJ gangs- und Ausgangsspannung hervorrufen würden. Es ist ferner von Wichtigkeit, daß, wenn es sich um eine Ohmsche Belastung handelt, die Größe (quadratischer Mittelwert) der ,Ströme im Generator und in der Belastung unabhängig von Schaltvorgängen und die Eingangsimpedanz des Modulators gleich der Belastung ist.

Ferner ist für irgendeine Eingangsfrequenz q die Größe der Ausgangsimpedanz, die für die zusammengesetzte Welle vorhanden ist, gleich der Impedanz des Generators bei der Frequenz q. Obgleich ein Teil der Leistung der Spannungsquelle für die Komponenten 3 p + q usw., die gewöhnlich nicht erforderlich sind, verbraucht wird, liegt der Pegel von jeder der beiden Komponenten £+ q und p—q nur 0,45 Neper unter der Leistung des Generators, wenn die Belastung , richtig angepaßt ist. Der Kommutator stellt aliso einen, sehr wirkungs\OÜen Modulator für die Erzeugung von einem oder zwei Seitenbändern einer Trägerwelle dar. Jedoch trotz aller dieser Vorteile stehen mechanische Schwierigkeiten der ausgedehnten Verwendung von Kommutatoren als Modulatoren im Wege.

Ein teilweiser Ersatz für einen umlaufenden oder periodisch betätigten Unterbrecher ist eine Wechselspannung, die, wie in Fig. 3 gezeigt, in Serie mit einem Gleichrichter angelegt wird. In dieser Figur sind ein Gleichrichter 32 und ein Generator 33 in Serie mit einem Generator 31 und der Belastung 34 geschaltet.

Kurve 44 in Fig. 4 a zeigt den von den beiden Generatoren 31 und 33 erzeugten Strom. Vorausgesetzt ist dabei, daß die Gesamtimpedanz des Generators und der Belastung ein konstanter, für alle Frequenzen gleicher Ohmscher Widerstand ist, und daß der Gleichrichter 32 ein idealer Gleichrichter ist, d.h., daß.er Strom in einer Richtung vollkommen durchläßt und in der anderen Richtung das Fließen von Strom vollständig sperrt. Die Kurve 44 besteht aus Wechselstromkomponenten und einer Gleichstromkomponente. Diese ist durch die Linie φ angedeutet.

Das Vorhandensein dieser Gleichstromkomponente ist für den .Modulationsvorgang unerläßlich. Infolgedessen ist der !Widerstand des Gleichstrompfades in der Schaltung von Wichtigkeit. Um die Wirkung einer Veränderung des Gleichstromwiderstandes deutlich zu machen, sei angenommen, daß der Gleichstromwiderstand ohne eine Veränderung der Impedanz einer anderen Frequenz verändert werden kann. Ein Zunehmen oder Abnehmen des Widerstandes kann durch einen Gleichstromgenerator mit der Impedanz Null, der dem Stromfluß entgegenwirkt, bzw. ihn unterstützt, dargestellt werden. Die vollständige Hüllkurve der angelegten Spannung zeigt Fig. 4b. Diese Kurve ist der von Fig., 4a ähnlich, nur sind auch die negativen Halbwellen dargestellt. Normalerweise läßt der Gleichrichter nur Strom durch, wenn die Spannung über die Linie 47 ansteigt. Wenn der Gleichstromwiderstaind größer wird, ist dies gleichbedeutend mit einer zusätzlichen EMK, die dem Fließen von Strom entgegenwirkt. Die Nullinie 47 verschiebt sich dann in der ,Spannungskurve nach oben. Zunächst wird sich dies in einer Veränderung der Verzerrung auswirken, da die Perioden, bei denen der Strom Null ist, immer mehr voneinander verschieden, sein werden. Wenn der Widerstand so weit angewachsen ist, daß die Linie 47 mit der Linie 48 zusammenfällt, tritt eine weitere beträchtliche Verzerrung ein; die darin besteht,' daß die Trägerwellenamplitude nicht mehr der Modulationshüllkurve folgen kann. Entsprechend den Harmonischen der ,Modulationsfrequenz q werden dann Kombinationsprodukte p ± 2 g-usw. entstehen. Andererseits wird die Linie 47 nach unten verschoben, wenn der Gleichstromwiderstand kleiner wird. Wie vorher, tritt zunächst eine Verzerrung des Schaltvorganges ein, und bei der Lage 49 tritt eine Verzerrung der Hüllkurve auf, da z. B. am Punkt 50 der während jedes Teiles der Trägerfrequenzperiode "fließende Strom nicht Null wird.

Bei einer sinusförmigen Trägerwelle ergibt sich daher ein Optimalwert für den Gleichstromwider-' stand entsprechend einer Lage der Linie 47 mitten zwischen den Punkten, bei denen die Hüllkurvenverzerrung beginnt. Hieraus ist es klar, daß bei Benutzung einer rechteckigen Trägerwelle der Wert des Gleichstromwiderstandes sich zwischen den durch den Anfang der Hüllkürvenverzerrung gegebenen Grenzen verändern kann, ohne daß das

Arbeiten des Modulators beeinträchtigt wird. Andererseits kann die Amplitude der Modulationsfrequenz bei richtiger Bemessung des Gleichstromwiderstandes ohne weiteres einen beliebigen iWert haben, sie muß nur kleiner sein als die der Trägerfrequenz. Dies ergibt den besten Wirkungsgrad der Trägerwellenleistung, den man erreichen kann. Damit die Schaltung der Fig. 3 vollkommen als Kommutator arbeitet, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein: a) Während der positiven Halbwelle der Frequenz p muß der vom Generator 33 durch den Gleichridhter 32 fließende Strom immer größer sein als der, der in entgegengesetzter Richtung vom Generator 31 durch den Gleichrichter zu fließen sucht, so daß im Gleichrichter ein positiver Strom übrigbleibt und der Gleichrichter leitfähig bleibt, so daß die Verbindung zwischen dem Generator 31 und der Belastung 34 nicht unterbrochen ist; b) während der negativen Halbwelle der Frequenz p muß die vom Generator 33 dem Gleichrichter 32 zugeführte Spannung immer größer sein als die, die in entgegengesetzter Richtung vom Generator 31 zugeführt wird, so daß, da eine negative Spannung übrigbleibt, der Gleichrichter das Fließen von Strom verhindert und eine Verbindung zwischen dem Generator 33 und der Belastung 34 nicht Zustandekommen kann.

