DE920796C

DE920796C - Modulation and demodulation system

Info

Publication number: DE920796C
Application number: DEW3481D
Authority: DE
Inventors: Walter Frederick Kannenberg
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1940-08-11
Filing date: 1940-08-11
Publication date: 1954-11-29

Description

Modulations- und Demodulationssystem Die Erfindung bezieht sich auf Modulations und Demodulationssysteme. Der Zweck der Erfindung ist die Erzielung einer möglichst frequenzunabhängigen Übertragung, so daß die verschiedenen Frequenzen des zu übertragenden Bandes mit gleicher und möglichst großer Amplitude übertragen werden.Modulation and Demodulation System The invention relates to Modulation and demodulation systems. The purpose of the invention is to achieve a transmission that is as frequency-independent as possible, so that the different frequencies of the tape to be transmitted with the same and as large an amplitude as possible will.

Es sind Modulations- und Demodulationssysteme mit einer Brücke aus nicht linearen Elementen bekannt, wobei einem Diagonalzweig der Brücke die Trägerfrequenz zugeführt wird, während an den anderen Diagonä'lzweig der Modulationseingang und die Belastungskreise angeschlossen sind.There are modulation and demodulation systems with a bridge known non-linear elements, a diagonal branch of the bridge being the carrier frequency is supplied, while the modulation input and on the other diagonal branch the load circuits are connected.

Die Besonderheit der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die nicht linearen Elemente jedes Brückenarmes einen Gleichrichter aufweisen, daß die Gleichrichter angrenzender Arme so gepolt sind, daß mit Bezug auf die Diagonale, an welche die Trägerfrequenz angelegt wird, die Gleichrichter in beiden parallel zur Diagonale verlaufenden Brüc'kenarmzweigen eine Palung .in gleicher Richtung aufweisen und daß in die Brückendiagonale, an welche der Modulationseingang und die Belastungskreise angeschlossen sind, ein Kondensator eingeschaltet ist, welcher den Gleichstromweg zu dem Modulationseingang und zu den Belastungskreisen unterbricht und auf solche Polarität aufgeladen ist, daß er dem erhöhten Gleichrichtungsstrom in den nicht linearen Elementen mit vermindertem Widerstand entgegenwirkt und den Gleichrichtungsstrom in den nicht linearen Elementen mit erhöhtem Widerstand unterstützt.The special feature of the invention is that the non-linear elements of each bridge arm have a rectifier that the Rectifiers of adjacent arms are polarized so that with reference to the diagonal, to which the carrier frequency is applied, the rectifiers in both in parallel to the diagonal bridge arm branches a paling in the same direction have and that in the bridge diagonal to which the modulation input and the load circuits are connected, a capacitor is switched on, which interrupts the direct current path to the modulation input and to the load circuits and is charged to such a polarity that it can accommodate the increased rectifying current in the non-linear elements with reduced resistance counteracts and the Rectifying current supported in the non-linear elements with increased resistance.

Der Gegenstand der Erfindung soll an Hand der Zeichnung Fig. r bis 3 näher erläutert werden. Nach der Schaltung gemäß Fig. z sind' mit ro, r r, 1a und 13 die nicht linearen Widerstandselemente der Brücke bezeichnet, die bei 14, 15 und 16 parallel an .den Eingangskreis 17 und an den Ausgangskreis i8 angeschlossen ist. Dem Eingangskreis werden über Transformator 2o die Modulationsfrequenzen der Quelle 2i zugeführt. Im Ausgangskreis 18 liegt das Bandfilter BPF, über das das gewünschte Frequenzband der Übertragungsleitung 22 zugeführt wird. In der anderen Diagonale 25, 26 der Brücke liegt der Eingangstransformator?-7, über den die Trägerwellen der Quelle 28 zugeführt werden.The object of the invention is based on the drawing Fig. R to 3 will be explained in more detail. According to the circuit according to FIG. Z 'with ro, r r, 1a and 13 the non-linear resistance elements the bridge denotes, those at 14, 15 and 16 parallel to .den input circuit 17 and to the output circuit i8 is connected. The modulation frequencies are transmitted to the input circuit via transformer 2o the source 2i supplied. In the output circuit 18 is the band filter BPF, over the the desired frequency band is supplied to the transmission line 22. In the other Diagonal 25, 26 of the bridge is the input transformer? -7, through which the carrier waves the source 28 are supplied.

Die Wirkungsweise einer derartigen Modulationsanordnung ist bekannt und besteht im wesentlichen darin, daß die durch die Modulationsquelle bee.influßten Trägerwellen dem Ausgang zugeführt werden, Um Energieverluste infolge von Veränderungen und Mängeln der nicht linearen Widerstandselemente zu vermeiden, hat man schon vorgeschlagen, Netzwerke mit Induktivitäten und Kapazitäten in den Eingangs-, Ausgangs- und Trägerkreis zu schalten; aber solche; die Verluste gering haltenden Netzwerke sind für eine amplitudengetreue übertragung ungeeignet. Das ergibt sich aus Fig. 3 D, die zeigt, daß für die verschiedenen Frequenzen in dem modulierten Ausgang unterschiedliche Verluste auftreten und unterschiedliche Grenzen bestehen. Die Fig. 3 E zeigt dasselbe für den Eingang, und die Fig. 3 F zeugt, daß,die verschiedenen Frequen.zausgänge, die den verschiedenen Modulationsfrequenzen entsprechen, unterschiedliche maximale Amplituden und Grenzpunkte besitzen. Infolge dieser Umstände kann offensichtlich keine amplitudengetreue Übertragung stattfinden, und die verschiedenen Modulationsfrequenzen haben nicht die gleichen Charkteristiken.The mode of operation of such a modulation arrangement is known and consists essentially in the fact that they are influenced by the modulation source Carrier waves are fed to the output, To avoid energy losses as a result of changes and to avoid deficiencies in the non-linear resistance elements, it has already been proposed Networks with inductances and capacitances in the input, output and carrier circuit to switch; but such; the loss-minimizing networks are for one True-amplitude transmission unsuitable. This can be seen from Fig. 3 D, which shows that for the different frequencies in the modulated output different Losses occur and there are different limits. Fig. 3 E shows the same for the input, and Fig. 3 F shows that the various frequency outputs, which correspond to the different modulation frequencies, different maximums Have amplitudes and limit points. As a result of these circumstances it can be obvious no amplitude-accurate transmission take place, and the different modulation frequencies do not have the same characteristics.

