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Schaltungsanordnung zur Kompensation der Restspannung einer der miteinander
zu modulierenden Frequenzen, insbesondere der Trägerfrequenz, im Ausgang und/oder
Eingang von,Gegentakt- oder Doppelgegentaktmodulatoren Zur Kompensation der im Nachrichtenweg
der Seitenbänder noch vorhandenen Restspannung einer der zu modulierenden Frequenzen,
z. B. der Trägerfrequenz, ist es bekannt, diese durch eine nach Größe und Phase
entsprechend gewählte Gegenspannung zu kompensieren. Beispielsweise ist es bekannt,
innerhalb der Modulatoranordnung zusätzliche Impedanzen so anzuordnen, daß der Brückenabgleich
für die andere modulierende Frequenz, deren Restströme nicht ausgeglichen werden.
sollen, nicht beeinflußt wird, und einem der Übertriager einen Zusatzstrom zuzuführen,
der den Reststrom nach Betrag und Phase kompensiert. Ebenso ist es bekannt, dem
Ausgangskreis urimodulierte Trägerströme geeigneter Größe und Phase zur Modulation
zuzuführen. Man hat weiterhin vorgeschilagen, je eine Brückenschaltung für die Zuführung
je einer reellen und einer imaginären Einströmung zu verwenden, deren veränderbare
gleichartige Widerstände in zwei benachbarten Brückenzweigen als. Spannungsteiler
parallel zum Nachrichtenweg angeordnet sind. Diese Widerstände müssen einerseits,
im Vergleich zum Wellenwiderstand des Nachrichtenweges. hochohmig sein, damit nur
kleine Leistungsverluste auftreten, und andererseits im Zweig der imaginären Einströmung
möglichst niedrigohmig sein, um unerwünschte phasendrehende Wirkungen zu vermeiden.
Da diese Forderungen infolge ihrer Gegensätzlichkeit nicht gleichzeitig zu erfüllen
sind, muß eine Zwischenlösung gewählt werden, welche beiden Forderungen nur teilweise
gerecht wird. Vorliegende
Erfindung beschreitet daher einen anderen
Weg zur Kompensation der Restspannungen.
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Gemäß der Erfindung werden zur Kompensation der Restspannungen einer
der miteinander zu modulierenden Frequenzen, insbesondere der Trägerfrequenz, im
Ausgang und/oder Eingang von Gegentakt- oder Doppelgegentaktmodulatoren durch zwei
parallel zu der Quelle einer der beiden Modulationsfrequenzen, z. B. der Trägerfrequenz,
liegende Spannungsteiler Leerlaufgpannungen erzeugt, welche in ihrem Betrag durch
die Spannungsteiler geändert werden können. Diese Spannungen werden dazu benutzt,
über je einen Widerstandin dem Ausgangskreis, in dem das Modulationsprodukt kompensiert
werden soll, Ströme hervorzurufen, wobei durch entsprechende Ausbildung dieser Widerstände
(z. B. reell und imaginär) erreicht ist, daß die beiden Ströme in ihrer Phase wesentlich
voneinander abweichen.
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Durch die Ausbildung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß relativ
niedrigohmige Potentiometer benutzt werden können, durch die nur die Quelle einer
der beiden Modulationsfrequenzen, nicht aber der Übertragungsweg belastet werden.
Die resultierende Gesamteinströmung kann dabei in der Phase beliebig und im. Betrag.
in einem sehr weiten Bereich eingestellt werden. Ein besonderer Vorteil besteht
noch darin, daß die Anordnung leicht für verschieden hohe Frequenzen benutzt werden
kann, wobei lediglich Festelemente geändert zu werden brauchen. Bei verschiedenen
Ausführungsformen der Erfindung hat man noch den besonderen Vorzug, zum Ausgleich
der beiden. Komponenten der Restspannung gleichartige Regelelemente benutzen zu
können.
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Es ist bereits .eine Modulatoranordnung bekanntgeworden, bei der zur
Unterdrückung unerwünschter Modulationsprodukte der Form gÜ ± nw der Ausgangsübertrager
in zwei getrennte Wicklungen mit getrennter Trägerzuführung aufgeteilt und die Trägerzuführung
dabei so ausgebildet wurde, daß die beiiden sich so ergebenden Hallbwellenströme
der Trägerfrequenz verschieden eingestellt werden können. Bei diesen bekannten Anordnungen
wurden ebenfalls Spannungsteiler benutzt, die jedoch in Reihe mit der Träg.erstromquelle,
und zwar im Gegentakt geschaltet sind. Bei dieser Anordnung ist die Aufteilung eines
Übertragers Voraussetzung dafür, daß die Unterdrückung der genannten unerwünschten
Modulationsprodukte überhaupt erzielt werden kann.
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Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Kompensationsschaltung sind.
in den Fig. i bis' 5 verschiedene Ausführungsbeispiele zur Darstellung gebracht.
