Selbsterregte Rückkopplungsschaltung zur Erzeugung frequenzmodulierter
Hodifrequenzschwingungen Zusatz zum Patent 889 613 Im Hauptpatent 889 613 ist eine
selbsterregte Rückkopplungsschaltung zur Erzeugung frequenzmodulierter Hochfrequenzschwingungen
mit einer Generatoranordnung angegeben, welche eine Wirkstromkomponente und eine
amplitudenmodulierte Blindstromkomponente an einen die mittlere Frequenz im wesentlichen
bestimmenden Ausgangskreis abgibt und durch eine über den genannten Ausgangskreis
abgeleitete Rückkopplungsspannung hochfrequent gesteuert wird und für die Erzeugung
und die Amplitudenmodulation der Blindstromkomponente zwei modulationsfrequent in
Gegentakt gesteuerte Entladungsröhren nebst Mitteln zur Erzeugung der Wirkstromkomponente
am Ausgang der genannten Gegentaktröhren enthält. Der Vorteil einer nach dem Hauptpatent
ausgebildeten Schaltung gegenüber bekannten Schaltungen bestand besonders darin,
daB die Erzeugung der zur Schwingungserregung erforderlicl:m Wirkstromkomponente
und die Erzeugung und Amplitudenmodulation der zur Frequenzänderung erfor lerlichen
Blindstromkomponente in einer und derselben Rückkopplungsschleife bewirkt wurde,
so daß sich eine wesentliche Vereinfachung ergab. Bei der Schaltung nach dem Hauptpatent
wurde die Bildung der Wirkstromkomponente beispielsweise durch eine zwischen dem
Ausgang einer der beiden genannten Gegentaktröhren und einem mit der steuernden
Blindspannung verbundenen Punkt eingeschaltete Kapazität bewirkt; mit ähnlicher
Wirkung
konnte auch eine zusätzliche Phasendrehung der Steuerspannung
für wenigstens eine der Gegentaktröhren angewendet werden.Self-excited feedback circuit for generating frequency-modulated
Radio frequency vibrations Addition to patent 889 613 In the main patent 889 613 is one
Self-excited feedback circuit for generating frequency-modulated high-frequency oscillations
specified with a generator arrangement which has an active current component and a
amplitude-modulated reactive current component to a mean frequency essentially
outputs the determining output circuit and through one over said output circuit
derived feedback voltage is controlled at high frequency and for the generation
and the amplitude modulation of the reactive current component two modulation frequency in
Push-pull controlled discharge tubes together with means for generating the active current component
contains at the output of said push-pull tubes. The advantage of one according to the main patent
formed circuit compared to known circuits consisted in particular in
that the generation of the active current component required for the excitation of vibrations
and the generation and amplitude modulation of the necessary to change the frequency
Reactive current component was caused in one and the same feedback loop,
so that there was a substantial simplification. With the circuit according to the main patent
was the formation of the active current component, for example, by a between the
Output of one of the two mentioned push-pull tubes and one with the controlling one
Reactive voltage connected point causes switched-on capacitance; with similar
effect
could also an additional phase shift of the control voltage
can be applied to at least one of the push-pull tubes.
Durch diese Maßnahmen zur Bildung der Wirkstromkomponente im gleichen
Teil der Rückkopplungsschaltung, der auch zur Erzeugung und Modulation der Blindstromkomponente
diente, wurden zwar wesentliche Teile bekannter Schaltungen eingespart, gleichzeitig
wurde aber eine gewisse Unsymmetrie der Gegentaktausgangsspannungen in bezug auf
Erde in Kauf genommen. Diese Unsymmetrie ergab sich im einen Fall durch die kapazitive
überbrückung der Gitteranodenstrecke der einen der beiden Gegentaktröhren, im anderen
Fall durch eine zusätzliche Phasenverschiebung der Steuerspannung wiederum nur.