Es ist klar, daß diese Erfordernisse nur dann ganz erfüllt werden körinen, wenn die Leistung des Generators 33 sehr groß gegen die des 'Generators 31 ist oder, wenn die vom 'Generator 33 gelieferte Spannung einen derartigen Verlauf hat, daß der Strom und die Spannung augenblicklich von einem endlichen positiven Wert zu einem endlichen negativen Wert übergehen und umgekehrt. (Dies ist

z. B. der Fall bei der schon erwähnten Rechteck-Spannung. In besonderen Fällen, bei denen die Frequenz q eine Harmonische zu der Frequenz p ist, kann es allerdings möglich sein, diese Bedingungen auch zu erfüllen, wenn die Generatoren 33 und 31 sinusförmige Spannungen liefern.)

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, die Bedingungen a) und b) meist annähernd zu erfüllen, wenn die Maximalleietung des Generators 33 größer als die des Generators 31 ist. Dies wird bei einem Modulator mit einem oder mehreren Gleichrichtern, zwei oder mehr Wechselstromgeneratoren und einer oder mehr Belastungen, bei dem die einzelnen Schaltelemente wie Generatoren, Gleichrichter, Übertragerwidklungen ein oder mehrere Glieder bilden, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Impedanzen dieser einzelnen Elemente in jedem Glied so bemessen sind, daß die Summe der Wifkwiderstände der Elemente in dem Glied, bei der Frequenz Null und bei einer oder mehreren Frequenzen, die dem Glied zugeführt oder darin erzeugt werden, im wesentlichen den gleichen Wert hat, und daß die Summe der Blindwiderstände in dem Glied bei allen Frequenzen im wesentlichen gleich Null ist.

Dies besagt, daß bei jeder der vom Gleichrichter 32 oder den Generatoren 31 und 33 erzeugten Frequenzen die Summe der Impedanzen aller Elemente des Kreises ohmisch sein und dieselbe Größe, beispielsweise R₀ haben soll, um geringste Verzerrung und guten Modulationswirkungsgrad zu gewährleisten. Zum Zweck eines guten Übertragungswirkungsgrades soll die Impedanz des Generators 33 bei der Frequenz p und die des Generators 31 bei der Frequenz q ohmisch und gleich R₀ sein. Bei anderen Frequenzen als p für den Generator 33 und q für den Generator 31 sollen die Impedanzen-gleich Null sein. In ähnlicher Weise soll die Impedanz der'Belastung (bei der Verwendung einer sinusförmigen Trägerwelle) gleich R₀ bei den Frequenzen 0, 2 p, 4 p, 6 p usw. und p ± q, 3 p ± q, 5P ± q und gleich Null bei allen anderen Frequenzen sein.

Wenn eine Trägerfrequenz von rechteckiger Kurvenform verwendet werden soll, werden diese Bedingungen etwas verändert, da bei einer reinen Rechteckwelle keine geraden Harmonischen vorhanden sind, dagegen aber alle ungeraden Harmonischen. Daher muß, wenn die Impedanz des Trägerwellengenerators für die Frequenzen p, 2>p, Sp usw. gleich Null ist, die Belastungsimpedanz nur bei den Frequenzen 0, p + q, 3 /> ± q usw. gleich i?₀ sein. Praktisch enthalten aber Rechteckwellen, da diese gewöhnlich aus sinusförmigen Wellen erzeugt werden, gerade Harmonische, so daß es allgemein erwünscht ist, diese letzteren zu berücksichtigen.

Praktisch kann man häufig ausreichende Ergebnisse erzielen, wenn die vorgeschriebenen Bedingungen für die Grundfrequenzen und die niedrigeren Harmonischen oder auch" nur für die Grundfrequenzen, erfüllt sind. Dazu gehören die Frequenzen o, p, q und 'p + q.

Den obigen Ergebnissen liegt die Annahme zugrunde, daß die Glieder aus idealen Elementen bestehen. Diese Annahme soll nun entfallen und 'Wirkung von Unvollkommenheiten der Schaltelemente berücksichtigt werden. Eine Unvollkommenheit im Gleichrichter kann im Vorhandensein einer Parallelkapazität zum Gleichrichter, und einem Serienwiderstand, der sich mit der Frequenz oder dem Strom oder auch mit beiden verändern kann, bestehen.

Ein konstanter Serienwiderstand kann dadurch kompensiert werden, daß man alle übrigen Impedanzen um denselben Betrag für alle in der Schaltung auftretenden Frequenzen verringert.

Ein Widerstand, der sich mit der Frequenz verändert, kann durch Reduktion der Gesamtimpedanz der Schaltung für jede Frequenz um einen entsprechenden Betrag kompensiert werden.

Ein Widerstand, der sich mit dem Strom verändert, kann nur dadurch vollständig kompensiert

werden, daß man einen nicht linearen Widerstand hinzufügt, dessen Spannungsstromcharakteristik der des Gleichrichters über den Spannungsbereich, in dem Strom in der Schaltung fließt, entgegengesetzt ist.

Diese Bedingung könnte angenähert durch einen zweiten Gleichrichter, der in entgegengesetzter Richtung geschaltet und so vorgespannt ist, daß er niemals undurchlässig wird, erfüllt werden.

ίο Eine Parallelkapazität des Gleichrichters kann für alle Frequenzen nur durch eine negative Kapazität vollständig kompensiert werden. Es ist jedoch möglich, das Problem zu lösen, indem man besondere Mittel für jede Frequenzkomponente vorsieht.

