DE931665C - Schaltung zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators - Google Patents

Schaltung zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators

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DE931665C DET5663A DET0005663A DE931665C DE 931665 C DE931665 C DE 931665C DE T5663 A DET5663 A DE T5663A DE T0005663 A DET0005663 A DE T0005663A DE 931665 C DE931665 C DE 931665C
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/02Details
    • H03C3/09Modifications of modulator for regulating the mean frequency

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

  • Schaltung zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators Bei Schaltungen zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators bildet es eine gewisse Schwierigkeit, die mittlere Trägerfrequenz mit der geforderten hohen Genauigkeit auf ihrem Sollwert zu halten. Diese bei Amplitudenmodulation auf einfache Weise zu lösende Aufgabe macht im Falle der Frequenzmodulation deswegen Schwierigkeiten, weil bei der Frequenzmodulation die Trägerfrequenz selbst entsprechend der wiederzugebenden Modulation geändert wird und der bei Amplitudenmodulation in Gestalt der stets vorhandenen Trägerschwingung gleichbleibender Frequenz gegebene feste Bezugswert in dem betrachteten Falle wenigstens zeitweise verlorengeht.
  • Es sind aber Schaltungen zur Frequenzmodulation mit Einrichtungen zur Stabilisierung der mittleren Frequenz bekannt, welche für viele Zwecke brauchbare Ergebnisse liefern. Unter diesen sind besonders Schaltungen mit einer Regelanordnung zu nennen, welche auf die Frequenz des modulierten Generators mit Hilfe eines frequenzunterscheidenden Organs (Diskriminators) und durch eine von diesem abgegebene frequenzabhängige Regelspannung einwirken, und zwar in solchem Sinne, daß die mittlere Frequenz immer derjenigen Frequenz angenähert wird, für welche die Regelwirkung Null ist. Diese Bedingung, daß die Regelwirkung Null ist, ist für die mittlere Frequenz der Diskriminatorkennlinie erfüllt, welche denVerlauf der abgegebenenRegelspannung in Abhängigkeit von der Eingangsfrequenz darstellt. Beiderseits der Nullstelle ergeben sich bei entgegengesetzten Frequenzabweichungen entgegengesetzt polarisierte Regelspannungen, welche über eine .elektronische Blindwiderstandsanordnung in dem genannten Sinne auf die Frequenz einwirken.
  • In den bekannten Schaltungen ist gewöhnlich dafür gesorgt, daß der Regelvorgang eine so große Zeitkonstante besitzt, daß durch ihn nur langsam verlaufende Abweichungen von der Sollfretluenz, nicht aber die der Modulation. entsprechenden Frequenzänderungen vermindert oder ausgeglichen werden.
  • Eine solche Schaltung kann aber nur befriedigend arbeiten, wenn die Modulationsspannung eine reine Wechselspannung ist, deren arithmetischer Mittelwert über einen gewissen Zeitablauf, dessen Länge mit der Größe der Zeitkonstanten des Regelvorganges in linearer Beziehung steht, den Wert Null ergibt. Sobald der Modulationsspannung Gleichspannungskomponenten überlagert sind oder der arithmetische Ausgleich zu Null sich erst über einen zu langen Zeitabschnitt ergibt, entsteht durch den Einfluß der Regelung eine Verzerrung der Modulation, da die Regelung die Tendenz hat, die langsamen Modulationsvorgänge bzw. die Gleichspannungskomponenten auszugleichen, während die schnelleren Vorgänge wegen der Trägheit der Regelung ungeschwächt wiedergegeben werden.
  • Diese bekannte Schaltung versagt beispielsweise bei der im Telegraphieverkehr bevorzugt angewendeten Modülationsart, in welcher zur Wiedergabe der Zeichen die Senderfrequenz einseitig von der Ruhefrequenz weg verlagert wird. Die mittlere Frequenz ist dabei nicht mehr konstant; sie ist in den Pausen anders als im Betrieb und schwankt -mit derArt der Zeichen. Auch wenn eine Frequenztastung nach beiden Seiten des Trägers erfolgt, ist die mittlere Frequenz nicht konstant, denn die Zeichen haben in einer Kurvendarstellung der Trägerfrequenzänderung über einer Zeitachse keineswegs gleiche positive und negative Flächenanteile.