für -die eine der beiden Röhren. Die Erfindung bildet eine Verbesserung einer nach
dem Gedanken des Hauptpatents ausgebildeten Rückkopplungsschaltung für Frequenzmodulation,
bei der ebenfalls nur eine einzige Rückkopplungsschleife erforderlich ist und die
gleichen Mittel zur Wirkstrombildung und zur Erzeugung eines amplitudenmodulierten
Blindstromes verwendet werden, und bei der die erwähnte Unsymmetrie der Hochfrequenzspannung
in bezug auf Erde vermieden ist. Ausgehend von einer Anordnung nach dem Hauptpatent
soll erfindungsgemäß der gemeinsame Belastungskreis der beiden Gegentaktröhren zwischen
den Ausgangselektroden einen Zweig enthalten, der in an sich bekannter Weise auf
den beiden Seiten eines mittleren Abgriffes Widerstände mit im wesentlichen. gleichen
Realteilen und- entgegengesetzten Blindkomponenten aufweist, und von dem mittleren
Abgriff soll eine den zusämmengefaßten Wirkstromkomponenten und dem Unterschied
der amplitudenmodulierten Blindstromkomponenten entsprechende Spannung abgeleitet
sein.Through these measures to form the active current component in the same
Part of the feedback circuit that is also used to generate and modulate the reactive current component
served, essential parts of known circuits were saved, at the same time
But there was a certain asymmetry of the push-pull output voltages with respect to
Earth accepted. In one case, this asymmetry resulted from the capacitive one
Bridging the grid anode section of one of the two push-pull tubes in the other
Case by an additional phase shift of the control voltage again only.
for -the one of the two tubes. The invention forms an improvement on one
feedback circuit for frequency modulation designed according to the main patent,
which also only requires a single feedback loop and the
same means for active current generation and for generating an amplitude-modulated
Reactive current can be used, and in which the aforementioned asymmetry of the high-frequency voltage
in relation to earth is avoided. Based on an arrangement according to the main patent
according to the invention, the common load circuit of the two push-pull tubes between
the output electrodes contain a branch, which in a manner known per se
the two sides of a middle tap with resistors essentially. same
Real parts and opposite reactive components, and from the middle
Tapping should be one of the summarized active current components and the difference
derived voltage corresponding to the amplitude-modulated reactive current components
be.
Es sei darauf hingewiesen, daß in der deutschen Patentschrift 7o6:287
eine Schaltung zur Phasenmodulation beschrieben ist, welche eine in ihrem Aufbau
ähnliche, jedoch in der Wirkungsweise andersartige Anordnung zweier von der Modulationsspannung
in Gegentakt gesteuerter Röhren enthält. In der bekannten Anordung sind zwischen
den Ausgangselektroden der 'beiden Gegentaktröhren zwei parallel geschaltete Schaltungszweige
vorgesehen, von denen der .erste auf den beiden Seiten eines mittleren Abgriffes
Widerstände mit entgegengesetzten Blindkomponenten aufweist. An dem genannten mittleren
Abgriff wird bei der bekannten Artordnung aber- im Gegensatz zu der entsprechend
der Erfindung ausgebildeten Schaltung die zu modulierende Schwingung mit konstanter
Frequenz und. Amplitude zugeführt, während als Abnahmepunkt für die phasenmodulierte-
Schwingung der Mittelabgriff an einem aus ohmschen Widerständen gebildeten Spannungsteiler
dient, der als zweiter der beiden Zweige zwischen den Ausgangselektroden der Röhren
eingeschaltet ist. Ein wesentlicher Unterschied besteht hinsichtlich der Anordnung
der modulierenden Gegentaktröhren in der Schaltung. In der bekannten Schaltung liegen
diese als in ihrer Größe gesteuerte Ableitunger zwischen je einem 'der beiden parallelen
Übertragungswege von entgegengesetzt gleichem Phasenmaß und Erde. In dieser Anordnung
wird die Leitfähigkeit .dieser Röhren nur in einem die Übertragungsdämpfung erhöhenden
Sinne wirksam. Bei der nach der Erfindung ausgebildeten Schaltung liegen die damit
zu vergleichenden Gegentaktröhren jedoch als für die Hochfrequenzschwingung in Parallelschaltung
wirkende Verstärkerstufen innerhalb der Rückkopplungsschleife und erfüllen damit
gleichzeitig' die Aufgabe einer anderenfalls notwendigen zusätzlichen Verstärkerstufe.