Fig. S zeigt einen Modulator, der dem in der Fig. 3 dargestellten ähnlich ist. Hierin ist der Gleichrichter durch einen idealen Gleichrichter 32 mit Serien- und Parallelimpedanzen j6· und 76'

ao (gestrichelt) dargestellt. 31 ist ein Generator zur Erzeugung der Frequenz q, der eine Impedanz R bei der Frequenz q und die Impedanz ο bei allen anderen Frequenzen besitzt. 33 ist ein Generator zur Erzeugung der Frequenz p, mit der Impedanz R bei "der Frequenz^ und der Impedanz ο bei allen anderen Frequenzen. 34 ist eine Belastung mit der Impedanz R bei den Frequenzen paz.q urad der Impedanz ο bei allen anderen Frequenzen, yy ist ein bekanntes Netzwerk, das aus Widerstand, Induktivität und Kapazität besteht oder piezoelektrische Anordnungen enthält, mit den folgenden Eigenschaften :

1. Bei der Frequenz q ist die ,Summe der Impedanzen des Generators 31, des Netzwerkes 77 und der effektiven Impedanz 76/ in Parallelschaltung mitder effektiven Impedanz 76' gleich einem Widerstand Ri.

2. Bei der Frequenz p ist die Summe der Impedanzen des Generators 33, des Netzwerkes jy und der effektiven Impedanz 76 in Parallelschaltung mit der effektiven Impedanz 76' gleich der Impedanz Ri.

3. Bei den Frequenzen o, ¹Zp, 4 p usw. ist die Summe der Impedanzen des Netzwerkes 77 und der effektiven Impedanz 76 in Parallelschaltunig mit der effektiven Impedanz 76' gleich einem Widerstand! R1.

4. Bei den Frequenzen p ± q, 3 p + q usw. ist die Summe der Impedanzen der Belastung 34 des Netzwerkes yy und der effektiven Impedanz 76 in Parallelschaltung mit der effektiven Impedanz j6' gleich einem Widerstand R1.

Es ist Mar, daß es, wenn die Generatoren und die Belastung andere als die genannten Impedaaizeigenschaften haben, nötig oder erwünscht ist, andere Netzwerke parallel mit den Generatoren und der Belastung zu schalten.

Falls eine der Eingangsfrequienzen in Wirklichkeit ein Frequenzband ist, ist es allgemein möglich, die Ohmsche Komponente der Kreisimpedanz im wesentlichen gleich dem gewünschten" Wert für das gesamte Band und die Blindkomponente gleich Null für die Frequenz/1, fz zu machen, wobei fi und /2 die Grenzfrequenzen des Frequenzbandes sind. Dies ist die beste Kompromißlösung für die Fälle, in denen es nicht möglich ist, die Blindkomponente für das gesamte Band gleich Null zu machen.

Natürlich können bei Änderungen in der 'Größe oder Zahl der Elemente in den Netzwerken der Fig. 5 Abweichungen von den idealen Bedingungen der Generatoren- oder Belastungsimpedanzen in ähnlicher Weise kompensiert werden.

Zwei Fälle sind besonders zu beachten, und zwar einmal, daß einer oder mehrere der Generatoren und Belastungen mit der Schaltung über Transformatoren verbunden sind, und zum anderen, daß einer oder mehrere der Generatoren und Belastungen mit der Schaltung über Siebketten verbunden sind.

In diesen Fällen ist es, um richtige Verhältnisse für den Gleichstrom zu bekommen, allgemein notwendig, einen Serienwiderstand einzuschalten, dem ein Kondensator, dessen Impedanz für alle in der ■Schaltung auftretenden Frequenzen außer Null niedrig ist, parallel geschaltet ist.

Obgleich bisher nur von einer Schaltung die Rede war, bei der der Gleichrichter, die Generatoren und die Belastung in Serie geschaltet sind, ist es für den Fachmann klar, daß ähnliche Bedingungen auch von einer Schaltung·, bei der Gleichrichter, Generatoren und Belastung parallel geschaltet sind, erfüllt werden, vorausgesetzt, daß der Gleichrichter, die Generatoren und die Belastung gemäß demselben Prinzip bemessen sind.

Es ist bekannt, daß eine Kombination von zwei oder mehreren der Fig. 3 ähnlichen Gliedern für die Beseitigung von unerwünschten Frequenzen, beispielsweise von der Belastung, vorteilhaft ist. Die Kombination von zwei oder mehreren erfindungsgemäßen Gliedern hat außerdem den wichtigen Vorteil, daß sich die gewünschten Impedanzverhältnisse leichter erreichen lassen.

Es ist gezeigt worden, daß in einem eingliedrigen Modulator, wie dem der Fig. 5, eine Kompensation der Abweichungen von den idealen Impedanzverhältnissen, der einzelnen Schaltelemente vorgenommen werden kann. Bei einem einzigen Glied gehen die aufgedrückten oder in dem Modulator erzeugten Ströme aller Frequenzen durch jede Impedanz der Schaltung. Daher muß ein zusätzliches Impedanznetzwerk die Bedingungen bei all diesen Frequenzen erfüllen. Modulatoren mit mehr als einem Glied können so ausgebildet werden, daß die Ströme bestimmter Frequenzen in gewissen Zweigen nicht fließen, wodurch die Zahl der Impedanzbedingungen, die in diesen Zweigen erfüllt sein müssen, herabgesetzt wird.

Eine Anzahl von Beispielen derartiger Kombinationen sollen an Hand der Figuren beschrieben wenden, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. tao

Fig. 6 zeigt einen zweigliedrigen Modulator, bei dem die Trägerfrequenz parallel an den Gleichrichter, und die Modulationsfrequenz in Reihe angelegt wird.

Die zwei Glieder enthalten die Gleichrichter 82 und Sa' und haben einen gemeinsamen Zweig mit

der Sekundärwicklung 92 des Transformators 86, mit dessen Primärwicklung 91 der Oszillator 83 mit der Frequenz p verbunden ist. Das obere Glied enthält die Sekundärwicklung 89 des Transformators 85 und die Sekundärwicklung 94 des Transformators 87. Das untere "Glied enthält die Sekundärwicklungen 89' und 94' der Transformatoren 85 und 87. Die Sekundärwicklungen 89 und 89' des Transformators 85 sind gleich groß, festgekoppelt und in Serie geschaltet. Mit der Primärwicklung 88 des Transformators 85 ist der Generator 81 mit der Frequenz q verbunden. In ähnlicher Weise sind die Sekundärwicklungen 94 und 94' des Transformators 87 gleich, festgekoppelt und auch in ,Serie geschaltet, während die Primärwicklung 93 mit der Belastung 84 verbunden ist.