  • Es sind auch Schaltungen beschrieben worden, in denen zur Konstanthaltung der mittleren Frequenz eines frequenzmodulierten Oszillators von einer ähnlichen Anordnung mit einer kleinen Zeitkonstante innerhalb der Regelschleife Gebrauch gemacht wird, so daß sich die Wirkung einer Gegenkopplung für die Modulationsschwingung ergibt. Dadurch tritt sowohl eine Linearisierung der Modulation als auch eine Konstanthaltung der mittleren Frequenz bei unsymmetrischen Spitzenamplituden der - Modulationswechselspannung ein (USA.-Patentschrift Nr. a 396 688).
  • Ferner ist eine andere Art von Frequenzmodulationsschaltungen mit einer Anordnung zur selbsttätigen Einregelung auf eine gewünschte Mittelfrequenz bekanntgeworden, welche an Stelle eines passiven Frequenznormals zur Schaffung des Bezugswertes der Frequenzregelung ein aktives Normal, gegeben durch einen Vergleichsfrequenzgenerator, verwendet. In dieser Schaltung werden die Schwingungen eines durch eine Modulations-und Regelspannung in seiner Frequenz beeinflußten Generators, dessen- Schwingungen zur Aussendung gelangen, und eines kristallstabilisierten Bezugsgenerators miteinander zur Überlagerung gebracht; die Überlagerungsschwingung von tieferer Differenzfrequenz wird mittels eines Phasendiskriminators mit der Schwingung eines weiteren Generators verglichen, welcher mit der Modulationsschwingung frequenzmoduliert ist. Durch eine von dem Phasendiskriminator abgegebene Regelspannung wird nun der zuerst genannte Generator in seiner Frequenz so beeinflußt, daß die erwähnte Differenzfrequenzzwischen seiner eigenenFrequenz und der Frequenz des kristallstabilisierten Bezugsgenerators immer gleich der Frequenz des direkt mit der Modulationsfrequenz modulierten Generators ist. Da bei dieser bekannten Schaltung das Filter in der Regelspannungsleitung vom Ausgang des Phasendiskriminators zu dem zuerst genannten Generator auch für die Modulationsfrequenzen durchlässig ist, erfolgt sowohl für langsame spontane Änderungen der Differenzfrequenz gegenüber der Bezugsfrequenz des direkt modulierten Generators eine korrigierende Regelung als auch eine den schnellen Änderungen dieser Bezugsfrequenz entsprechende Modulation. Dem Wesen nach handelt es sich demnach um eine Schaltung zur Frequenzmodulation durchMitnahmesteuerung, für die man grundsätzlich immer eine kleine Siebzeitkonstante zu verwenden genötigt ist, um einen hinreichenden Mitnahmebereich zu erhalten. Der auf einer höheren Frequenz schwingende Generator für die auszustrahlende Schwingung wird über den einerseits von der transponierten Schwingung, andererseits von der modulierten Vergleichsschwingung gespeisten Phasendiskriminator auf Mitnahme gesteuert.
  • Diesem Verfahren der indirekten Frequenzmodulation haften aber verschiedene Nachteile an. Man erkennt, daß die Schaltung nicht gegen Frequenzfehler des unmittelbar modulierten Vergleichsgenerators geschützt ist, der als frei modulierbarer Generator unerwünschte Frequenzschwankungen ausführen kann, welche sich mit voller Größe auf die Frequenz der ausgestrahlten Schwingungen übertragen. Ferner können von den drei vorhandenen Generatoren jeweils zwei Generatoren miteinander dem Betrag nach gleich große, gleich-bzw. gegensinnige Frequenzänderungen ausführen, ohne daß eine korrigierende Regelwirkung zustande kommt. Auch ist die Frequenz eines schwingenden Generators als Vergleichswert niemals so hochkonstant wie die Resonanzstelle eines passiven Frequenznormals. Aus diesen Gründen ist die besprochene bekannte Schalung als Ausgangsbasis für die Entwicklung einer nach beliebigen Zeitfunktionen frequenzmodulierbaren und zugleich mit einer genau arbeitenden selbsttätigen Mittenregelung versehenen Senderschaltung nicht geeignet.