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In der Fig. i ist eine Kompensationsschaltung dargestellt, bei der
mit Hilfe der .gleich großen Widerstände W1 und W2 ein künstlicher Mittelpunkt der
Trägerspannung UT geschaffennst. Diese Widerstände können reell oder auch imaginär
sein. Da sie
Diese Belastung ist gering im Vergleich zu dem Eigenverbrauch des Modulators. den
Trägergenerator UT zusätzlich belasten, ist es günstiger, wenn die Widerstände W1
und W2 aus imaginären Widerständen, z. B. Kondensatoren, bestehen. An den Spannungsteilern
Pf und P2, welche verhältnismäßig niedrigohmige, reelle Spannungsteiler sind, werden
zwei phasenumkehrbare; durch Null hindurch - regelbare Teilspannungen entnommen,
durch welche über den reellen Widerstand R ein im wesentlichen reeller Strom und
über den imaginären Widerstand X ein im wesentlichen imaginärer Strom im Ausgangskrens:
Rd erzeugt wird. Diese beiden phasenverschobenen Ströme sind durch Einstellung der
Spannungsteiler P1 und P2 in ihrem Betrag und ihrer Richtung einstellbar. Damit
ist der zur Kompensation dienende Gesamtstrom im Betrag unterhalb eines Höchstwertes
und in. der Phase beliebig veränderbar: Die Widerstände W1 und W2 bilden
mit den Spannungsteilern P1 und P2 eine Brückenanordnung; sie können auch durch
die Wicklungen einer Differenzdrossel ersetzt werden. Die Brückenanordnung kann
selbstverständlich auch, wie die in gleicher Weise wie die Anordnung der Fig. i
arbeitende Anordnung der Fig. 2 erkennen läßt, an Stelle der beiden gleichen Widerstände
W, und W2 Differenzwicklungen eines Übertragers Ü4 besitzen. Diese Differenzwicklungen
können beide oder eine von ihnen (z. B. in Fig. 2) zugleich zur Speisung desi Modulators
M benutzt werden. Es. ist jedoch auch möglich, hierfür eine besondere Wicklung oder
überhaupt einen besonderen Übertrager vorzusehen.
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Ist bo der Mindestwert der Trägerdämpfung der verwendeten Modulatorschältung,
.so@ können: die Widerstände R und X in Fig. 2 folgendermaßen bemessen werden:
Für Z = 6,oo Ohm und b" = 3,5 N erhält man Beträge von
was als Querbelastung des Mo-dulatorausgangskreises bei weitem zulässig ist. Die
Spannungsteiler P1 und P2 können an sich beliebig niedrigohmig sein, soweit dies
die Belastbarkeit der Trägerquelle zuläßt. Mit Rücksicht auf einen möglichst geringen
Trägerleistungsbedarf ist es jedoch gegebenenfalls erwünscht, die Spannungsteiler
ebenfalls hochohmig zu 'emessen. Da bei hochohmigem Spannungsteiler P2 die Einströmung
über den Widerstand X komp.-Tex wird, tritt ein Verlust im Regelbereich auf, der
jedoch durch geringe Verminderung des Widerstandes R ausgeglichen werden kann.
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Die für die Kompensationsschaltung erforderliche zusätzliche Trägerleistung
beträgt bei Modulatoren mit UT = 0,5 V, bo = 3,5 N und Z =
6oo Ohm, sofern X = fo ooo Ohm, R = 8ooo Ohm, (um 20'/o vermindert), P1 = P2 = 20
000 ist, In der Fig. 3, deren Arbeitsweise der von Fig. 2 entspricht, ist
eine Anordnung gezeigt, bei der der
Spannungsteiler P2 von einem
Differenzkondensator gebildet wird, der als imaginärer Widerstand die Trägerstromquelle
UT noch weniger 'belastet als der entsprechende reelle Spannungsteiler P2 in Fig.2,
zumal der Scheinwiderstand dieses Differenzkondensators ohne Gefahr einer unerwünschten
Phasendrehung hochohmiger als der Spannungsteiler P2 in Fig. 2 gemacht werden kann.
Im Grenzfall können sogar die Widerstände R und X als Einzelbauelemente erspart
werden, wenn .man den inneren Widerstand der Spannungsteiler P1 und P2 in den Endstellungen
entsprechend hochohmig wählt.
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In den Fig. q. und 5 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, bei denen die in ihrem Betrag einstellbaren Ströme mit Hilfe von entgegengesetzt
gerichteten Strömen resultierende Ströme ergeben, welche je nach dem eingestellten
Betrag verschieden gerichtet sind.
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In. der Fig. q. ist ein Gleichrichterring R in bekannter Modulatorscha.ltung
mit dem zur Kompensation der Restspannungen dienenden Schaltungszusatz wiedergegeben.