Es ist klar, daß bei der Schaltung nach Fig. 6, da die in den Windungen 89 und 89' fließenden Ströme der Frequenzen p, 2 p, 4 p usw. gleich groß und um i8o° phasenverschoben sind, die resultierende Spannung an diesen Wicklungen gleich Null ist. Ebenso ist die resultierende Spannung an den Wicklungen 94, 94' bei den Frequenzen p, 2 p, 4p usw. gleich Null. Die Ersatzimpedanz in jedem Glied ist daher bei den Frequenzen^, 2p, 4p usw. zweimal so groß, wie die Impedanz des Generators 83 bei diesen Frequenzen über den Transformator 86.

Die Ströme der Frequenzen q, p + q,3p + q usw.

sind in den beiden Gliedern ebenfalls gleich und fließen in entgegengesetzter Richtung durch die Wicklung 92 des Transformators 86. Daher ist die Ersatzimpedanz in jedem Glied bei den Frequenzen q, p ± q, 3 p ± q usw. gleich der Summe der Impedanzen des Generators 81 und der Belastung 84 über die Transformatoren 85 und 87. Wenn daher die Generatoren 81 und 83 und die Belastung 84 Impedanzen haben, die bei allen in Betracht kommenden Frequenzen gleich R sind und wenn das Verhältnis der beiden Windungen bei jedem der drei Transformatoren 85, 86 und 87 einheitlich ist, ist die Impedanz jedes Gliedes bei den Frequenzen/), 2p, 4p usw. und q, p + q, 3p+ q usw. gleich 2 R. Eine Bedingung wird jedoch nicht erfüllt, wenn die Gleichrichter und Transformatoren dem IdealzUiStand nahekommen, da die Impedanz bei der Frequenz ο gleich Null ist. Um diesem abzuhelfen, muß ein Widerstand von der Größe Bi? in jedem Glied zugefügt und durch einen Kondensator überbrückt werden, dessen Impedanz bei den Frequenzen p, 2 p, 4 p usw. und q, p + q, 3 p ± q usw. vernachlässigt werden kann. Wenn dieser Widerstand in den gemeinsamen Zweig mit der Windung 92 des Transformators 86 eingeschaltet wird, spielt die Impedanz des Parallelkondensators bei den Frequenzen q, p + q, 3 p + q keine Rolle·, da Ströme dieser Frequenzen in diesem Kreis- nicht fließen. In diesem Fall muß der Widerstand glei chi? sein, da der Gleichstrom beider Glieder durch ihn fließt.

Fig. 7 zeigt einen Modulator, der dem der Fig. 6 ähnlich ist; jedoch sind 82 und 82' keine idealen Gleichrichter, sondern sie halben Parallelimpedanzen 97,97' und,Seriemmpedanzen98,98'. Die Impedanznetzwerke 95, 96 und 96' sind hinzugefügt worden, um die gewünschten Impedanzverhältnisse in der Schaltung wieder herzustellen. Die Netzwerke 96 und 96' sind durch Transformatoren oder andere bekannte Mittel induktiv gekoppelt. Netzwerk 95 in dem gemeinsamen Zweig liegt in dem Pfad für die Ströme der Frequenzen· p, 2 p, 4 p usw. und für Gleichstrom. Das Netzwerk 95 kann daher den notwendigen Gleichstromwiderstand und Elemente zur Kompensation der Serien- und Parallelimpedanzen der Gleichrichter bei p, 2 p, 4 p usiw. enthalten. An den festgekoppelten Netzwerken 96 und 96' kann keine resultierende Spannung wegen der Ströme der Frequenzen p, 2 p, 4p usw. auftreten. Diese Netzwerke enthalten daher nur solche Elemente, die zur Kompensation der Gleichrichterimpedanzen bei den Frequenzen q, p + q, 3p + q usw. notwendig sind.

Wenn auch die Fig. 6 und 7 besondere Ausführungsformen von zweigliedrigen iModu-latoren, bei denen die Ströme der Trägerfrequenzen in den Kreisen des Modulationsgenerators und der Belastung abgeglichen werden, darstellen, so kann doch das Prinzip der Erfindung ebenso auf andere Arten von zweigliedrigen Modulatoren angewendet werden.

Fig. 8 zeigt einen viergliedrigen Modulator, bei dem 51', 51" zwei Hälften des Generators 51 von der zu übertragenden Frequenz q sind. Diese sind so geschaltet, daß 'bei der Zeit ο ihre augenblickliche EMK in Richtung der Pfeile verläuft. 52', 52", 52'" und 52"" sind vier Gleichrichter, die als ideale Gleichrichter betrachtet werden. 53', 53", 53"', 53"" sind vier Generatoren mit gleicher Frequenz p gleicher Phase und Amplitude, die so geschaltet sind, daß bei der Zeit ο ihre augenblickliehe EMK in Richtung der Pfeile verläuft. 54', 54" sind zwei Hälften der Belastung 54. 55 ist eine Verbindung, die einen Pfad für den gleichgerichteten Strom darstellt.

Bei der Zeit 0 sind die Generatoren 53" und 53"" unwirksam, weil ihre EMK den Gleichrichtern 52" und 52"" entgegengerichtet ist. Der Generator 53' erzeugt einen ,Strom, der durch den Gleichrichter 52', die Hälfte 51' des Generators 51, durch den Leiter 55 und die Hälfte 54' der Belastung 54 fließt. Ebenso erzeugt der Generator 53"' einen Strom, der durch den Gleichrichter 52'", die Hälfte 51" des Generatorssi, den Leiter 55 und die Hälfte 54" der Belastung 54 fließt. Die Gleichrichter 52' und 52'" sind daher leitfähig, und der Generator 51· ist direkt mit der Belastung 54 verbunden, wodurch in dieser ein Strom in der Richtung des gestrichelten Pfeiles erzeugt wird.

Wenn nach einer Periode ■

— sich der Sinn der

EMK des Generators 53 usw. umkehrt, sind die Generatoren 53' und 53"' unwirksam. Generator 53" erzeugt einen Strom, der durch die Hälfte 51' des Generators 51 durch die Verbindung 55, die Hälfte 54" der Belastung 54 und zurück zu seiner Quelle verläuft. Der Generator 53"" erzeugt einen Strom,

' der durch die Hälfte 51" des Generafors.51, die Verbindungsleitung 55 und durch die Hälfte 54' des Generators 54 zu seiner Quelle verläuft. In diesem Fall sind die Gleichrichter 52" und 52"" leitfähig, und es besteht wieder eine direkte Verbindung zwischen dem Generator 51 und der Belastung 54 in entgegengesetztem Sinn zu der Verbindung, die während der Leitfähigkeit- der Gleichrichter 52' und 52"' besteht.