  • Die Erfindung geht vielmehr zurück auf die zuerst besprochene Art von Frequenzmodulationsschaltungen, in denen ein Frequenzvergleich mit der festen Abstimmfrequenz eines passiven Frequenznormals durchgeführt wird, welches durch den sogenannten Diskriminator gebildet wird. Es wurde bereits erwähnt; daß dieser eine von der Frequenzdifferenz gegenüber seiner Mittenfrequenz abhängige Regelspannung liefert. Die Konstanz der Mittenfrequenz ist dabei durch die Unveränderlichkeit der Abstimmung eines elektrischen Schwingungskreises gewährleistet; nicht aber von Speisespannungsschwankungen, Röhrendaten u. dgl. abhängig. Auch können keine Fehler durch parallele Frequenzwanderungen der beiden frei modulierbaren Generatoren wie bei der anderen besprochenen Frequenzmodulationsschaltung auftreten. Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators mit einer Regelanordnung zur Stabilisierung der mittleren Trägerfrequenz mit Hilfe einer in Abhängigkeit von Frequenzänderungen erzeugten Regelgröße, bei welcher die Zeitkonstante des Regelvorganges so klein gewählt ist, daß dieser den Schwingungen der höchsten zu übertragenden Modulationsfrequenz noch zu folgen vermag und die Modulation durch eine in Abhängigkeit von der Modulationsschwingung bedingte Verschiebung der Nullstelle der Regelwirkung erfolgt. Erfindungsgemäß ist dabei die Modulationsspannung keine reine Wechselspannung, sondern sie enthält eine wesentliche Gleichspannungskomponente. Besonders soll entsprechend einem weiteren Gedanken der Erfindung die Modulationsspannung Telegraphiezeichen enthalten, durch welche die Senderfrequenz einseitig von der Ruhefrequenz weg verlagert wird, oder durch welche eine Frequenztastung des Trägers nach beiden Seiten der mittleren Frequenz erfolgt. Durch die Erfindung werden die Eigenschaften einer Regelung mit kleiner Zeitkonstante in einer neuen und vorteilhaften Weise nutzbar gemacht. Die Anwendung von Gleichstromkomponenten enthaltenden Signalen bei Frequenzmodulationsschaltungen erlaubt ihren Einsatz für alle Zwecke der Einfach- und Mehrfachtelegraphie mit beliebigen Zeichenformen sowie für Mehrkanalanlagen mit gemischter Telephonie- und Telegraphieübertragung und für die Übertragung langsam verlaufender Änderungen, beispielsweise in Fernmeßgeräten. Dabei werden die Größenverhältnisse der Signalamplituden und der Gleichstromkomponente untereinander nicht geändert, und die durch einen bestimmten Wellenplan festgelegte Sollfrequenz des unmodulierten Trägers bleibt als Ausgangswert für eine Modulation mit beliebigen Gleichstromkomponenten der Signalspannung erhalten.
  • Um eine höhere Einregelgenauigkeit zu erhalten, kann bei der Erfindung in der gleichen Weise wie bei an sich bekannten Anordnungen ein vorzugsweise kristallstabilisierter Vergleichsgenerator vorgesehen sein; der Diskriminator wird dann mit seiner Mittenfrequenz auf die Frequenzdifferenz (oder auch Frequenzsumme) aus der Frequenz des zu modulierenden Generators und der Frequenz des Vergleichsgenerators abgestimmt und liefert eine entsprechend von der Frequenzdifferenz (oder Summe) abhängige Regelspannung.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung wird die Summe der Modulationsspannung U," und der vom Diskriminator abgegebenen Regelspannung UR auf das dem modulierten Generator zugeordnete, frequenzbeeinflussende Regelorgan zur Wirkung gebracht. Dieses Regelorgan wird im allgemeinen eine als Blindwiderstand geschaltete Entladungsröhre sein, und die beiden genannten Spannungen werden in Reihe geschaltet einer zur Steuerung geeigneten Elektrode der Blindwiderstandsröhre zugeführt. Auf die Blindwiderstandsröhre wirkt demnach bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die momentane Regelspannung, die noch alle Modulationsforderungen enthält, zusammen mit der Modulationsspannung ein. Es fehlen die Siebmittel für die Regelspannung, welche nur die langsamen, außerhalb des Bereiches der Modulationsfrequenzen liegenden Spannungsänderungen durchlassen. Die Addition der Modulationsspannung zur Ausgangsspannung des Diskriminators bewirkt eine momentane Verschiebung der Diskriminatornullstelle auf der Frequenzachse, und da die Regelung schnell genug nachkommt, wird auf die Frequenz eingeregelt, welche der neuen Nullstelle entspricht.