Diesem Gleichrichterr`ing R wird über den Übertrager Ui eine Modulationsfrequenz
zugeführt, während die nach dem. Zusatz der Trägerfrequenz UT entstandenen Seitenbänder
über den Übertrager Ü2 entnommen werden. Zur Kompensation werden. dem Ausgangskreis
Ra über die Differenzwicklung des Übertragers! Ü2 je zwei ge'geneinandergerichtete
Ströme als Trägerfrequenzeinströmungen zugeführt, von. .denen die über den reellen
Widerstand R1 und den i.m.aginären Widerstand X1 zugeführten Ströme zwei in ihrem
Betrag urveränderbare, aber gegeneinander phasenverschobene Ströme sind, während
die beiden anderen über den reellen Widerstand R2 und den imaginären Widerstand
X2 zugeführten Ströme in gleicher Weise gegeneinander phasenverschoben, aber außerdem.
in ihrem Betrag einstellbar sind. Diese letztgenannten Ströme werden durch an den
Spannungsteilern PR und PX einstellbare Teilspannungen des Trägergenerators UT erzeugt.
Die Widerstände R1 und R2 seien. z. B. im wesentlichen reell, während die Widerstände
X1 und X2 im wesentlichen imaginäir seien, so daß sie sich in ihrem Phasenwinkel
wesentlich unterscheiden. Die über diie Widerstände R2 und X2 geführten Ströme werden
den in ihrem Betrag urveränderbaren, über die Widerstände R1 und X, geführrten Strömen
in entgegengesetzter Richtung zugesetzt, indem sie über die obere Wicklung I des
Differenzübertragers Ü2 zugeführt werden, wähnend die über die Widerstände R2 und
X2 geführten Ströme über die untere Wicklung II des Differenzübertragers Ü2 zugeführt
werden. Es entsteht demnach im Ausgangskrens Ra ein resultierender Kompensationsstrom,
welcher in der Phase beliebig und im Betrag von. Null bis zu einem bestimmten Wert
eingestellt werden kann. Ist ho der Mindestwert der Trägerrestdämpfung (ohne Kompensation),
so bemißt man die Widerstände folgendermaßen:
Wenn Z = 6oo Ohm und bo = 3,5 N ist, wird R1 = 1 X1 1 = 5ooo Ohm und R2 = 1 X21
= 2500 Ohm. Die Gesamtbelastung, bezogen auf den Trägergenerator UT, entspricht
dann einer Parallelschaltung von 6,7 kOhm reell und 6,7 kOhm imaginär. Diese Beträge
sind das rrfache des Wellenwiderstandes, so daß die Belastung der Seitenbänder durch.
die Kompensationsschaltung vernachlässigbar ist. Da, wie ;sagt, die Spannungsteiler
PR und PX nur den Trägergenerator UT belasten, können sie beliebig niederohmig sein.
Es können hierzu billige Drahtwiderstände benutzt werden.
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Man kann auch,, um die Gesamtbelastung des Übertragungsweges noch
geringer (hochohm.iger) zu machen, die Widerstände R1 und X1 weglassen und die in
ihrem Betrag einstellbaren, über die Widerstände R2 bzw. X2 geführten Ströme, die
aus den Trägerteilspannungen erzeugt sind, auch unmittelbar derjenigen Teilwicklung
I bzw. II des Differenzübertragers Ü2 zuführen, welche die für die Kompensation
zutreffende Stromrichtung ergibt. So können beispielsweise der Widerstand R2 und
der Widerstand X2 entweder in der in der Fig. q. gezeigten Weise mit dem Punkt b
verbunden sein, oder der Widerstand R2 kann mit dem Punkt a und der Widerstand X2
mit dem Punkt b verdrahtet werden, oder beide Widerstände können mit dem Punkt a
oder der Widerstand X2 kann mit dem Punkt a und der Widerstand R2 mit dem Punkt
b
verbunden werden. Die jeweiligen über die genannten Widerstände geführten
Ströme durchfließen dann in ohne weiteres aus dieser Aufstellung ersichtlicher Weise
die Differenzwicklungen I bzw. II des Übertragers Ü2 so, daß sich im, Ausgangskreis
Ra ein resultierender Kompensationsstrom ergibt, dessen Phase beliebig und dessen
Betrag zwischen Null und einem Grenzwert verändert werden kann.
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Anstatt die Kompensationsströme über den Übertrager Ü2 in den Ausgangskreis
Ra einzukoppeln, können diese demselben auch unmittelbar zugeführt werden, wobei
dann die über die Widerstände R1 und X1 geführten, zuzusetzenden Ströme durch Umpolung
der Trägerspannung UT mittels des Übertragers Ü3 in einer Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 5 umgepolt werden. Auch in dieser Anordnung entstehen re,sultierend.e, gegeneinander.
in der Phase verschobene Ströme, welche in Richtung und Größe durch Einstellung
der Spannungsteiler PR und PX geändert werden können, so. daß der resultierende
Kompensationsstrom in der Phase beliebig und im Betrag von. Null bis zu einem Grenzwert
verändert werden kann.
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Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnungen besteht darin,
daß sie leicht für verschieden hohe Frequenzen benutzt werden können, wobei lediglich
ein bzw. zwei Elemente (X bzw. X1 und X2) geändert zu werden brauchen.