Wie vorher, ist es wichtig, daß die Impedanzen des Generators mit der Frequenz p, der Belastung und des Generators mit der Frequenz q keine Blindkomponente enthalten und einen frequenzunabhangigen Widerstand besitzen, damit keine Ausgleichsvorgänge in der Schaltung eintreten.

Die Ströme von den Generatoren 53' usw. fließen in beiden Hälften der Belastung. Dies erfolgt in entgegengesetzten Richtungen, und infolgedessen entwickelt sich an der Belastung 54 keine Spannung entsprechend der Frequenz p oder einer ihrer Harmonischen. Ebenso entwickelt sich keine solche Spannung am Generator 51.

Diese Anordnung unterscheidet sich darin von

der der Fig. 3, daß bei einem Fehlen des Generators 51 kein Teil des Ausgangsstromes vorhanden ist. Aber trotzdem ist sie kein vollkommener Ersatz für den Kommutator, da sie ebenso wie die Halbwellenanordnung an Stelle des Unterbrechers nicht mit genau konstanten Intervallen schaltet, sofern nicht die Ströme und Spannungen von den Generatoren 53' usw. gegenüber der vom Generator 51, groß sind.

Fig. 9 zeigt eine Abänderung der Schaltung der Fig. 8, bei der der Nachteil der unterteilten Generatoren und Belastungen mit Hilfe vom Transformatoren, von denen jeder eine unterteilte Primäroder Sekundärwicklung besitzt, vermieden wird. Hierin ist 61 der Generator, dessen Frequenz q zu übertragen ist. 62', 62", 62'" und 62"" sind vier Gleichrichter, die als ideale Gleichrichter betrachtet werden. 63 ist der Generator mit der Frequenz p, 64 die Belastung, 65 eine Verbindungsleitung und 66 eine Impedanz. 67', 67", 67'" und 67"" sind vier ,Sekundärwicklungen eines Transformators 69, 68 die Primärwicklung des Transformators 69. Der Transformator 69 ist als Toroid dargestellt. 70 ist ein Transformator mit einer Primärwicklung 71 und einer in zwei Hälften 72' und γα" unterteilten Sekundärwicklung 72. 73 ist ein Transformator mit einer in zwei Hälften 74' und 74" unterteilten Primärwicklung und einer Sekundärwicklung 75.

Diese Schaltung arbeitet ähnlich wie die der Fig. 8, aber wenn der Transformator 70 wirksam ist und die Windungen 72' und 72" fest miteinander gekoppelt sind, bieten sie den Strömen vom Generator 63 praktisch keine Impedanz, da sie gleiche Ströme in entgegengesetzter Richtung führen. Dasselbe trifft auch für die Wicklungen 74' und 74" des Transformators 73 zu, so daß, abgesehen von der Impedanz 66, der Generator 63 immer durch diese Transformatorwicklungen, die Verbindungsleitung 65 und die Gleichrichter 62' und 6b" oder 62'" und 62"" nahezu kurzgeschlossen ist. Die Impedanz 66 soll möglichst keinen Blindwiderstand enthalten und frequenzunabhängig sein, um Ausgleichsivorgängen vorzubeugen. Normalerweise wird sie aus einem Widerstand bestehen, aber in bestimmten Fällen, bei denen die Gleichrichter vom Idealzustand beträchtlich abweichen, können nicht lineare Impedanzen vorteilhaft sein, es kann dann sogar wünschenswert sein, daß diese Impedanz einen Blindwiderstand enthält.

Die Schaltung der Fig. 9 bat vier ähnliche Glieder. Ein Glied besteht aus dem !Gleichrichter 62', der Wicklung 67' des Transformators 69, der Wicklung 74" des Transformators 73, der Impedanz 66 und der Wicklung 72' des Transformators 70. Wenn bei jedem der drei Transformatoren das· Verhältnis der zweiWiddungen gleich ist, ergeben sich für die Äquivalentimpedanzen der verschiedenen Elemente in diesem Glied folgende Werte:

Wicklung 67' = ο bei allen Frequenzen außer p, doppelt so groß wie die Impedanz 63 bei der Frequenz p. Wicklung 74" = ο bei allen Frequenzen außer p + q, 3p + q usw. doppelt so groß wie die Impedanz der Belastung 64 bei den Frequenzen p±q, Zp ±q usw.

Impedanz 66 = ο bei allen Frequenzen äußer 0, 2 p, 4P usw. Da in jedem Augenblick die Ströme der zwei Glieder in dieser Impedanz fließen, ist ihre Äquivalentimpedanz für jedes Glied zweimal so groß wie ihre tatsächliche Impedanz bei den Frequenzen 0·, 2 p, 4 p usw.

Wicklung 72' = 0 bei allen Frequenzen außer q, zweimal so groß wie die Impedanz des Generators 61 bei der Frequenz q.

Um die geforderten Bedingungen zu erfüllen, wenn die Gleichrichter und Transformatoren dem Idealzustand nahekommen, dürfen die Impedanzen der Generatoren 61 und 63, der Belastung 64 und die Impedanz 66 keinen Blindwiiderstand enthalten und sie müssen bei den entsprechenden Frequenzen dieselbe Größe besitzen.

In dieser viergliedrigen Schaltung wurde eine Trennung der verschiedenen in dem Modulator fließenden Frequenzen in größerem Maße erreicht als in der zweigliedrigen Schaltung, so daß Mittel zur Kompensation von Unvollkommenheiten der Gleichrichter, Transformatoren oder der GeneratorundBelastungsimpedanz leichter angewandt werden können.