  • Einer beliebig weitgehenden Verkleinerung der Zeitkonstanten ist häufig durch das Auftreten von Unstabilitäten der Arbeitsweise eine Grenze gesetzt. Um diese zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Zeitkonstante des Regelvorganges im Rahmen der schon angegebenen Bedingung für ihre Bemessung mindestens so groß zu wählen, daß Schwingungen der Trägerfrequenz des modulierten Generators bzw. der Frequenz des Vergleichsgenerators bzw. ihre Differenzfrequenz nicht in störendem Ausmaß über den Regelkanal zu dem frequenzbeeinflussenden Regelorgan gelangen können.
  • Die Zeitkonstante des Regelvorganges kann auch so bemessen werden, daß unerwünschte hohe Teilfrequenzen der Modulationsspannung U," gedämpft bzw. nicht durchgelassen werden. Allgemein kann durch geeignete Bemessung der Zeitkonstanten eines vor der Blindwiderstandsröhre liegenden Siebgliedes das durchgelassene Frequenzband begrenzt werden. Ein solches Siebglied kann bekanntlich durch einen Reihenwiderstand R und einen Querkondensator C gebildet werden; in diesem Falle ist die Zeitkonstante gleich dem Produkt aus R und C. Man kann auch durch die Bemessung der Zeitkonstanten eines solchen Siebgliedes die Zeichenflanken bei Telegraphietastung entsprechend steil oder weniger steil machen bzw. auf sogenannte »Harttastung« oder »Weichtastung« einstellen.
  • In allen den betrachteten Fällen enthält bei der Schaltung gemäß der Erfindung die Modulationsspannung eine Gleichstromkomponente.
  • In Abb. r ist in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung dargestellt. Der zu modulierende Hochfrequenzgenerator z liefert die Frequenz f1, der Vergleichsgenerator .4 die Frequenz f4 zu dem Eingang des Diskriminators 3, dessen Nullstelle auf die Differenzfrequenz fi f4 abgestimmt ist. Am Ausgang des Diskriminators erscheint die gebildete Regelspannung UR, mit der die an den Klemmen 5, 6 eingeführte Modulationsspannung U," in Reihe geschaltet ist, welche eine Gleichstromkomponente enthält. Die Summe beider Spannungen wird an dem frequenzregelnden Organ 2 wirksam. Abb. 2 soll die Wirkungsweise einer Schaltung nach Abb. z verdeutlichen und stellt den Verlauf der in Ordinatenrichtung aufgetragenen Regelspannung UR in Abhängigkeit von dem in Abszissenrichtung aufgetragenen Frequenzfehlerdf dar; die durch den Nullpunkt gehende Gerade a stellt den idealen Verlauf dar. Im Ruhezustand ist der Frequenzfehler zunächst Null und daher auch UR gleich Null. Tritt durch irgendwelche inneren Einflüsse der Schaltung eine Verlagerung von f1 ein (f4 sei als stabilisiert angenommen), so entsteht ein entsprechender Frequenzfehlerdf auch für die Differenzfrequenz f1 f4, und entsprechend dem Wert von df ergibt sich gemäß Kurve a eine Regelspannung von solcher Polarität, daß sie die Frequenz f1 des Generators r über das Regelorgan 2 wieder dem ursprünglichen Wert anzunähern sucht, für welchen die Regelwirkung Null war. Wie bei allen Rückwärtsregelungen kann diese Wirkung nicht vollständig sein, grundsätzlich bleibt eine geringe Frequenzabweichung bestehen, welche ausreicht, um den notwendigen Betrag der Regelspannung aufrechtzuerhalten. Man kann aber durch Wahl einer sehr steilen Diskriminatorkennlinie oder durch Verstärkung der Regelspannung in einem zwischengeschalteten Verstärker praktisch beliebig hohe Aüsregelungsmaße erreichen.
