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Radioempfangsschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Radioempfangsschaltung,
bei der Mittel vorhanden sind, durch die bei einer bestimmten Verstimmung der Hochfrequenzkreise
des Empfängers gegenüber der Frequenz des zu empfangenden Signals der Verstärkungsgrad
einer oder mehrerer in den Kanal zur Hauptübertragung eingeschalteten Verstärkerröhren
durch Anlegen einer negativen Spannung an den Steuergittern stark erniedrigt wird.
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Derartige Schaltungen sind bekannt. Die erwähnte negative Spannung
ist dabei abhängig von der Abstimmung und wird einen verhältnismäßig geringen Wert
annehmen, wenn der Apparat richtig abgestimmt ist. Sie kann auf bekannte Weise von
dem Zwischenfrequenzsignal abgeleitet werden. Bei den bekannten Schaltungen wird
bei unrichtiger Abstimmung meistens eine für die Niederfrequenzverstärkung wirksame
Röhre unwirksam gemacht. Es wurde auch vorgeschlagen, mindestens eine Hochfrequenz-
oder Zwischenfrequenzröhre unwirksam zu machen, z. B. indem bei unrichtiger Abstimmung
eine positive Spannung an die Steuergitter angelegt wird, so daß Gitterstrom zu
fließen anfängt. Die meisten dieser Schaltungen :haben
keine zufr.iedenstellende
Wirkung oder sind verhältnismäßig verwickelt. Bei einer sogenan.nten rückwirkenden
Regelung ist es auch nicht möglich, die Hochfrequenz- bzw. die Zwischenfrequenzverstärkerröhren
ganz unwirksam zu machen. Es treten besonders Schwierigkeiten auf, wenn zudem eine
selbsttätige Stärkeregelung rnit Hilfe einer den Steuergittern der Hochfrequenz-
und Zwischenfrequenzröhren zuggeführten negativen Regelspannung stattfindet, deren
absoluter Wert mit zunehmender Trägerwellenamplitude des Signals. ansteigt.
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Viele Schaltungen, bei denen bei unrichtiger Abstimmung mindestens
eine für die Niederfrequenzverstärkung wirksame Röhre unwirksam gemacht -die wird,
unwirksame haben den Nachteil, Lage starke daß Verzerrungen beim Übergang auf- in
treten. Dies ist besonders der Fall, wenn eine unwirksam gemachte Röhre mit Gegenkopplung
versehen ist, da bei der Regelung der Gitterspannung bis zu einem bestimmten negativen.
Wert der Gesamtverstärkungsgrad in diesem Fall die Neigung 'hat, konstant zu bleiben..
Die Regelung hat dann das Resultat, daß einerseits der Arbeitspunkt der Röhre im
gekrümmten Teil der Kennlinie liegt, andererseits die Gesamtgegenkopplung abnimmt;
beide Verhältnisse haben zur Folge, daß Verzerrungen auftreten.
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Bei derartigen Schaltungen ist auch bereits vorgeschlagen worden,
den Übergang von der normalen Lage zur praktisch gesperrter Lage der Niederfrequenzverstärkerröhre
plötzlicher zu bewirken. Bei einer bekannten Schaltung erfolgt dies durch die Anwendung
einer Diode im Gitterkreis, die entsprechend der Abstimmung leitend oder nicht leitend
ist und beim Übergang von dem einen in den anderen Zustand den Arbeitspunkt auf
der Kernlinie der Verstärker-röhre verschieben läßt. Diese Schaltung ist verhältnismäßig
verwickelt.
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Die Erfindung bezweckt, eine- Schaltung der anfangs beschriebenen
Art zu schaffen, bei der sich auf einfache Weise sogenannte Stummabstimmung ergibt,
ohne daß Verzerrungen auftreten.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einer solchen Schaltung, bei
der selbsttätige Stärkeregelung durch Änderung der negativen Gittervorspannung bei
mindestem einer Hochfrequenz- oder Zwi.schenfrequenzverstärkerröhre stattfindet,
in den Regelgleichspannungskreis nicht nur eine von der mittleren T:rägerwellenamplitude
des Signals abhängige Regelspannung, sondern auch eine letzterer entgegenwirkende
Spannung wirksam ist, die von dem Anodenstrom einer oder mehrerer der erwähnten
Verstärkerrdhren abgeleitet ist und beim Urwirksamwerden der erstgenannten Röhre(n)
derart herabgemindert wird, daß die für die selbsttätige Stärkeregelung wirksame
Gesamtspannung in absolutem Wert ansteigt.