Wie vorher erwähnt, unterscheiden sich praktische Gleichrichter vom idealen Gleichrichter dadurch, daß ihre Widerstände in den beiden Richtungen nicht gleich Null bzw. gleich unendlich sind, und daß sich diese Widerstände mit der- Größe der angelegten Spannungen verändern. Außerdem besitzen Gleichrichter eine bestimmte Eigenkapazität. Ein konstanter oder f requenzabhängiger Serienwiderstand in den Gleichrichtern oder Transf ormatoren kann durch Anpassung der Widerstände des Generators, der Belastung und der Impedanz 66 bei den benutzten Frequenzen kompensiert werden. Ein mit dem Strom veränderlicher Serienwiderstand kann dadurch kompensiert werden, daß man entweder in Serie mit jedem Gleichrichter, oder in

Serien- oder Parallelschaltung mit den Generatoren, Belastung und Impedanz 66 zusätzliche nicht lineare Impedanzen schaltet, die eine den Gleichrichtern entgegengesetzte Charakteristik haben. DieParallelkapazität läßt sich am besten getrennt für jede Frequenzgruppe kompensieren. Für die Frequenz p sind zuzuschalten: a) vier Gegeninduktivitäten in ,Serie mit den Windungen 67', 67", 67'" und 67"", die so bemessen sind, daß sie mit der wirksamen Kapazität eines Gleichrichters bei der Frequenz p in Resonanz sind; b) vier ähnliche bemessene Induktivitäten parallel zu den 'Wicklungen 67', 67", 67'" und 67""; c) eine Induktivität in Serie mit der Wicklung 68, die so bemessen ist, daß sie mit der gekoppelten Kapazität eines Gleichrichters in Resonanz ist; d) eine ähnlich bemessene Induktivität parallel zu der Wicklung 68.

Für die Frequenz q kann eine Induktivität in Serien- oder Parallelschaltung zu der Wicklung 71 oder in Parallelschaltung zu den Wicklungen 72', 72" oder zwei Gegeninduktivitäten in Serie mit den Wicklungen 72' und 72" zugeschaltet werden, wobei der Induktivitätswert in j edem Fall so bemessen ist, daß mit der auf den Kreis, in dem die Induktivität liegt, übertragenen Äqu-ivalentkapazität des Gleichrichters Resonanz vorhanden ist.

Für die Frequenz p + q, $p + q usw. kann in ähnlicher Weise durch Serien- oder Parallelelemente zu den Wicklungen des Transformators 73 Kornpensation erzielt werden. In diesem Fall muß die Induktivität durch Netzwerk ersetzt werden, die geeigneten Äquiivalentinduktivitätswerte bei den Frequenzen p ± q, 3 p ± q haben. Wenn der Frequenzunterschied zwischen p + q und p—q klein ist gegen p + q, so ist eine Kompensation durch Anordnung einer einzigen Induktivität, die mit den Gleichrichterkapazitäten bei der Frequenz j/ pi. ^² in Resonanz ist, möglich. Wenn der Frequenzunterschied zwischen p + q und p—q groß ist und besonders, wenn die Frequenz p+q von der Belastung ferngehalten werden soll, ist es vorteilhaft, die Belastungsimpedanz für die unerwünschte Frequenz sehr hoch oder sehr niedrig zu machen. Das erforderliche Impedanzverhältnis für p+q kann in diesem Fall durch Zusdhaltung eines Impedanznetzwerkes parallel oder in Serie mit den Wicklungen 74', 74" des Transformators 73 wieder hergestellt werden. Falls die Impedanz der Belastung für die Frequenz p + q sehr hoch ist, kann z. B. das Kompensationsnetzwerk parallel zu den hintereinander geschalteten Wicklungen 74' und 74" geschaltet werden und aus einem Widerstand von der Größe R in Serie mit einem Kondensator, dessen Impedanz bei der Frequenz p—q hoch und bei der Frequenz p + q niedrig ist, bestehen.

Für die Frequenzen 2 p, 4 p usw. kann die Kompensation mittels eines Netzwerkes in Serien- oder Parallelschaltung mit der Impedanz 66 vorgenommen werden.

Da die Unvollkommenheiten der Gleichrichter allgemein die Folge von Kapazitäten und bei Transformatoren die Folge von ,Streuinduktivitäten sind, ist es häufig möglich, die Streukiduktivitäten der Transformatoren so zu bemessen, daß sie das ganze Kompensationsnetzwerk oder einen Teil davon bilden.

Die Rollen der Generatoren 61 und 6t, in der Fig. 9 können vertauscht werden, wenn die Leistung des Generators 61 die des Generators 63 übersteigt, so daß praktisch kein Unterschied zwischen den beiden Eingangskreisen des Modulators ,besteht. Tatsächlich läßt sich auch der Ausgangskreis mit einem der beiden Eingangskreise vertauschen. Abgesehen von der praktischen Auswirkung der Widerstände der Transformatorwicklungen und der Streukapazitäten besteht kein Unterschied in der Wirkungsweise zwischen den verschiedenen möglichen Schaltungen. Diese Tatsache macht es verhältnismäßig leicht, die Wirkung einer Belastungs-■ impedanz zu bestimmen, die sich mit der Frequenz ändert.

Wenn z. B. die Belastung bei der Frequenz p + q die Impedanz 0 hat und bei allen anderen Frequenzen ein konstanter Widerstand R ist, kann die Arbeitsweise des Modulators als gleichwertig mit derselben Schaltung betrachtet werden, die bei allen Frequenzen auf einen konstanten Widerstand arbeitet, wobei in Serie mit der Belastung ein scheinbarer Generator mit einer angenommenen EMK von der Frequenz p + q, die das Fließen von Strom bei dieser Frequenz unterstützt und eine solche Amplitude besitzt, daß die 'Gesamtspannung an der Belastung und dem scheinbaren Generator bei der Frequenz p + q = ο ist, zugeschaltet wird.

Der Strom von diesem scheinbaren Generator mit der Frequenz p+q fließt in den Modulator und erzeugt durch Verbindung mit der Frequenz p, unter anderem in dem Kreis des Generators 61, die Frequenzen p + p + q = 2p + q und p — p + q = q. Die letztere Komponente unterstützt den Strom der Frequenz q vom Generator 61, und durch Ansteigen des Stromes vergrößert sich die Eingangsleistung von p—q in der Belastung, wodurch der Wirkungsgrad des Modulators erhöht wird.

Eine ähnliche, aber geringere Erhöhung des Wirkungsgrades kann auch durch Beachtung der für die Komponenten 3P ± q usw. vorhandenen Impedanz erzielt werden.