Erfindungsgemäß .ist auf einer Seite des Modulationseingangskreises, welche die Sekundärwicklung des Eingangstransformators 2o enthält, ein abgestimmter Kreis 30 geschaltet; ein weiterer abgestimmter Kreis 31 ist auf einer Seite des Brückenausgangskreises vorgesehen; schließlich ist ein Widerstand 32 auf einer Seite des Trägereingangskreises angeordnet, welche die Sekundärwicklung des Trägereingangstransformators enthält. Ein Netzwerk 33, welches eine aus einer Induktanz und einem einstellbaren Widerstand bestehende Reihenanordnung ;bildet, ist parallel zu der Sekundärwicklung geschaltet. According to the invention, a tuned circuit 30 is connected on one side of the modulation input circuit which contains the secondary winding of the input transformer 2o; another matched circle 31 is provided on one side of the bridge output circle; Finally, a resistor 32 is arranged on one side of the carrier input circuit which contains the secondary winding of the carrier input transformer. A network 33, which forms a series arrangement consisting of an inductance and an adjustable resistor, is connected in parallel with the secondary winding.

Für eine Modulationsfrequenz, welche durch .den Eingangskreis in die Brücke gelaugt, stellt die Brücke einen Doppelwellengleichrichter dar. Für eine sinusförmige Spannungswelle, die von der Modulationsquelle her an die Brücke angelegt wird, wird die Wellenform des Stromes im allgemeinen nicht sinusförmig sein. Da der Rückweg durch die Brücke außer den ;beiden leitenden; nicht linearen Widerstandselementen jeglichen Widerstand enthält, der in der Brückendiagonale zwischengeschaltet ist, so ergibt sich, daß für relativ große Spannungsamplituden die Stromwelle spitz verläuft, wenn dieser Diagonalwiderstand sich dem Werte ?Null nähert, dagegen flach begrenzt ist, wenn der Diagonalwiderstand einen verhältnismäßig hohen Wert annimmt. Bei irgendeinem kritischen Wert dieses Widerstandes wird die Stromwelle nur minimal von der S:inusform abweichen. Für einen solchen kritischen Widerstandswert ist festgestellt worden, daß die Amplitude der 3. Harmonischen der Modulationsfrequenzen ihren; kleinsten Wert annimmt; sie ist größer@und von einer bestimmten Phase für größere Widerstandswerte und ebenfalls größer, aber von entgegengesetzter Phase für kleinere Widerstandswerte. Ein solcher kritischer Widerstandswert besteht ohne Rücksicht auf die Anlegung von Trägerwellen an ,die Brücke. Darüberhinaus wurde gefunden, daß die Amplitude der 5. Harmonischen der Modulationsfrequenzen in ähnlicher Weise einen Geringstwert bei im wesentlichen gleichem kritischem Widerstand aufweist. Von allen Harmonischen .der Modulationsfrequenzen haben die 3. und 5. Harmonische entscheidende Bedeutung, da merkbare Energie bei diesen Frequenzen in den modulierten Ausgangskreis gelangen kann und in bestimmten Fällen in Abhängigkeit von den Frequenzen der Wellenverteilung in den gewünschten Bereich modulierter Frequenzen fällt.For a modulation frequency, which through .the input circuit in the Leached the bridge, the bridge represents a double wave rectifier. For one sinusoidal voltage wave applied to the bridge by the modulation source the waveform of the current will generally not be sinusoidal. There the way back through the bridge except for the two leading ones; non-linear resistance elements contains any resistance that is interposed in the bridge diagonal, it follows that for relatively large voltage amplitudes the current wave is pointed, when this diagonal resistance approaches the value? zero, on the other hand it is flat is when the diagonal resistance assumes a relatively high value. Anyone critical value of this resistance, the current wave is only minimally from the S: inusform differ. For such a critical resistance value it has been established that the amplitude of the 3rd harmonic of the modulation frequencies is their; smallest Assumes value; it is greater @ and of a certain phase for greater resistance values and also larger, but of opposite phase for smaller resistance values. Such a critical resistance value exists regardless of the application of Carrier waves on, the bridge. In addition, it was found that the amplitude of the 5. Harmonics of the modulation frequencies in a similar manner a lowest value has essentially the same critical resistance. Of all harmonics .of the modulation frequencies, the 3rd and 5th harmonics are of decisive importance, because noticeable energy gets into the modulated output circuit at these frequencies can and in certain cases depending on the frequencies of the wave distribution falls within the desired range of modulated frequencies.