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Die entgegenwirkende Spannung kann von dem Anodenstrom einer der Röhren
abgeleitet werden, wobei gegebenenfalls eine zusätzliche Röhre zwischengeschaltet
werden kann. Man erhält eine sehr einfache Schaltung, wenn die entgegenwirkende
Spannung von einem Widerstand abgegriffen wird, der in den Kathodenkreis eigner
Niederfrequenzverstärkerröhre aufgenommen -ist, die bei einer bestimmten Verstimmung
urwirksam gemacht wird.
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Bei einer solchen Schaltung wird also gleichzeitig mit dem Unwirksamwerden
der Niederfrequenzverstärkerröhre die am Demodulator auftretende Zwischenfrequenzspannung
abnehmen, so daß auch das dem letztgenannten zugeführte Signal abnimmt. Einerseits
wird infolgedessen die in der Schaltung auftretende Verzerrung geringer, andererseits
wird die Lautstärke niedriger, .so daß etwaige Verzerrungen weniger störend sind.
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Die Regelspannung zur . selbsttätigen Stärkeregelung kann gemäß der
Erfindung aus drei Teilen bestehen, und zwar erstens aus einer normalen, von dem
Zwischenfrequenzsignal abgeleiteten Regelspannung, zweitens aus einer Spannung,
die dem Kathodenstrom der unwirksam zu machenden Niederfrequenzröhre proportional
ist und drittens aus einer dieser zweiten Spannung entgegengesetzten, nahezu konstanten
Spannung, welche die erwähnte Kathodenspannung gerade ausgleidht, wenn die Niederfrequenzröhre
normal arbeitet. Diese letztgerannte Spannung kann man mittels in die Kathodenleitung
mindestens einer Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenzverstärkerröhre eingeschalteter
Widerstände erhalten.
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Zum Konstanthalten der Spannung an diesem Widerstand kann ein Punkt
des Widerstandes mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden werden. Dieser
Punkt kann z. B. über einen hohen Widerstand mit dem Pluspol der Speisequelle verbunden
werden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. i stellt das Schaltbild eines nach der Erfindung eingerichteten
Empfängers dar, soweit es für die Erfindung wesentlich ist; Fig. 2 zeigt eire etwas
abgeänderte Ausführungsform.
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In Fig. i bezeichnet i eine Pentode, die als letzte Zwischenfrequenzverstärkerröhre
wirksam ist und deren erstem Gitter über einen Kondensator die von dem vorangehenden
Teil der Schaltung gelieferten Zwischenfrequenzspannungen zugeführt werden. Über
den Widerstand 2 erhält das Gitter außerdem eine Regelspannung zur selbsttätigen
Stärkeregelung, die auf die im folgenden beschriebene Weise abgeleitet wird. Zwischen
der-Kathode der Röhre i und Erde ist eine Reihenschaltung der Widerstände 3 und
q. vorgesehen, die vom Kondensator 5 überbrückt wird, der einen wirksamen Kurzschluß
für die Zwis-thenfrequenzspannungen bildet. Der Verbindungspunkt der Widerstände
3 und q. kann über einen hohen Widerstand 38 mit einem Punkt positiven Potentials
verbunden sein, damit ein zusätzlicher Strom fließt, der die Spannung an den Widerständen
3 und q. nahezu konstant hält.
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Die- Anode der Röhre i ist mit einem auf die Zwischenfrequenz abgestimmten
Kreis 6 verbunden, der mit einem Kreis 7 gekoppelt ist und mit diesem
ein
Zwischenfrequenzbandfilter bildet. Wie üblich; werden dem Sekundärkreis 7 die zu
demodulierenden Spannungen entnommen. Diese werden über einen Kondensator 14 einer
Diode io zugeführt. Die erhaltenen Niederfrequenzspannungen werden über einen Kondensator
15 dem ersten Gitter der Niederfrequenzverstärkerpentode 16 zugeführt, deren Anodenkreis
die Impedanz 17 enthält, von der die Niederfrequenzspannungen abgegriffen werden.
Die Kathode der Diode io ist unmittelbar mit der Kathode der Röhre 16 verbunden.
Diese Diode dient gleichzeitig zum Ableiten einer Spannung zur selbsttätigen Stärkeregelung,
die über die Widerstände 12, 31 und 2 dem ersten Steuergitter der Röhre i zugeführt
wird. Die Kondensatoren 32 und 33 sind Glättungskondensatoren für die Regelspannung.