  • Wenn nun die Störung des Gleichgewichtes der Regelung durch Zuführung einer Spannung U," an den Klemmen 5, 6 herbeigeführt wird, so bewirkt diese-ohne Berücksichtigung derRegelwirkungeine ebenso große Frequenzänderung, wie eine entsprechende Regelspannung UR diese hervorrufen würde. Gleichzeitig setzt aber schon die Regelwirkung ein, und am Diskriminatorausgang erscheint eine zu U," entgegengesetzt polarisierte Regelspannung UR, welche im Falle einer (praktisch nicht erreichbaren) vollkommenen Ausregelung auch die :gleiche Größe hätte wie U,". In diesem »Idealfall« würde also U", -I- UR = o sein und gar keineFrequenzänderung zustande kommen. Man könnte daher leicht zu der irrigen Auffassung kommen, daß eine solche Anordnung - selbst bei einer nicht vollkommenen Regelwirkung, wie es den Eigenschaften einer Rückwärtsregelung entspricht - gar nicht für eine Frequenzmodulation brauchbar sei.
  • Tatsächlich liegen die Verhältnisse aber bei der Schaltung nach der Erfindung ähnlich wie bei einer Verstärkeranordnung mit Spannungskopplung, und es verbleibt stets ein Restbetrag von Frequenzänderung, welcher bei einer linearen Diskriminatorkennlinie dem Momentunwert der Modulationsspannung entspricht. Da UR subtraktiv mit U," zusammengesetzt wird, werden Nichtlinearitäten des Modulationsvorganges in einem dem Ausregelungsmaß entsprechenden Verhältnis herabgesetzt; dafür ist der Aufwand einer erhöhten Modulationsspannung U," erforderlich.
  • Die Regelwirkung gegenüber »inneren« Störungen, die zu Frequenzverlagerungen von f1 führen (damit sind solche unkontrollierbaren Änderungen gemeint, die nicht auf einer entsprechenden Änderung einer Gleichstromkomponente der Modulationsspannug U," beruhen), bleibt bei der Schaltung in vollem Maße erhalten, da ja den hierdurch verursachten Regelspannungen keine entsprechenden Modulationsspannungen gegenüberstehen. Die »äußere« Zuführung einer Modulationsspannung U," wirkt sich in dem Schaubild von Abb. 2 wie eine Parallelverschiebung der Diskriminatorkenn-Linie a in die mit unterbrochenen Linien gezeichneten Lagen aus, so daß die Ausregelung der »inneren« Frequenzfehler mit der gleichen Kennliniensteilheit wie vorher, jedoch auf einen anderen, durch die Größe -des Momentunwertes von U," bestimmten Nullpunkt erfolgt.
  • Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Schaltung nach der Erfindung in einem Blockschaltbild mit teilweise eingezeichneten Arbeitskreisen zur Erleichterung des Verständnisses. Die Schaltungsteile r, 2, 3, q. entsprechen den mit gleichen Ziffern benannten Teilen der Abb. r. An den Klemmen 5, 6 wird die eine Gleichstromkomponente enthaltende Modulationsspannung U," zugeführt, welche in Reihe mit UR über das Siebglied 8; 9 dem Gitter der Blindwiderstandsröhre r2 zugeleitet ist. Diese Röhre stellt infolge einer von ihrer Anode auf ihr Gitter mit 9o° Phasenverschiebung rückgekoppelten Spannung bekanntlich zwischen ihren Ausgangselektroden einen Blindwiderstand dar; dessen Größe durch eine ihrem Gitter zugeführte Steuerspannung geändert werden kann. Die Zeitkonstante R - C des genannten Siebgliedes 8, 9 ist entsprechend der vorangegangenen Ausführungen zu bemessen. Das Ausregelungsmaß kann so groß bzw. die Wirksamkeit der Regelung kann so stark bemessen sein, daß der nach der Einregelung bestehenbleibende, aus der vom Diskriminator kommenden Regelspannung UR und der Modulationsspannung U," zusammengesetzte Restbetrag klein bleibt gegenüber den Amplituden der Modulationsspannung U,". Dies ergibt eine wesentliche Linearisierung der Modulationskennlinie. Außer dem Regelorgan 2 mit entsprechend den vorangegangenen Ausführungen so klein bemessener Zeitkonstante, daß der Regelvorgang den höchsten zu übertragenden Modulationsfrequenzen noch zu folgen vermag, ist in Abb, 3 ein weiteres, im gleichenSinne auf dieFrequenz des beeinflußten Generators r einwirkendes Regelorgan 7 mit größerer Zeitkonstante vorgesehen, welchem ebenfalls die aus der vom gemeinsamen Diskriminator 3 abgegebenen Spannung UR und der Modulationsspannung U," zusammengesetzte Spannung zugeführt wird. Ein besonderes Siebglied ro, rz ist zwischengeschaltet, dessen Zeitkonstante so groß bemessen ist, daß die Modulationsschwingungen nicht durchgelassen werden. Das Regelorgan 7 wirkt, wie in der Zeichnung angedeutet, über einen Motor auf die Einstellung eines frequenzbestimmenden Organs, in diesem Falle des Drehkondensators 13, in dem beeinflußten Generator r.
  • Es ist zweckmäßig, dem Regelorgan 7 eine derartig bestimmte Ansprech.schwelle, bezogen auf die Größe der ihm zugeführten, aus der Diskriminatorausgangsspannung UR und der Modulationsspannung U" t zusammengesetzten Spannung, zu geben, daß es anspricht, sobald die Grenze, wo die weitere Wirkung des Regelorgans 2 aufhört, annähernd erreicht ist. Zu diesem Zweck ist ein Relais 1q. zur Einschaltung der motorischen Regelung vorgesehen, welches in Abhängigkeit von dem mittleren nicht ausgeregelten Rest der Summenspannung von UR und Um in Tätigkeit tritt, und zwar mit einer so groß gewählten, hauptsächlich durch dieBemessung des Siebgliedes io, i i bestimmten Zeitkonstante, daß es auf Schwingungen der normalen Modulationsfrequenzen nicht anspricht, und mit derartig bemessener Ansprechschwelle, daß es auf länger bestehende Summenspannungswerte, welche der Größe der normalen Modulationsspannung entsprechen, ebenfalls nicht anspricht, bei deren Überschreitung aber in Tätigkeit tritt. Außerdem ist ein polarisiertes Relais 15 vorgesehen, welches auf die Richtung des mittleren nicht ausgeregelten Restes der genannten Summenspannung anspricht und die Richtung der motorischen Regelung nach ihrer Einschaltung bestimmt. Dies geschieht über die den Relais 14 und 15 zugeordneten Kontakte 14' und 15' in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise. Wenn beispielsweise in einem beliebigen Zeitpunkt die nicht ausgeregelte Summenspannung eine solche Richtung hat, daß die Umschaltekontakte 15' des Relais 15 die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen, fließt der Strom aus der dargestellten Stromquelle durch den Antriebsmotor in einer bestimmten, den Drehsinn festlegenden Richtung, sobald durch Ansprechen des Relais 14 der Kontakt 1q.' geschlossen wird. Durch die Motordrehung wird der Kondensator 13 so lange in einem den restlichen Frequenzfehler des Generators i verkleinernden Sinne verstellt, bis dadurch auch die erwähnte nicht ausgeregelte Summenspannung von UR und U"Z so weit verringert ist, daß das Relais 14 seinen Anker losläßt. Dadurch wird der Kontakt 1q.' wieder geöffnet, und- der Motor wird stillgesetzt. Hat nun die Summenspannung über eine hinreichende Zeitdauer einen genügend großen Wert in entgegengesetzter Richtung, so werden die Kontakte 15' in die andere (in der Zeichnung nicht dargestellte) Lage umgestellt, und der Motor wird dementsprechend bei entgegengesetztem Richtungssinn des Stromes auch in der entgegengesetzten Richtung in Betrieb gesetzt, sobald der Kontakt i4.' geschlossen wird. Die Stillsetzung des Motors erfolgt dann, wie oben beschrieben, wenn der Frequenzfehler so weit korrigiert ist, .daß infolge Verringerung der Summenspannung von RR und U. unter den für die Erregung des Relais 14 erforderlichen Wert der Anker bzw. Kontakt 14.' in seine Ruhestellung zurückkehrt. Die beschriebene Schaltung gemäß Abb.3 hat den Vorzug, daß geringe Frequenzfehler dauernd der Korrektur durch die Einrichtung 2 unterworfen sind, und größere Fehler, welche über die Grenze der Regelfähigkeit der Einrichtung 2 hinausgehen, gegebenenfalls durch automatisches Inbetriebsetzen des Motors der Einrichtung 7 auf eine solche Größe vermindert werden, daß sie wieder in das Gebiet der Wirkung der Einrichtung 2 fallen.