Der auf einer Seite des Trägereingangskreises eingeschaltete Widerstand 32 dient zur Steuerung der Impedanz des Trägereingangskreises für die 3. und 5. Harmonische der Modulationsfrequenzen, derart, daß die die Trägerquelle enthaltende Brückendiagonale den kritischen Widerstandswert besitzt, der erforderlich ist, um in der angegebenen Weise die Harmonischen auszuschalten oder auszugleichen. Die Einfügung des Widerstandes 32 insbesondere für den Fall, daß ein großer Wert erforderlich ist, beeinflußt die Schärfe des Klemmlinienknickes und führt außerdem dazu, daß die Impedanz der Brücke durch Änderung der Arbeitspunkte der einzelnen nicht linearen Elemente größer wird. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß durch den Einbau des Widerstandes 32 der Gleichrichtungsstrom in der Brücke verringert wird:, wodurch die Gleichstromvorspannung an den einzelnen nicht linearen Elementen mit Bezug auf irgendeinen Mittelwert verändert wird. Das hat eine entsprechende Änderung der Impedanz der Brücke zur Folge: Bei Betrachtung derselben von den Modulationseingangs- und den Modulationsausgangskreisen durch die Einführung des parallelen Netzwerkes 33 wird der Weg geringen Widerstandes für den Gleichrichtungsstrom wiederhergestellt. Demgemäß wird auch die Gleichstromvorspannung an den einzelnen Elementen der Brücke wieder auf den Mittelwert gebracht. Dieser für Gleichstrom einen nur geringen Widerstand bietende Weg steuert die Schärfe des Kennlinienknickes der Brücke, ohne daß eine merkbare Störurig der Impedanz des Trägerweges für die Harmonischen .der Modulationsfrequenzen eintritt. Durch Einstellung des Widerstandes des Netzwerkes 33 kann die effektive Brückenimpedanz nach Belieben vergrößert oder verkleinert werden, da diese Einstellung den Arbeitspunkt der einzelnen nicht linearen Elemente verändert. Auf diese Weise wird eine Steuerung der Durchschnittsimpedanz der Brücke verwirklicht. Der Modulationseirgangs'kreis und' das gewünschte Seitenband oder :der modulierte Ausgangskreis, insbesondere das Kanalibandfilter, dienen zum Abschluß der Brücke. Wie bereits gesagt, kann das Netzwerk 33 Anwendung finden, um die Impedanzanpassung der Brücke und' der verschiedenen, daran angeschlossenen Kreise zu verbessern. Da der Widerstand des Netzwerkes 33 klein sein soll, um einen scharfen Kennlinienknick zu verwirklichen, ist es wichtig, daß die nominelle Impedanz des modulierten Ausgangskreises und des Modulationseingangskreises sich vorzugsweise der Brückenimpedanz bei dieser Bedingung nähert. Da der Pegel der Trägerwellen die Impedanz der Brücke beeinflußt, so sollte außerdem die erwähnte Impedanzanpassung bei dem Pegel der Trägerwellen erfolgen, der erforderlich ist, um den Keinlinienknick entweder für den Modulationseinganig oder für den modulierten Ausgang auf den gewünschten Pegel zubringen.The resistor turned on on one side of the carrier input circuit 32 is used to control the impedance of the carrier input circuit for the 3rd and 5th. Harmonics of the modulation frequencies, such that the one containing the carrier source Bridge diagonal has the critical resistance that is required to to switch off or equalize the harmonics in the specified manner. the Insertion of the resistor 32 especially in the event that a large value is required is, affects the sharpness of the nip bend and also leads to the fact that the impedance of the bridge by changing the working points of each non-linear Elements grows larger. The reason for this is to be seen in the fact that through the installation of resistor 32 the rectifying current in the bridge is reduced: whereby the DC bias voltage across the individual non-linear elements with respect to any mean value is changed. That has a corresponding change in impedance the bridge result in: When considering the same from the modulation input and the modulation output circuits by introducing the parallel network 33 the path of low resistance for the rectifying current is restored. The DC bias voltage across the individual elements of the bridge is also correspondingly brought back to the mean. This has only a low resistance for direct current Offering way controls the sharpness of the kink in the characteristic curve of the bridge without a Noticeably disturbing the impedance of the carrier path for the harmonics of the modulation frequencies entry. By adjusting the resistance of the network 33, the effective Bridge impedance can be increased or decreased at will as this setting changes the working point of the individual non-linear elements. In this way control of the average impedance of the bridge is realized. Of the Modulation input 'circuit and' the desired sideband or: the modulated output circuit, in particular the channel band filter are used to close the bridge. As already said, the network 33 can be used to adjust the impedance of the bridge and ' of the various circles connected to it. Because the resistance of the network 33 should be small in order to achieve a sharp curve kink, it is important that the nominal impedance of the modulated output circuit and the Modulation input circuit is preferably the bridge impedance in this condition approaching. Since the level of the carrier waves affects the impedance of the bridge, so should In addition, the aforementioned impedance matching is carried out at the level of the carrier waves, which is required to avoid the no-line kink for either modulation input or to bring the modulated output to the desired level.