Die Diode 13 dient zum Liefern einer bestimmten Schwellwertspannung; die Anode dieser
Diode ist zu diesem Zweck nicht nur mit dem rechten Ende des Widerstandes 31, sondern
unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 3o auch mit einem Punkt positiven Potentials,
z. B. dem Pluspol der Speisespannungsquell:e, verbunden. Auf diese Weise ergibt
sich, daß, solange die Amplitude des über dem Kreis 7 auftretenden Signals unterhalb
eines bestimmten Wertes bleibt, die Diode 13 Strom führt, so daß die Spannung der
Anode dieser Diode praktisch konstant bleibt, wenn sich die Amplitude des erwähnten
Signals ändert. Auf diese Weise erhält die Diode io über den Widerstand 12 eine
Schwellwertspannung, die verhütet, daß Demodulation auftreten kann, bevor das Zwischenfrequenzsignal
einen bestimmten Wert überschritten hat. Wenn Demodulation durch die Diode io auftritt,
wird über den Widerstand i i eine bestimmte Gleichstromkomponente fließen, wodurch
die Anode der Diode io mehr negativ wird. Die Diode 13 wird, wenn das Zwischenfrequenzsignal
einen bestimmten Wert übersteigt, gesperrt werden, so daß bei weiter zunehmender
Signalstärke das Anodenpotential der Diode immer weiter absinken kann.
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Der soweit beschriebene Teil der Schaltung ist bekannt. Es ist auch
bereits bekannt, bei solchen Schaltungen eine Spannung abzuleiten, die bei unrichtiger
Abstimmung negativ und bei richtiger Abstimmung nahezu gleich Null ist und mit dieser
Spannung als negative Vorspannung das erste Steuergitter der Niederfrequenzröhre
16 zu beau.fschlagen. Beispielsweise ist in Fig. i angedeutet, daß die erwähnte,
die Niederfrequenzverstäxkerröhre 16 unwirksam machende Regelspannung einem dritten
Kreis 8 entnommen wird, der schwach induktiv mit dem Kreis 7 gekoppelt und praktisch
nicht mit dem Kreis 6 gekoppelt .ist. Bei solchen Kaskadenschaltungen abgestimmter
Kreise tritt bei Abstimmung für jeden Kreis ein Phasensprung von 9o° auf. Der Kreis
8 ist auch auf die Zwischenfrequenz abgestimmt, und die in diesem Kreis auftretende
Spannung wird also bei richtiger Abstimmung i8o° Phasenverschiebung gegenüber der
Spannung im Kreis 6 aufweisen. Ein Teil der im Kreis 6 auftretenden Spannung ist
unter Zwischenschaltung eines Kondensators 9 in Reihe geschaltet mit einem
Teil der im Kreis 8 auftretenden Spannung. Die Anzapfungen der Induktivitäten der
Kreise 6 und 8 sind derart gewählt, daß die Teile bei richtiger Abstimmung einander
gleich sind, so daß an der Diode 18, die - unter Zwischenschaltung eines Kondensators
ig - zwischen dem Kreis 8 und Erde liegt, keine Zwischenfrequenzspannung auftreten
kann. Parallel zur Diode 18 ist der Widerstand 2o geschaltet; die Widerstände 21
und 22 und die Kondensatoren 23 und 24 dienen zum Glätten der durch die Diode 18
erhaltenen Regelspannung.
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Es .sei bemerkt, daß die Schaltung der abgestimmten Kreise 6, 7 und
8 für die Erfindung nicht wesentlich ist und daß die Regelspannung zum Unwrksammachen
der Röhre 16 auf viele andere Weisen erhalten werden kann. Sie könnte z. B. auch
von den Rauschspannungen abgeleitet werden z. B. mittels eines gesonderten Rauschverstärkers.
W ichtig ist nur, daß die erwähnte Spannung bei richtiger Abstimmung einen verhältnismäßig
geringen Wert hat, vorzugsweise den Wert Null, und daß sie außerhalb ,der Abstimmung
schnell negativ wird.
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Die am Widerstand 2o auftretende Gleichspannung wirkt sich am ersten
Steuergitter der Röhre 16 aus, da zwischen das erwähnte Steuergitter und den Widerstand
21 ein Widerstand 25 eingeschaltet isst und das rechte Ende des Widerstandes 22
über einen Widerstand 26 mit der Kathode der Röhre 16 verbunden ist. Die Kathode
der Röhre 16 ist über die Reihenschaltung der Widerstände 26 und 27 mit Erde verbunden.