  • Es ist zu erwähnen, daß die in Abb. 3 dargestellte Schaltung des Diskriminators 3 von bekannter Art ist, so daß sich eine ins einzelne gehende Beschreibung ihrer Wirkungsweise erübrigt. Wenn eine besonders steile Kennlinie der Regelspannung UR in Abhängigkeit von der Frequenz erwünscht ist, ist es vorteilhaft, von den Selektionseigenschaften piezoelektrischer Kristalle Gebrauch zu machen, indem beispielsweise dem aus Spulen und Kondensatoren bestehenden Filter, wie in der Zeichnung dargestellt, ein solcher piezoelektrischer Resonator eingefügt ist.
  • Die Schaltungen des kristallstabilisierten Vergleichsgenerators 4 und des frequenzmodulierten Generators i nebst derjenigen der Blin.dwiderstandsröhre 2 enthalten an sich keine Besonderheiten, sondern sind dem Fachmann als solche bekannt, so daß eine ins einzelne gehende Beschreibung der Wirkungsweise dieser Schaltungsteile sich ebenfalls erübrigt.

Claims (17)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung zur Frequenzmodulation eines Hochfrequenzgenerators mit einer Regelanordnung zur Stabilisierung der mittleren Trägerfrequenz mit Hilfe einer in Abhängigkeit von Frequenzänderungen erzeugten Regelgröße, bei welcher die Zeitkonstante des Regelvorganges so klein gewählt ist, daß dieser den Schwingungen der höchsten zu übertragenden Modulationsfrequenz im wesentlichen noch zu folgen vermag und die Modulation durch eine in Abhängigkeit von der Modulationsschwingung bedingte Verschiebung der Nullstelle der Regelwirkung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsspannung keine reine Wechselspannung ist, sondern .eine Gleichspannungskomponente enthält.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsspannung Telegraphiezeichen enthält, durch welche die Senderfrequenz einseitig von der Ruhefrequenz weg verlagert wird.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsspannung Telegraphiezeichen enthält, durch welche eine Frequenztastung des Trägers nach beiden Seiten der mittleren Frequenz erfolgt. q..
  4. Schaltung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als frequenzunterscheidendes Organ (Diskriminator) eine Anordnung verwendet wird, welche infolge ihrer Abstimmung auf eine bestimmte Frequenz (Mittenfrequenz) eine Kennlinie mit einer Nullstelle der Regelgröße für diese Frequenz aufweist und beiderseits der Nullstelle mit der Abweichung der zugeführten Frequenz von der Mittenfrequenz des Diskriminators anwachsende, in beiden Richtungen entgegengesetzt zueinander polarisierte Regelgrößen abgibt, durch welche über die Regelanordnung die mittlere Frequenz des Generators derjenigen Frequenz angenähert wird, für welche die Regelgröße Null ist.
  5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise kristallstabilisierter Vergleichsgenerator (4) vorgesehen ist und daß die vom Diskriminator (3) abgegebene Regelgröße von der Frequenzdifferenz zwischen dem zu modulierenden Generator (i) und dem Vergleichsgenerator (4) abhängig ist.
  6. 6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Modulationsspannung (U,") und der vom Diskriminator (3) abgegebenen Regelspannung (UR) auf das. dem modulierten Generator (i) zugeordnete, frequenzbeeinflussende Regelorgan (2), vorzugsweise eine als Blindwiderstand wirkende Entladungsröhre (12), zur Wirkung gebracht ist.