Die an die Brücke angeschalteten Kreise brauchen in der erläuterten Weise nur für solche Frequenzen angepaßt zu sein, welche als Nutzfrequenzen zu betrachten sind. Demgemäß muß die Brücke dem modulierten Ausgangskreis für die Frequenzen des gewünschten moduliertenAusgangs-und demModulationseingangskreis für die Modulationsfrequenzen angenähert angepaßt sein. Eine solche Impedanzanpassung ist notwendig, sie genügt aber noch nicht a11ein. Wenn diese Kreise bei bestimmten anderen Frequenzen, die von Anfang an vorhanden sind oder bei verhältnismäßig hohen Pegeln auftreten, eine endliche Impedanz haben, dann müssen Impedanznetzwerke zwischengeschaltet werden, um die Impedanz der Brücke bei diesen bestimmten anderen Frequenzen so zu ändern, daß ein merklicher Durchgang derselben in den betreffenden Kreisen ausgeschlossen ist.The circuits connected to the bridge need in the explained Way to be adapted only for those frequencies which are to be regarded as useful frequencies are. Accordingly, the bridge must be the modulated output circuit for the frequencies of the desired modulated output and the modulation input circuit for the modulation frequencies be approximately adapted. Such an impedance matching is necessary, it is sufficient but not yet. When these circles are at certain other frequencies that are present from the start or occur at relatively high levels, a have finite impedance, then impedance networks must be interposed, to change the impedance of the bridge at these certain other frequencies so that that a noticeable passage of the same in the circles concerned is ruled out is.

Die Impedanz des Modulationsein.gangskreises ist kleiner bei Frequenzen in der Größenordnung der z. Harmonischen des Trägers. Da die Brücke für den Trägereingangskreis einem Halbweggleichrichter ähnlich ist, so sollte erwartet werden, daß die dem Trägereingangs'kreis entgegengesetzte Brückendiagonale zwei Trägerharmonische von verhältnismäßig großen Amplituden enthält. Das Netzwerk 30, welches in dem Modulationsengangskreis angeordnet ist, ist so abgestimmt, daß es bei zweifacher Trägerfrequenz Antiresonanz besitzt; auf diese Weise erhält der Modulationseingangskreis eine Impedanzcharakteristik, welche bei der zweifachen Trägerfrequenz hoch genug ist, um deren Durchgang in den Modulationseingangskreis auf ein vernacblässigbares Maß herabzusetzen:.The impedance of the modulation input circuit is smaller at frequencies in the order of magnitude of the z. Harmonics of the wearer. As the bridge for the carrier input circuit is similar to a half-wave rectifier, it should be expected that the carrier input circuit opposite bridge diagonal two carrier harmonics of relatively large Contains amplitudes. The network 30, which is arranged in the modulation output circuit is tuned so that it has anti-resonance at twice the carrier frequency; in this way the modulation input circuit has an impedance characteristic which, at twice the carrier frequency, is high enough to allow its passage into the Reduce the modulation input circuit to a negligible level:

Bei Modulationsfrequenzen aber neigt der modulierte Ausgangskreis zu verhältnismäßig niedriger Impedanz. Das darin angeordnete Netzwerk 3 r, welches so abgestimmt ist, daß es bei dem mittleren Bereich der Modülationsfrequenzen Antiresonanz besitzt, hat das Bestreben, seine Impedanz bis über den Bereich der Modulationsfrequenzen zu steigern, und zwar im wesentlichen auf einen genügend hohen Wert, daß der Durchgang der Modulationsfrequenzen in den modulierten Ausgangskreis auf einen vernachlässigbaren Wert herabgesetzt wird.At modulation frequencies, however, the modulated output circuit will tend too relatively low impedance. The network 3 r arranged therein, which is tuned so that there is antiresonance in the middle range of the modulation frequencies has the tendency to keep its impedance beyond the range of the modulation frequencies to be increased, essentially to a sufficiently high value that the passage the modulation frequencies in the modulated output circuit to a negligible Value is decreased.

Auf diese Weise wird eine Impedanzeinstellung verwirklicht, bei welcher die Brücke mit Bezug auf Impedanzverhältnisse an die angeschlossenen Kreise so angepaßt wird, daß eine angenäherte Anpassung gleichzeitig für bestimmte gewünschte Frequenzen zustande kommt; eine maximale Fehlanpassung ist bei bestimmten unerwünschten Frequenzen vorgesehen, welche stark auftreten können und sich nicht rasch ausgleichen lassen; ein Ausgleich wird für die 3. und 5. Harmonische der Modulationsfrequenzen erhalten.In this way, impedance adjustment is realized in which the bridge is adapted to the connected circuits with regard to impedance ratios will that an approximate adjustment simultaneously for certain desired frequencies comes about; a maximum mismatch is at certain unwanted frequencies provided, which can occur strongly and cannot be compensated quickly; compensation is obtained for the 3rd and 5th harmonics of the modulation frequencies.

Mit anderen Worten: Die in dem Modulationseingang, der Trägerzuführung und .dem modulierten Ausgang angeordneten Impedanznetzwerke sind so bemessen, daß sie Abschlußimpedanzen für die nicht 'lineare Brücke bilden, welche die günstigste Größe und die günstigste Frequenzcharakteristik für bestimmte erwünschte Frequenzen und -bestimmte unerwünschte Frequenzen, die in den einzelnen Kreisen auftreten können., besitzen.In other words: those in the modulation input, the carrier feed and .the modulated output arranged impedance networks are dimensioned so that they form terminating impedances for the non-linear bridge, which is the cheapest Size and the most favorable frequency characteristics for certain desired frequencies and certain unwanted frequencies that can occur in the individual circles., own.