Wenn eine reine Ausgangsfrequenz verlangt wird, no ist eine Veränderung der Impedanz der Belastung bei bestimmten Frequenzen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, eine gefährliche Maßnahme, da die übertragenen Reflexionsprodukte wieder reflektiert werden können, wenn die Generatoren 61 und 63 nicht genau zu der Schaltung passen und es können leicht Ausgangsfrequenzen, wie z.B. 2p + q auftreten, die unter Umständen nicht durch Siebketten entfernt werden können.

Es ist vorteilhaft, die Teilwicklungen, des Transformators aus einer verdrillten Doppelader oder einem Sternvierer herzustellen, so daß die Ableitung zwischen den Hälften oder Vierteln einer Windung sehr gering ist. Andernfalls kann eine Teilkompensation durch Überbrückung der Im-" pedanz 66 mit einem Kondensator und eine ent-

sprechende Teilkompensation für Streukapazitäten durch eine Impedanz in Serie mit der 'Impedanz 66 vorgenommen werden.

In besonderen Fällen 'kann es nötig sein, die Impedanz 66 fortzulassen. Sie kann zum Teil dadurch erzeugt werden, daß man in den Pfaden für die gleichgerichteten Ströme einen Widerstand oder Widerstände vorsieht, die durch Kondensatoren mit oder ohne Serieninduktivitäten zum Durchlaß der

ίο Wechselstromkotnponente überbrückt werden können, wie in der Schaltung von Fig. io dargestellt. Die Verwendung von praktischen Gleichrichtern bringt im Gegensatz zu idealen Gleichrichtern gewisse weitere Beschränkungen mit sich. Während bei idealen Gleichrichtern keine obere Leistungsgrenze für den Generator 63, die zweckmäßig eingehalten wird, vorhanden ist, wird diese Leistung praktisch durch die Gleichrichterkapazität über dieein Strom fließt, begrenzt. Der Gleichrichter kann selbstverständlich nicht über eine bestimmte Größe hinaus ausgedehnt werden.

Bei niedrigen Frequenzen, bei denen die Kapazität unwichtig ist, soll die Leistung des Generators 63 so groß wie möglich, und die Gleichrichter sollen so klein wie möglich sein. Die Fläche und Anzahl der Platten soll dabei so gewählt werden, daß die Sicherheitsgrenzen für Gegenspannung und Stromdichte nicht überschritten werden. Vorausgesetzt, daß die Transformatorverhältnisse richtig sind, muß die Impedanz der Leitung gleich dem geometrischen Mittel aus dem quadratischen Mittelwert des veränderlichen Widerstandes eines 'Gleichrichters während einer negativen Halbperiode des Stromes vom Generator 63 und dem quadratischen Mittelwert des veränderlichen Widerstandes während einer positiven Halbperiode derselben . Spannungsquelle sein.

Die ,Serien- und Parallelverluste werden auf diese Weise gleich und ihrer Gesamtheit ein Minimum. In dieser Beziehung ähnelt der Modulator einem für höchsten Wirkungsgrad konstruierten Transformator.

Fig. ro zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens auf den bekannten Ringmodülator. Es ist zu beachten, daß ein derartiger Modulator in seiner gewöhnlichen Form nicht arbeitet, wenn die Gleichrichter dem Idealzuetamd dadurch nahekommen, daß sie in der einen Richtung einen vernachlässigbaren kleinen Widerstand besitzen.

Beim Fehlen von Widerstand in der Brückenoder Ringschaltung wird in jedem Augenblick das Gleichrichterpaar, an das die Trägerspannung in positiver Richtung gelegt ist, das andere Gleichlkhterpaar praktisch (kurzschließen und die Ausbildung einer Gegenspannung an dem letzteren verhindern. Daher wird der Strom vom Generator mit der Frequenz q gleichzeitig durch drei der Gleichrichter anstatt durch zwei fließen.

Die Schaltung nach Fig. 10 enthält vier Gleichrichter 102', Ί02", 102'", 102"", die in Brücken geschaltet und so angeordnet sind, daß ein umlaufender Strom in einer Richtung durch die Brücke fließen kann. Die Wicklungen 109' und 109" des Transformators 105, die gleich und festgekoppelt sein sollen, sind in Serie in die eine Diagonale der Brücke geschaltet. Die Wicklungen 113' und 113" des Transformators 107 sind ähnlich in die andere Diagonale der Brücke eingeschaltet. Die Wicklung in des Transformators .106 ist zwischen dien Verbindungspunkten der Wicklungen 109' und 109" und dem Verbindungspunkt der Wicklungen ία 3' und 113" geschaltet. Der 'Generator 101 mit der Frequenz q liegt parallel zu der Wicklung 108 des Transformators 105, der Generator 103 mit der Frequenz p liegt parallel zur Wicklung no des Transformators 109, und die Belastung 104 ist parallel zu Wicklung 112 des Transformators 107 geschaltet.

In jedem Zweig liegt ein Widerstand 114', bzw. 114", 114'", 114"", der durch einen Kondensator 115' bzw. 1115", 115'", 115"" überbrückt wird, dessen Impedanz für die niedrigste Frequenz, bei der Strom in der Schaltung fließt, gering ist. Der Transformator 117 hat vier Wicklungen 116', 116", 116'" und 116"", von denen in jedem Zweig der Brücke eine liegt, wobei die vier Wicklungen hintereinandergeschaltet sind. Die fünfte Wicklung 118 des Transformators 117 ist mit einem Widerstand 119 verbunden.

Es wird angenommen, daß bei jedem der vier Transformatoren die zwei Wicklungen das gleiche Verhältnis besitzen. Wenn dann die Impedanz des Generators 101 bei der Frequenz q gleich R ist, ist auch die Impedanz des Generators 103 bei der Frequenz q gleich' R. Die Impedanz der Belastung 104 bei den Frequenzen p -f- q, p + q, 2P — 1 usw. und ebenso die Widerstände 114', 114", 114"', 114"" und .1.19 sind gleich R. Die Impedanz in jedem Glied ist bei jeder der Frequenzen, bei denen Strom fließt, gleich 2 R, und 'die erforderlichen Bedingungen sind erfüllt.

Claims (22)

Patentansprüche:.