Die steuerbare Leitfähigkeit dieser Röhren wird demnach hierbei außer ihrer Verwendung
zur Modulation noch zur Verringerung der Übertragungsdämpfung ausgenutzt.It should be noted that in German patent specification 706: 287
a circuit for phase modulation is described, which one in its structure
similar arrangement of two of the modulation voltage, but different in their mode of operation
Contains tubes controlled in push-pull. In the known arrangement are between
the output electrodes of the two push-pull tubes have two parallel-connected circuit branches
provided, of which the first on both sides of a central tap
Has resistors with opposite reactive components. On the middle one
In the known species order, however, in contrast to the corresponding one, tapping is used
The circuit designed according to the invention, the oscillation to be modulated with a constant
Frequency and. Amplitude supplied, while as a take-off point for the phase-modulated
Oscillation of the center tap on a voltage divider formed from ohmic resistors
serves as the second of the two branches between the output electrodes of the tubes
is switched on. There is a major difference in terms of the arrangement
of the modulating push-pull tubes in the circuit. Are in the known circuit
these as size-controlled derivatives between each one of the two parallel
Transmission paths of oppositely equal phase measure and earth. In this arrangement
the conductivity of these tubes will only increase the transmission attenuation
Senses effective. In the circuit designed according to the invention, they are thus
to be compared push-pull tubes, however, than for the high-frequency oscillation in parallel connection
acting amplifier stages within the feedback loop and thus fulfill
at the same time 'the task of an otherwise necessary additional amplifier stage.
The controllable conductivity of these tubes is therefore beyond their use
used for modulation to reduce the transmission loss.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Rückkopplungsschaltung
nach der Erfindung dargestellt. Die Gegentaktröhren i und 2 werden an ihren Steuergittern
.durch die Modülationsspa.nnung Um in Gegentakt' gesteuert. Ihr gemeinsamer
Belastungskreis enthält den zwischen den Ausgangselektroden liegenden Zweig io,
und dieser enthält auf der einen Seite des Abgriffpunktes zwischen diesem und dem
Anschluß der zugehörigen Ausgangselektrode die Spule i i, auf der anderen Seite
zwischen dem Abgriffpunkt und dem Anschluß der anderen Ausgangselektrode den Kondensator
i2. Beide Ausgangselektroden sind über je einen ohmschen Widerstand 13 bzw..
14 mit der Anodenspannungsquelle verbunden. Die am AbgrifFpunkt des Belastungskreises
der Gegentaktröhren i und 2 abgenommene Spannung wird der Verstärkerstufe q. zugeleitet,
in deren Ausgang der die mittlere Frequenz im wesentlichen bestimmende Ausgangskreis
3 eingeschaltet ist. Diesem Ausgangskreis sind die aus den Kondensatoren 15 und
i6-bzw. 17 und 18 gebildeten kapazitiven Spannungsteiler parallel .geschaltet.
Mit den Abgriffpunkten dieser Spannungsteiler sind die Steuergitter der Gegentaktröhren
i und; 2 verbunden, welche auf diese Weise hochfrequent im Gleichtakt gesteuert
werden.In the drawing, an embodiment of the feedback circuit according to the invention is shown. The push-pull tubes i and 2 are controlled at their control grids by the modulation voltage Um in push-pull. Their common load circuit contains the branch io lying between the output electrodes, and this contains the coil ii on one side of the tapping point between this and the connection of the associated output electrode, and the capacitor i2 on the other side between the tapping point and the connection of the other output electrode. Both output electrodes are each connected to the anode voltage source via an ohmic resistor 13 or 14. The voltage taken at the tapping point of the load circuit of the push-pull tubes i and 2 is fed to the amplifier stage q. fed, in the output of which the mean frequency essentially determining the output circuit 3 is switched on. This output circuit is composed of the capacitors 15 and i6 or. 17 and 18 formed capacitive voltage divider parallel .geschaltet. The control grid of the push-pull tubes i and; 2 connected, which are controlled in this way high frequency in common mode.