Da solche Impedanzeinstellungen für einen gegebenen Trägerpegel vorgenommen werden, welcher erforderlich ist, um den Knick der Kennlinie bei den gewünschten Eingangs- und Ausgangswerten festzulegen, so sollen diese Einstellungen dafür sorgen, .daß a) eine möglichst flache Übertragung aller erwünschten Frequenzen, b) eine möglichst scharfe Abknickung der Kennlinie, c) ein möglichst gleichmäßiger Kennlinien'knick bei allen übertragenen Frequenzen und d) möglichst .geringer Verlust in Verbindung mit höchstem Gütegrad erhalten werden.Since such impedance settings are made for a given carrier level, which is necessary to determine the kink of the characteristic curve at the desired input and output values, these settings should ensure that a) the flatest possible transmission of all desired frequencies, b ) a The sharpest possible kink in the characteristic curve, c) a kink in the characteristic curve that is as uniform as possible at all transmitted frequencies and d) the least possible loss in connection with the highest degree of quality can be obtained.

Diese Kennzeichen sind in den Fig. 3 A, 3 B, 3 C veranschaulicht.These characteristics are illustrated in FIGS. 3 A, 3 B, 3 C.

Nicht lineare Brücken mit unterschiedlicher Charakteristik können mit Hilfe eines Netzwerkes 33 kompensiert werden, welches dazu dient, die mittlere Impedanz jeder derselben zu erhöhen oder herabzusetzen, bis sie im wesentlichen zu den angeschlossenen Kreisen paßt.Non-linear bridges with different characteristics can be compensated with the help of a network 33, which is used to the mean Impedance of each of these increase or decrease until it is substantially matches the connected circles.

Die Fig. 3 A, 3 B und 3 C zeigen, daß alle Frequenzen in dem modulierten Ausgang die gleichen Modulationsverluste und den gleichen Grenzpunkt sowie gleichmäßige Maximalamplituden aufweisen und die Amplitudenverhältnisse der Quelle 21 richtig wiedergeben.Figs. 3 A, 3 B and 3 C show that all frequencies in the modulated Output the same modulation losses and the same limit point as well as uniform Have maximum amplitudes and the amplitude ratios of the source 21 are correct reproduce.

Die geraden Harmonischen der Modulationsfrequenz sind .im Ausgangskreis ausgeglichen, aber die ungeraden Harmonischen nicht. Da diese Harmonischen im Trägerkreis auftreten, werden sie durch .einen auf einer Seite in diesen Kreis eingeschalteten Widerstand 32 eliminiert. Da dieser Widerstand die Endimpedanz der Brücke beeinflußt und damit wieder eine Wirkung entsprechend den Fig. 3 D, 3 E und 3 F einzuführen versucht, wird ein Netzwerk 33, ,bestehend aus einer Indu'ktanz und einem damit in Serie liegenden einstellbaren Widerstand, parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 27 geschaltet. Dadurch wird erreicht, daß die Wirkung wieder den Fig. 3 A, 3 B und 3 C entsprechend erfolgt. Die eingeschalteten Elemente dienen auch dazu, die Harmonischen der Modulationsfrequenz herabzusetzen.The even harmonics of the modulation frequency are in the output circuit balanced, but not the odd harmonics. Because these harmonics in the carrier circle occur, they are switched into this circle by one on one side Resistor 32 eliminated. Because this resistance affects the final impedance of the bridge and thus again to introduce an effect corresponding to FIGS. 3 D, 3 E and 3 F a network 33 is attempted, consisting of an inductance and an inductance Adjustable resistor in series, parallel to the secondary winding of the transformer 27 switched. This ensures that the effect is shown again in FIGS. 3 A, 3 B and 3 C takes place accordingly. The switched on elements also serve to reduce the harmonics reduce the modulation frequency.