1. Modulator mit einem oder mehreren Gleichrichtern, zwei oder mehreren Wechselstromgeneratoren und einer oder mehreren Belastungen, bei dem die einzelnen Schaltelemente, wie Generatoren, Gleichrichter, Übertragerwicklungen, ein oder mehrere Glieder bilden und jedes Glied mindestens einen Gleichrichter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen dieser einzelnen Elemente in jedem Glied so bemessen sind, daß die Summe der Wirkwiderstände, der Elemente in dem Glied 115' bei der Frequenz ο und bei einer oder mehreren Frequenzen, die dem Glied zugeführt oder darin erzeugt werden, im wesentlichen den gleichen Wert hat, und daß die Summe der Blindwiderstände in dem Glied bei allen Frequenzen im wesentlichen gleich Null ist.

2. Modulator nach Anspruch 1 mit einem Wechselstromgenerator von der Frequenz p und einem zweiten Wechselstromgenerator von der Frequenz q, 'dadurch gekennizeichniet, daß die Impedanzen der Impedanzelemente jedes Gliedes

so bemessen sind, daß die Summe der Wirkimpedanzen aller Elemente eines Gliedes bei den Frequenzen p und q und den gewünschten Frequenzen der Belastungen im wesentlichen den ' gleichen Wert hat.

3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide der Generatoren sinusförmige Ströme erzeugen und daß die Summe der Wifkimpedanzen aller Elemente eines Gliedes bei den Frequenzen©, 2 p, 4p, 6p usw. und p + q, 2>p ± ?, SP i 1 usw. im wesentlichen den gleichen Wert hat.

4. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide der Generatoren Ströme von rechteckiger Form erzeugen und daß die Summe der Wirkimpedanzen aller Elemente eines Gliedes bei den Frequenzen o, p ± q, ZP-Q. ^usw. und 3p, 5p usw. im wesentlichen den gleichen Wert hat.

5. Modulator nach Anspruch 1 mit zwei Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenz den Gleichrichtern der beiden Glieder in Serie und die andere in Parallelschaltung angelegt wird, wobei die beiden Glieder einen gemeinsamen Zweig besitzen, in dem ein Impedanznetzwerk zur Erzielung der gewünschten Impedanzverhältnisse eingeschaltet ist.

6. Modulator nach Anspruch 1 mit vier ' Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter in Brücke geschaltet sind und daß eine der Frequenzen über einen unterteilten Transformator an jedes der Glieder gelegt wird und daß die andere der Frequenzen und eine Belastung über Transformatoren, deren Sekundärwicklungen an der gegenüberliegenden Diagonale der Brücke liegen, angeschaltet sind.

7. Modulator nach Anspruch 1 mit vier Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß. die Gleichrichter in Brücke geschaltet und so angeordnet sind, daß ein umlaufender ,Strom die Brücke in einer Richtung durchfließt, daß eine Frequenz und eine Belastung über unterteilte Transformatoren an gegenüberliegenden Ecken, der Brücke liegen und daß die andere Frequenz über einen Transformator, dessen Sekundärwicklung mit den Mittelpunkten der Sekundärwicklungen der anderen Transformatoren verbunden ist, angeschaltet ist.

8. Modulator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Impendanzwerte durch Einschaltung eines oder mehrerer Kompensationsnetzwerke aus Widerstand und/oder Induktivität und/oder Kapazität in die Glieder erzielt werden.

9. Modulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Impedanzwerte durch Einschaltung eines oder mehrerer Impedanznetzwerke mit piezoelektrischen Anordnungen in die Glieder erzielt werden.

10. Modulator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gliedern Mittel zur Kompensation von Unvollkommenheiten der Gleichrichter vorgesehen sind.

11. Modulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß konstante Serien- oder Parallelwiderstände zu den Gleichrichtern durch Verringerung oder Vergrößerung der übrigen Impedanzen in den Gliedern um den gleichen Betrag bei allen in den Gliedern auftretenden Frequenzen kompensiert werden.

12. Modulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß frequenzabhängige Serien- oder Parallelwiderstände zu den Gleichrichtern durch Verringerung oder Vergrößerung der Gesamtimpedanz des Gliedes bei jeder in dem Glied auftretenden Frequenz uim einen entsprechenden Betrag kompensiert werden.

13. Modulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß stromabhängige Widerstände in den Gleichrichtern durch Zuschaltung eines oder mehrerer nicht linearer Widerstände kompensiert werden, deren Spannungsstromcharakteristik zu der der Gleichrichter über den Spannungsbereich, in dem Strom in den Gliedern fließt, spiegelbildlich ist.

14. Modulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Generatoren oder Belastungen über Transformatoren an die Glieder angeschlossen sind.

15. Modulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis· 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Generatoren oder Belastungen über Siebketten an die Glieder angeschlossen sind.

16. Modulator nach Anspruch 6;, 7 ader 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Glied in ,Serie mit den Gleichrichtern Kompensationsnetzwerke eingeschaltet sind.

17. Modulator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsnetzwerise, beispielsweise mittels Transformatoren, induktiv gekoppelt sind.

. 18. Modulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Glied eine Wicklung des unterteilten Transformators und eine Hälfte der entsprechenden Sekundärwicklung der anderen Transformatoren enthält, wobei die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen über eine von Blindwiderstand freie Impedanz verbunden sind, die allen Gliedern gemeinsam ist und dieselbe Größe besitzt wie die Impedanzen der Generatoren und der Belastung unter Berücksichtigung der entsprechenden Transformator verhältnisse.

19. Modulator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Kompensation von Unvollkommenheit der Gleichrichter in die gemeinsame Verbindung eingeschaltet sind.

20. Modulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Brückenzweig Impedanznetzwerke zur Kompensation von Parallelkapazitäten und Serien- und/oder Parallel-

widerständen zu den Gleichrichtern eingeschaltet sind.

21. Modulator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen im jedem Zweig über einen Transformator, dessen Sekundärwicklung durch einen Widerstand überbrückt wird, gekoppelt sind.

22. Modulator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeicihnet, daß der Widerstand gleich 'der Impedanz der Generatoren und ■der BeIaStUHg bei den entsprechenden· Frequenzen unter Berücksichtigung der entsprechenden Verhältnisse der Kopplungstransformatoren ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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