Durch die hochfrequente Gleichtaktsteuerüng wirken die Röhrenstrecken
i und 2, wenn U. gleich Null ist, wie gleichwertige einander parallel geschaltete
Verstärker. Die im Ausgangskreis erscheinenden Anoden-Wechselströme sind daher einander
gleich und die an der Spule i i und am Kondensator 12 stehenden Spannungen entsprechend
entgegengesetzt gleich: Vom Abgriffpunkt wird in diesem Falle nur eine dem Wirkstromanteil
entsprechende Spannung abgenommen; d. h., es tritt eine Phasenreine Verstärkung
ein. Unter der Voraussetzung, Saß die Rückkopplungsschleife einschließlich des Verstärkers
q. für diesen Fall die zur Schwingungsanfachung geeignete Phasenbeziehung ergibt,
Schwingt die -Schaltung angenähert auf der Resozanzfrequenz deF Kreises 3. -Wenn
die Modulationsspannung U. einen von Null verschiedenen Wert annimmt, so wird die
Verstärkung der einen Gegentaktröhre vermindert,
die der anderen
entsprechend erhöht. Die Verstärkung des Wirkanteiles bleibt dabei in Annäherung
konstant, jedoch tritt jetzt infolge der differentiellen Zusammensetzung -der Blindanteile
eine resultierende Blindkomponente am Abgriffpunkt in Erscheinung. Dies führt in
an sich bekannter Weise durch Phasendrehung innerhalb der Rückkopplungsschleife
dazu, daß sich eine geänderte Schwingungsfrequenz einstellt. Infolge des symmetrischen
Aufbaues der Schaltung sind dabei die an den Ausgangselektroden und am Belastungskreis
der Röhren i und 2 stehenden Hochfrequenzspannungen gegen Erde symmetrisch. Dies
hat besonders für die Verwendung der Anordnung bei sehr hohen Frequenzen eine wesentliche
Bedeutung. Für den Abgleich der Schaltung auf gleichgroße Frequenzhübe in entgegengesetzten
Richtungen ist es zweckmäßig, eines der beiden Blindwiderstandselemente i i und
12 oder beide einstellbar auszubilden.The tube sections work through the high-frequency common-mode control
i and 2, if U. is equal to zero, as equivalents connected in parallel to one another
Amplifier. The anode alternating currents appearing in the output circuit are therefore one another
the same and the voltages across the coil i i and the capacitor 12 accordingly
the opposite is the same: In this case, only one of the tapping points becomes the active current component
corresponding voltage decreased; d. i.e., phase-pure amplification occurs
a. Assuming Sat the feedback loop including the amplifier
q. in this case results in the phase relationship suitable for the amplification of vibrations,
If the circuit oscillates approximately at the resonance frequency of circle 3. -If
the modulation voltage U. assumes a value other than zero, the
Gain of one push-pull tube is reduced,
that of the other
increased accordingly. The gain of the active component remains in approximation
constant, but now occurs due to the differential composition of the reactive components
a resulting reactive component appears at the tapping point. This results in
in a manner known per se by phase rotation within the feedback loop
to the fact that a changed oscillation frequency is set. As a result of the symmetrical
The structure of the circuit are those on the output electrodes and on the load circuit
of the tubes i and 2 standing high-frequency voltages symmetrically to earth. this
has an essential feature especially for the use of the arrangement at very high frequencies
Meaning. For adjusting the circuit to equal frequency swings in opposite directions
Directions, it is appropriate to use one of the two reactance elements i i and
Train 12 or both adjustable.