Wie Fig. r zeigt, können die Trägerwellen zwei parallele Wege durch die nicht lineare Brücke einschlagen, wobei jeder Weg einen Halbweggleichrichterdarstellt. Einer dieser Wege umfaßt die nicht linearen Elemente ro und r r, die in Reihe angeordnet und zwischen den Klemmen 25, 15, 26 in der gleichen Richtung gepolt sind, während der zweite Weg die nicht linearen Elemente i2 und 13 umfaßt, die ebenfalls in Reihe liegen und in Bleicher Richtung wie die vorerwähnten nicht linearen Elemente zwischen den Klemmen 25, 16, 26 gepolt sind. Diese nicht linearen Elemente besitzen Widerstandskennlinien, welche sich in Abhängigkeit von der Größe der angelegten Spannung ändern. Bei der Unterstellung, daß der Kondensator 34 fehlt, d. h. daß die Klemmen 14 und 15 zusammenfallen, und daß die Widerstandscharakteristiken der nicht linearen Elemente identisch sind, würden sich diese Widerstandscharakteristiken in gleicher Weise verändern, und demgemäß würden die Verbindungsklemmen 14, 15 und 16 unabhängig von der Größe -der über die Klemmen 25, 26 angelegten Trägerspannung -das gleiche Potential aufweisen. Da die Trägerableitspannungder Differenz zwischen den Potentialen der Klemmen 14, 15 und 16 ist und da diese Differenz gleich Null ist, so würde kein Nebensprechstrom zwischen den Klemmen 14, 15 und 16 währenddes leitenden Abschnitts der Trägerschwingung fließen. Demgemäß würde auch kein Nebensprechstrom in den Eingangs- und Ausgangskreisen auftreten, und zwar aus dem Grunde, der in folgendem erläutert werden soll: Es kann bei der gemachten Unterstellung vorkommen, daß handelsübliche, nicht lineare Elemente infolge von Verunreinigungen oder infolge der Herstellungsart ungleiche Widerstandskennlinien besitzen, so daß eine Potentialdifferenz über die Verbindungsklemmen 14, 15 und 16 bestehen kann, wenn eine Spannung über die Klemmen 25 und 26 angelegt wird. Infolgedessen kann ein Nebensprcchstrom, d. h. Gleichrichtungs- und Trägerstrom, in den an die Klemmen 14, 15 -und 16 angeschlossenen Kreisen auftreten. Der parallele Weg, der die nicht linearen Elemente mit der am stärksten abweichenden Widerstandscharakteristik enthält, wird die Strömungsrichtung eines solchen Nebensprechstromes in den an die Klemmen 14, 15 und 16 angeschlossenen Kreisen bestimmen.As Figure r shows, the carrier waves can take two parallel paths through the non-linear bridge, each path being a half-wave rectifier. One of these paths comprises the non-linear elements ro and rr, which are arranged in series and are polarized in the same direction between the terminals 25, 15, 26, while the second path comprises the non-linear elements i2 and 13 , which are also in series and in the bleaching direction as the aforementioned non-linear elements between the terminals 25, 16, 26 are polarized. These non-linear elements have resistance characteristics that change depending on the magnitude of the applied voltage. In the assumption that the capacitor 34 is absent, that is, the terminals 14 and 15 coincide, and that the resistance characteristics of the nonlinear elements are identical, this resistance characteristics would change in the same manner and, accordingly, would be the connection terminals 14, 1 5 and 16 regardless of the size of the carrier voltage applied via terminals 25, 26, they have the same potential. Since the carrier leakage voltage is the difference between the potentials of terminals 14, 15 and 16, and since this difference is zero, no crosstalk current would flow between terminals 14, 15 and 16 during the conductive portion of the carrier wave. Accordingly, no crosstalk current would occur in the input and output circuits, for the reason that is to be explained in the following: With the assumption made, it can happen that commercially available, non-linear elements have unequal resistance characteristics due to contamination or due to the method of manufacture so that a potential difference across the connecting terminals 14, 15 and 16 can exist when a voltage across the terminals 25 and 26 is applied. As a result, a cross-talk current, ie rectification and carrier current, may appear in the circuits connected to terminals 14, 15 and 16. The parallel path containing the non-linear elements with the most deviating resistance characteristics will determine the direction of flow of such a crosstalk current in the circuits connected to terminals 14, 15 and 16.

Da die Wechselstrom- und Gleichrichtungsstromwiderstandscharakteristiken der nicht linearen Elemente währenddes leitenden Abschnitts der Trägerwelle ähnliche Neigungen einzuhalten streben, so ist festgestellt worden, daß eine Änderung der Gleichrichtungsstromcharakteristik auf Grund einer Steuerung der Größe des Gleichrichtungsstromes, der die beiden vorgenannten parallelen Wege durchfließt, eine entsprechende Änderung der Wechselstromwiderstandscharakteristiken verursacht. Aus vorstehendem ergibt sich, daß im wesentlichen lein Gleichrichtungsstrom in dem Eingangs- und Ausgangskreis fließt, wenn die nicht linearen Elemente im wesentlichen übereinstimmende Gleichrichtungsstromwiderstands- oder Spannungsstromkennlinien aufweisen, und Gleichrichtungsstrom würde in den Eingangs- und Ausgangskreisen fließen, wenn die nicht linearen Elemente ungleiche Gleichrichtungsstromwiderständs- oder Stromspannungskennlinien besitzen. In dem letztbenannten Fall würde der Gleichrichtungsstrom so gerichtet sein, daß er die Stromstärke in den Elementen niedrigen Widerstandes erhöht und in den Elementen mit hohem Widerstand herabsetzt, und zwar im Vergleich zu den Stärken, die bestehen, wenn kein Gleichrichtungsstrom zwischen den Verbindungsklemmen 14, 15 und 16 fließen könnte. Mit anderen Worten: Die Widerstände der nicht linearen Elemente, welche die erwähnten vergrößerten und verkleinerten Mengen an Gleichrichtungsstrom führen, werden verkleinert bzw. vergrößert. Das bedeutet, daß die Potentialdifferenz des Gleichrichtungsstromes zwischen den Klemmen 14, 15 und 16 kleiner wird. Gleichzeitig haben; die Wechselstromwiderstandscharakteristiken das Bestreben, sich in ähnlicher Weise zu verändern wie diejenigen des Gleichrichtungsstromes; jetzt aber wird d ie Wechselstrompotentialdifferenz über den Klemmen 14, 15 und 16 vergrößert. Diese Änderung der Gleichrichtungsstrom- und Wechselstrompotentialdifferenzen in diesem gegensätzlichen Sinn beruht auf der Tatsache, daß im Falle des Gleichrichtungsstromes ein Strom über die Klemmen 14, 15 und 16 fließt, während im Wechselstromfall ein Stromfluß über diese Klemmen nicht zustande kommt. Demgemäß ist im Falle des Gleichrichtungsstromes das Potential über irgendeines der nicht linearen Elemente nicht proportional dem Widerstand desselben, während im Falle des Wechselstromes das Potential über irgendein nicht lineares Element dem Widerstand desselben proportional ist.Since the alternating current and rectifying current resistance characteristics of the non-linear elements tend to maintain similar inclinations during the conductive portion of the carrier wave, it has been found that a change in the rectifying current characteristic due to a control of the magnitude of the rectifying current flowing through the two aforementioned parallel paths, a corresponding change causing AC resistance characteristics. It follows from the foregoing that essentially no rectifying current flows in the input and output circuits if the nonlinear elements have substantially identical rectifying current resistance or voltage current characteristics, and rectifying current would flow in the input and output circuits if the nonlinear elements have unequal rectifying current resistances - or have voltage characteristics. In the latter case, the rectifying current would be directed to increase the amperage in the low resistance elements and decrease it in the high resistance elements, compared to the levels which exist when there is no rectifying current between the connecting terminals 14, 15 and 16 could flow. In other words: the resistances of the non-linear elements, which carry the mentioned increased and decreased amounts of rectifying current, are decreased or increased. This means that the potential difference of the rectification current between terminals 14, 15 and 16 becomes smaller. Have at the same time; the AC resistance characteristics tend to vary in a manner similar to that of the rectifying current; but now the alternating current potential difference across terminals 14, 1 5 and 1 6 is increased. This change in the rectifying current and alternating current potential differences in this opposite sense is based on the fact that in the case of the rectifying current, a current flows through terminals 14, 15 and 16, while in the case of alternating current, a current does not flow through these terminals. Accordingly, in the case of the rectifying current, the potential across any of the nonlinear elements is not proportional to the resistance thereof, while in the case of the alternating current, the potential across any nonlinear element is proportional to the resistance thereof.