  7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsspannung (U,") und die Regelspannung (UR) in Reihe geschaltet einer zur Steuerung geeigneten Elektrode der Blindwiderstandsröhre (12) zugeführt sind. B.
  8. Schaltung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Regelvorganges mindestens so groß gewählt ist, daß Schwingungen der Trägerfrequenz (f1) des modulierten Generators (i) bzw. der Frequenz (f4) des Vergleichsgenerators (4) bzw. ihre Differenzfrequenz (f1 f4) nicht in störendem Ausmaß über den Regelkanal zu dem frequenzbeeinflussenden Regelorgan (2) gelangen können, vorzugsweise mindestens so groß, daß Unstabilitäten der Arbeitsweise vermieden werden.
  9. 9. Schaltung nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Regelvorganges so groß gewählt ist, daß unerwünschte hohe Teilfrequenzen der Modulationaspannung (U,") gedämpft bzw. nicht durchgelassen werden. io.
  10. Schaltung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausregelungsmaß so groß bzw. die Wirksamkeit der Regelung so stark bemessen ist, daß der nach der Einregelung bestehenbleibende, aus der vom Diskriminator -kommenden Regelspannung (UR) und der Modulationsspannung (U.) zusammengesetzte Restbetrag klein bleibt gegenüber den Amplituden der Modulationsspannung (U,"). ii.
  11. Schaltung nach einem der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Regelorgan mit kleiner Zeitkonstante ein weiteres, im gleichen Sinne auf die Frequenz des beeinflußten Generators (i) einwirkendes Regelorgan (7) mit vergleichsweise großer Zeitkonstante vorgesehen ist, welches vorzugsweise mit dem erstgenannten Regelorgan den Frequenzdiskriminator (3) gemeinsam hat.
  12. 12. Schaltung nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regelorgan (7) mit großer Zeitkonstante ebenfalls die aus der vom Diskriminator (3) abgegebenen Spannung (UR) und der Modulationsspannung (U,") zusammengesetzte Spannung, vorzugsweise über ein zwischengeschaltetes Siebglied (io, ii), zugeführt ist.
  13. 13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (7) mit großer Zeitkonstante über einen Motor auf die Einstellung eines frequenzbestimmenden Organs, vorzugsweise eines Drehkondensators (13), in dem beeinflußten Generator (i) einwirkt.
  14. 14. Schaltung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (7) mit großer Zeitkonstante eine derartig bestimmte Ansprechschwelle, bezogen auf den Wert der ihm zugeführten, aus der Diskriminatorausgangsspannung (UR) und der Modulatiönsspannung (Um) zusammengesetzten Spannung, besitzt, daß es anspricht, sobald die Grenze des Regelbereiches des Regelorgans (ä) mit kleiner Zeitkonstante annähernd erreicht ist.
  15. 15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relais (14) zur Einschaltung der motorischen Regelung vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von dem mittleren nicht ausgeregelten Rest der Summenspannung aus der vom Diskriminator abgegebenen Regelspannung (UR) und der Modulationsspannung (U,") in Tätigkeit tritt, und zwar mit einer so groß gewählten Zeitkonstante, daß es auf Schwingungen der normalen Modulationsfrequenzen nicht anspricht, und mit derartig bemessener Ansprechschwelle, daß es auf länger bestehende Summenspannungswerte, welche der Größe der normalen Modulationsspannung entsprechen, ebenfalls nicht anspricht, bei deren Überschreitung aber in Tätigkeit tritt.
  16. 16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisiertes Relais (15) vorgesehen ist, welches auf die Richtung des mittleren nicht ausgeregelten Restes der genannten Summenspannung bzw. der durch die Blindwiderstandsröhre (12) nicht ausgeregelten Frequenzabweichung anspricht und die Richtung der motorischen Regelung nach ihrer Einschaltung bestimmt.
  17. 17. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (3) einen piezoelektrischen Resonator enthält. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 8ii 966; französ'isc'he Patentschriften Nr.739 578, 8946o6; USA.-Patentschriften Nr. 1999 9o2, 2:279 66o, 2 396 688.
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