Parallelkondensatoren 28 und 2g dienen zum Ableiten der Wechselspannungen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist folgende: Wenn ein
Signal empfangen wird und das Gerät richtig abgestimmt ist, tritt am Widerstand
2o keine gleichgerichtete Spannung auf. Die Gittervorspannung der Röhre 16 wird
dann von dem Spannungsverlust über den Kathodenwiderstand 26 bedingt, der verhältnismäßig
gering ist, so daß die Röhre 16 normal verstärkt. Der Kreis der selbsttätigen Stärkeregelung
enthält die Widerstände 26 und 27, an denen eine dem Kathodenstrom der Röhre 16
proportionale Spannung auftritt. Diese Spannung macht das Gitter der Röhre i positiv,
und die über den Widerständen 3 und 4 in der Kathodenleitung der Röhre i auftretende
Spannung wirkt der vorgenannten Spannung entgegen. Vorzugsweise werden die Verhältnisse
derart gewählt, daß die erwähnten zwei Spannungen einander genau ausgleichen, wenn
die Röhre 16 normal arbeitet.
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Wenn von der richtigen Abstimmung a'bgewic'hen wird, wird am unteren
Ende des Kreises 8 eine Spannung auftreten, die von der Diode 18 demoduliert wird.
Über den Widerstand 2o tritt dann eine gleichgerichtete Spannung auf, die dem Steuergitter
der Röhre 16 eine derartige negative Vorspannung erteilt, daß, wenn die Verstimmung
hinreichend groß ist, diese Röhre praktisch unwirksam wird. Infolgedessen verschwindet
der Spannungsverlust über den Widerständen 26 und 27, und die negative Vorspannung
des Steuergitters der Röhre i nimmt
um einen gleichen Wert zu. Es
tritt also eine starke Verringerung der im Kreis 6 wirksauren Zwisehenfrequenzspannung-auf.
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DieD,iode 34 hat den Zweck, zu verhüten, daß der gemeinsame Punkt
der Widerstände 26 und 27 eine zu hohe negative Spannung erhält. Die Anode der Diode
34 kann; eine positive Spannung von einigen Volt gegen Erde haben. Sobald die Spannung
am Widerstand 27 untexha:lb eines bestimmten Wertes abfällt, wird die Diode stromführend
und die erwähnte Spannung bleibt konstant.
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Es sei bemerkt, daB, wenn überhaupt kein Signal vorhanden ist, bei
der Einrichtung nach Fig. x auch keine gleichgerichtete-Signalspannung am Widerstand
2o auftritt. Auch in diesem Fall kann die Röhre 16 trotzdem unwirksam gemacht werden,
und zwar infolge der in diesem Fall sehr starken Rauschspannungen, die eine hinreichende
Spannung am Widerstand 2o erzeugen.
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Fig. 2 stellt eine etwas vereinfachte Ausführungsform dar. Entsprechende
Einzelteile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. r versehen. Die Anode der
Zwischenfrequenzverstärkerröhre r enthält den Kreis 6, dessen Spannung über den.
Kondensator 1,4 der Anode der Diode 37 zugeführt wird. Letztere dient zur Erzeugung
einer Regelspannung für die selbsttätige Stärkeregelung. Die Kathode der Diode 37
ist mit der Kathode der Niederfrequenzverstärkerröhre 16 verbunden. Dem ersten Steuergitter
dieser Röhre werden wieder die auf nicht dargestellte Weise abgeleiteten Niederfrequenzsehwingungen
zugeführt. Zwischen diesem Gitter und einem Anzapfungspunkt des Widerstandes 26
ist weiter die Spannung E,. zum Sperren der Röhre 16 wirksam. Die Gleichspannung
zur selbsttätigen Stärkeregelung tritt am Widerstand 36 auf. Die Spannung am Widerstand
26 bildet eine Schwellwertspannung für die Diode 37: Die Spannung für die selbsttätige
Stärkeregelung wird der Anode der Diode 37 entnommen. Der Regelspannungskreis enthält
weiter den Widerstand 27. Beim Normalbetrieb wird die an diesem auftretende Spannung
von der an den Widerständen 3 und 4 auftreffenden Spannung ausgeglichen.
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Bei einer bestimmten Abweichung von der richtigen Abstimmung tritt
an den Klemmen 40 eine Spannung auf, die den Anodenstrom der Röhre 16 sperrt. Gleichzeitig
verschwindet die Spannung am Widerstand 27, wodurch die Vorspannung am Steuergitter
der Röhre z plötzlich viel stärker negativ wird. Auch die Spannung am Widerstand
26 nimmt stark ab, was, bedeutet, daß die Schwellwertspannung zur selbsttätigen
Stärkeregelung praktisch wegfällt und die Regelspannung zunimmt. Dies ist eine günstige
Eigenschaft der Schaltung nach Fig. 2. Die Diode 37 kann .mit der Pentode 16 in
einer Diode-Pentode vereint werden.