Die Einfügung des Kondensators 34 unterbricht den Gleichrichtungsstrom zu dem Eingangs- und Ausgangskreis; darüber hinaus wird der Kondensator mit solcher Polarität aufgeladen, daß er dem vergrößerten Gleichrichtungsstrom in den nicht linearen Elementen mit verringertem Widerstand entgegenwirkt, während er den verminderten Gleichrichtungsstrom in den nicht linearen Elementen mit erhöhtem Widerstand unterstützt. Eine solche Ladung hat -daher .das Bestreben, den Widerstand der erstgenannten nicht linearen Elemente zu steigern und den Widerstand der letztgenannten nicht linearen Elemente zu vermindern. Mit anderen Worten: Die Ladung ist bestrebt, den Fluß des Gleichrichtungsstromes in den parallelen Wegen 25, 15, 26 und 25, 16, 26 so zu steuern, daß die Brücke einem Widerstandsausgleich näher gebracht wird. Da die Wechselstromwiderstandscharakterfistik der Gleichrichtungsstromwiderstandscharakteristik der nicht linearen Elemente während des leitenden Abschnitts der Trägerwelle folgen will; so ist es klar, daß eine entsprechende Verbesserung hinsichtlich des Wechselgtromwiderstandsausgleichs der Brücke gleichfalls bewirkt wird. Da die Wechselstromspannung proportional den Widerständen der nicht linearen Elemente ist, ist es nunmehr verständlich, daß die Wechsellstrompotentialdifferenz über den Klemmen 14, 15 und 16 sich im wesentlichen dem Wert Null nähert. Das bedeutet, daß eine Ableitung von unmoduliertem Trägerstrom zu den an die Verbindungsklemmen 14, 15 und 16 angeschlossenen Kreisen wesentlich vermindert oder vollständig unterbunden wird.The insertion of the capacitor 34 interrupts the rectification current to the input and output circuits; moreover, the capacitor is charged with such polarity that it counteracts the increased rectifying current in the nonlinear elements with reduced resistance, while it supports the decreased rectification current in the nonlinear elements with increased resistance. Such a charge therefore tends to increase the resistance of the first-mentioned non-linear elements and to reduce the resistance of the last-mentioned non-linear elements. In other words: the charge tries to control the flow of the rectifying current in the parallel paths 25, 15, 26 and 25, 16, 26 in such a way that the bridge is brought closer to a resistance equalization. Since the AC resistance characteristic wants to follow the rectification current resistance characteristic of the nonlinear elements during the conductive portion of the carrier wave; so it is clear that a corresponding improvement in terms of the AC resistance compensation of the bridge is also brought about. Since the AC voltage is proportional to the resistances of the nonlinear elements, it can now be understood that the AC potential difference across terminals 14, 15 and 16 approaches substantially zero. This means that a discharge of unmodulated carrier current to the circuits connected to the connecting terminals 14, 15 and 16 is substantially reduced or completely prevented.

Fig.2 zeigt eine Demodulatoreinrichtung, bei welcher modulierte Wellen über eine Übertragungsleitung 5o empfangen werden und über ein Bandfilter BPF' und eine T-Anordnung 49 von Widerständen den Punkten 5I, 52 der aus nicht linearen Widerständen bestehenden Brücke 53 zugeführt werden. An die anderen Diagonalpun.kte 54 und 55 ist die Sekundärwicklung eines Trägereingangstransformators 56 angeschlossen, dessen Primärwicklung mit einer Trägerstromquelle 57 verbunden ist. Mit der Sekundärwicklung ist ein Widerstand 58 in Serie geschaltet, und ein Netzwerk 59, bestehend aus Reihenanordnung von Induktivität und veränderlichem Widerstand, ist parallel dazu geschaltet. Der Widerstand 58 und das Netzwerk 59 dienen zum E'l'iminieren der Harmonischen der Modulationsfrequenz. An die Punkte 51, 52 -des Demodulators ist das Tiefpaßfilter LPF angeschlossen, dessen Ausgang über den Transformator 65 zu einer geeigneten Wiedergabeeinrichtung 66 führt.Fig.2 shows a demodulator device in which modulated waves are received via a transmission line 5o and via a band filter BPF 'and a T-array 49 of resistors at points 5I, 52 of the non-linear resistors existing bridge 53 are fed. At the other diagonal points 54 and 55 the secondary winding of a carrier input transformer 56 is connected, the Primary winding is connected to a carrier current source 57. With the secondary winding a resistor 58 is connected in series, and a network 59 consisting of series arrangement of inductance and variable resistance, is connected in parallel. Of the Resistor 58 and network 59 serve to eliminate the harmonics of the Modulation frequency. The low-pass filter is at points 51, 52 of the demodulator LPF connected, the output of which through the transformer 65 to a suitable Playback device 66 leads.