Die dargestellte Schaltung hat neben dem erwähnten Vorzug der Symmetrie
auch noch den weiteren Vorteil, daß infolge der hohen Verstärkung innerhalb der
Rückkopplungsschleife beide Röhrenstufen - die Gegentaktstufe i, 2 und die Verstärkerstufe
4 - sehr lose an den frequenzbestimmenden Kreis angekoppelt sein können. Sowohl
die erfüllte Symmetriebedingung als auch die lose Ankopplung tragen dazu bei, daß
beim Röhrenwechsel keine Neueinstellung der Schaltung erforderlich ist. Einen weiteren
Schritt zur Erreichung dieses Zieles bildet auch die besondere Art der Abnahme der
Auskoppelvorspannung 2o, welche in der Zeichnung dargestellt ist. Der Kathodenkreis
der Gegentaktröhren i und 2 enthält den gemeinsamen Widerstand i9, der einerseits
eine Gegenkopplung mit linearisierender Wirkung zur Folge hat und andererseits die
Abnahme der A.uskopplungsspannung an den Kathoden der Röhren i und 2 ermöglicht,
so daß die Rückwirkungen von Widerstandsänderungen an der Leitung 2o auf das Rückkopplungssystem
sehr gering bleiben. In praktisch ausgeführten Schaltungen wird zweckmäßigerweise
eine Doppelröhre vorgesehen, welche beide Gegentaktröhren i und 2 in sich vereinigt.In addition to the mentioned advantage, the circuit shown has symmetry
also has the further advantage that due to the high gain within the
Feedback loop both tube stages - the push-pull stage i, 2 and the amplifier stage
4 - can be coupled very loosely to the frequency-determining circuit. As well as
the fulfilled symmetry condition as well as the loose coupling contribute to that
No readjustment of the circuit is necessary when changing tubes. Another
One step towards achieving this goal is also the special type of decrease in the
Decoupling bias 2o, which is shown in the drawing. The cathode circle
the push-pull tubes i and 2 contains the common resistor i9, the one hand
a negative feedback with a linearizing effect and on the other hand the
Decoupling of the coupling voltage at the cathodes of tubes 1 and 2 enables
so that the repercussions of changes in resistance on line 2o on the feedback system
stay very low. In practical circuits, it is expedient
a double tube is provided, which combines both push-pull tubes i and 2 in itself.
Ein Vorzug der angegebenen Schaltung besteht auch darin, daß die erzeugte
Frequenz von der Betriebsspannung weitgehend unabhängig ist, sofern die beiden Blindwiderstände
ii und 12 im Anodenkreis der Trioden i und 2 auf gleiche Beträge abgeglichen sind.-Um
diesen Abgleich durchzuführen, empfängt man die vom schwingenden Oszillator erzeugte
unmodulierte Frequenz von beispielsweise 4,2 MHz (Punkt 5 mit Punkt 6 verbunden
und geerdet) und bringt sie mit einer überlagerungsfrequenz im Empfänger zur Schwebung.
Dann wird ,die Anodenspannung des Oszillators langsam (etwa zweimal pro Sekunde)
um beispielsweise ± 5o Volt, also zwischen ioo und Zoo Volt, sinusförmig verändert.
Dadurch ergibt sich eine periodische Frequenzänderung, die man im Kontrollempfänger
an den periodischen Nulldurchgängen erkennt. Um die Blindwiderstände ii und i2 auf
Symmetrie einzustellen, verdreht man den in der Spule i i befindliehen Eisenkern
so lange, bis der Frequenzhub ein Minimum erreicht. Es bleibt dann ein Hub von weniger
als ± Zoo Hz übrig bei einer mittleren Frequenz von 4,2 MHz. Bei den im Betrieb
wirklich auftretenden Spannungsänderungen ist die Frequenzänderung vernachläsigbar
klein.A benefit of the circuit specified is that the generated
Frequency is largely independent of the operating voltage, provided the two reactances
ii and 12 in the anode circuit of the triodes i and 2 are balanced to the same amount.-Um
To carry out this adjustment, one receives the one generated by the oscillating oscillator
unmodulated frequency of, for example, 4.2 MHz (point 5 connected to point 6
and grounded) and vibrates them with a superimposed frequency in the receiver.
Then, the anode voltage of the oscillator becomes slow (about twice per second)
changed sinusoidally by, for example, ± 50 volts, i.e. between 100 and zoo volts.
This results in a periodic change in frequency that occurs in the control receiver
recognizes by the periodic zero crossings. To the reactances ii and i2 on
To set symmetry, the iron core located in the coil i i is twisted
until the frequency deviation reaches a minimum. There then remains a stroke of less
as ± Zoo Hz left at a mean frequency of 4.2 MHz. With those in the company
If the voltage changes actually occur, the frequency change is negligible
small.