Die Wirkung eines solchen Demodulators ist im wesentlichen bekannt und besteht darin, daß die einlangenden modulierten Wellen der Brücke an den Punkten 51, 52 zugeführt werden, während gleichzeitig Trägerwellen den Punkten 54, 55 zugeführt werden. Durch das Zusammenwirken der Wellen in den nicht linearen Widerstandselementen werden die modulierten Wellen der Sendestelle wiederhergestellt. Diese Modulationswellen werden über das Tiefpaßfilter und den Transformator 65 der Wiedergabeeinrichtung 66 zugeführt. In gleicher Weise, wie es für die Einrichtung nach Fig. I dargelegt wurde, ist dabei für richtige Übertragung gesorgt. Zu -diesem Zweck ist außerdem eine Kapazität 7o auf der Eingangsseite angeordnet und eine weitere Kapazität 71 auf der Ausgangsseite vor dem Tiefpaßfilter. Die T-Schaltung 49 der Widerstände korrigiert die Impedanz der Brücke und des Filters, und das Empfangstiefpaßfilter verhindert, daß modulierte Wellen in die Wiedergabeeinrichtung gelangen.The effect of such a demodulator is essentially known and consists in that the incoming modulated waves of the bridge at the points 51, 52 are fed while at the same time carrier waves are fed to the points 54, 55 will. Due to the interaction of the waves in the non-linear resistance elements the modulated waves of the transmitting station are restored. These modulation waves are via the low-pass filter and the transformer 65 of the reproduction device 66 supplied. In the same way as set out for the device according to FIG correct transmission is ensured. For -this purpose is also a capacitance 7o is arranged on the input side and a further capacitance 71 on the output side before the low-pass filter. The T-circuit 49 of the resistors corrects the impedance of the bridge and the filter, and the receive low pass filter prevents modulated waves from entering the display device.

Die Kapazitäten 70 und 71 unterbrechen den Gleichstrom. Das Abhalten der modulierenden und modulierten Wellen ist zur Vermeidung von Energieverlusten notwendig. Zu diesem Zweck wird die Kapazität 70 so gewählt, daß sie eine geringe Impedanz für die modulierten Wellen niedrigster Frequenz und eine hohe Impedanz für alle Frequenzen der modulierenden Wellen f1 bis f2 aufweist; die Kapazität 71 wird so gewählt, daß sie eine niedrige Impedanz für die niedrigste der Frequenzen f1 bis f2 der modulierenden Welsen aufweist. Der Einfluß der Kapazitäten 70 und 71 auf die Impedanz der Brücke unterstützt die amplitudengetreue Übertragung. Auf diese Weise werden die gleichen Vorteile erreicht wie bei der Einrichtung nach Fig. I.The capacitors 70 and 71 interrupt the direct current. Keeping the modulating and modulated waves away is necessary to avoid energy losses. For this purpose, the capacitance 70 is chosen so that it has a low impedance for the modulated waves of the lowest frequency and a high impedance for all frequencies of the modulating waves f1 to f2; the capacitance 71 is chosen to have a low impedance for the lowest of the frequencies f1 to f2 of the modulating catfish. The influence of the capacitors 70 and 71 on the impedance of the bridge supports the true-to-amplitude transmission. In this way, the same advantages are achieved as with the device according to Fig. I.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Modulation and demodulation system with a Bridge made of non-linear elements, one diagonal branch of which has the carrier frequency is fed, while the modulation input and to the other diagonal branch the load circuits are connected, characterized d: ate die nicht linear elements of each bridge arm have a rectifier that the rectifier adjacent arms are polarized so that with reference to the diagonal to which the Carrier frequency is applied, the rectifier in both parallel to the diagonal extending bridge arm branches have a polarity in the same direction and that in the bridge diagonal, to which the modulation input and the load circuits are connected, a capacitor is switched on, which the direct current path interrupts to the modulation input and to the load circuits and to such Polarity is charged so that it does not carry the increased rectifying current in the counteracts linear elements with reduced resistance and the rectifying current supported in the non-linear elements with increased resistance.

2. System according to Claim I, characterized in that the modulation input circuit with respect to the Modulation waves and the load circuit with respect to the desired modulated Waves are selective and that the capacitor for the DC current in the Bridge has a low impedance, but a high one for harmonics of the modulation waves Has impedance.

3. System according to claim I or 2, characterized in that across the diagonal to which the carrier frequency is applied, an inductive impedance which controls the rectification current in the bridge.

4. System according to claim 3, characterized in that the inductive impedance is an inductance and includes a variable resistor.

5. System according to claim 3 and 4, characterized characterized in that in series with the diagonal to which the carrier frequency is applied is, a resistor is connected and that the inductive impedance or the inductance and the variable resistor are parallel to the resistor. Referred publications: British Patent No. 471 548.