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Schaltungsanordnung für einen Uberlagerungsempfänger Die-Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Überlagerungsempfänger zur gleichzeitigen
Abstimmung im Kurzwellenbereich eines der Oszillatorstufe angehörenden Schwingungskreises
und eines (oder mehrerer) Empfangsschwingungskreises (Empfangsschwingungskrei@se)
mittels untereinander gleicher, mechanisch gekuppelter Abstimmkondensatoren.
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Da sich über dem ganzen Abstimmbereich eine konstante Zwischenfrequenz
ergeben soll, muß dabei bekanntlich die Abstimmfrequenz des Oszillatorkreises um
einen wenigstens annähernd gleichbleibenden Betrag, nämlich die Zwischenfrequenz,
von der Abstimmfrequenz des bzw. der anderen Kreise (HF-Vorkreise) abweichen. Man
hat daher in Reihe mit dem Abstimmkonden.sator oder der Selbstinduktionsspule des
Oszillatorkreises einen Zwischenfrequenz - Parallellauf -Aus,gleicchskondensator,
einen sogenannten Puddingkondensator, angeordnet. Insbesondere bei verhältnismäßig
kleiner Differenz zwischen der Eingangsfrequenz und der Oszillatorfrequenz, also
z. B. bei einer Zwischenfrequenz von etwa q.5o kHz und Empfang im Kurzwellenbereich
(etwa io bis 30 MHz) muß der Ausgleichskondensator (Paddi@ngkondensator)
merklich größer sein als die Höchstkapazität des Abstimmkondensators; er liegt dann
in der Größenordnung von 5ooo pF. Zur Erzielung, eines guten Gleichlaufes unabhängig
z. B. von. Temperatureinflüssen und Alterung und zur Gewährleistung der Skaleneichung
ist es erforderlich, daß die Kapazität des Ausgleichskondensators (Paddingkondensators
)
innerhalb enger Grenzen konstant bleibt, insbesondere nur wenig von der Temperatur
abhängig ist. Daher muß man einen Paddingkondensator hoher Güte, z. B. einen Glimmerkon-,
densator, verwenden, der mit Rücksicht auf die große Kapazität und die erforderliche
geringe Toleranz verhältnismäßig teuer ist.
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Insbesondere im Kurzwellenbereich treten weiter oft Schwierigkeiten
bei der Erzeugung der Oszillatorschwingungen auf, weil eine ausreichend feste und
frequenzunabhängige Rückkopplung vielfach nicht möglich ist und die Oszillatorspannung
nicht über dem ganzen Abstimmbereich konstant bleibt, vielmehr insbesondere nach
den niedrigeren Frequenzen hin zu stark abfällt. Diese Erscheinung hängt damit zusammen,
daß bei Kurzwellen über einen verhältnismäßig breiten Frequenzbereich abgestimmt
werden muß und daß dadurch frequenzabhängige Kopplungen störend hervortreten können.
Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist es bekannt, zwei Rückkopplungszweige vorzusehen,
von denen der eine entgegengesetzt frequenzabhängig ist wie der andere, derart,
daß sich durch Zusammenwirken beider Rückkopplungen über dem ganzen Abstimmbereich
eine gleichmäßige Schwingungserzeugung ergibt. Vorzugsweise wird diese Frequenzabhängigkeit
der Rückkopplungen dadurch erreicht, daß die Eigenresonanz beider Rückkopplungszweige
außerhalb, und zwar die eine oberhalb und die andere unterhalb, der in einem Abstimmbereich
zu erzeugenden Oszillatorfrequenzen liegt. Da die üblicherweise benutzte Rückkopplungsspule
im allgemeinen eine hochliegende Resonanzfrequenz besitzt, läuft dies darauf hinaus,
eine zweite Rückkopplungsspule anzuwenden, die eine verhältnismäßig hohe Selbstinduktion
und tiefliegende Eigenfrequenz aufweist, wobei die Eigenfrequenz natürlich auch
durch zusätzliche Kondensatoren eingestellt wemden kann.
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Es ist auch eine Oszillatorschaltung bekannt, bei der eine aus zwei
Zweigen bestehende Rückkopplung angewendet wird, deren Zweige in entgegengesetztem
Sinne frequenzabhä-ngig sind, z. B. eine induktive und eine kapazitive Rückkopplung;
dabei ist die resultierende Rückkopplung in bestimmtem Maße unabhängig von der Frequenz.
Bei einer solchen Schaltung hat mian im Oszillatorkreis außer dein Abstimmkonden.sator
noch einen Ausgleichskondensator (Paddingkondensator) angeordnet, der, wenn der
gemeinsame Punkt der beiden in Reihe geschalteten, genannten Kondensatoren geerdet
ist, gleichzeitig im Zweig der kapazitiven Rückkopplung liegen kann, wobei zur Übertragung
der im kapazitiv bestimmten Zweig auftretenden Rückkopplungsenergie auf den Schwingkreis
eine induktive Zwischenkopplung vorgesehen ist. Hierbei können die mit einem Paddingkondensator
verbundenen, obenerwähnten Nachteile nicht vermieden werden.
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Weiter ist bekannt eine Schaltungsanordnung für einen Überlagerungsempfänger
mit für nahe beieinanderliegende Wellenbereiche bestimmten, getrennten Gitter- und
Anodenkreisspulen des 0szillators, wobei eine Wellenbereichumschaltung nur im abstimmbaren
Kreis erfolgt und die Rückkopplungsspulen für zwei Wellenbereiche in Reihe zueinander
liegen. Dabei werden Gleichlauf und gute Skaleneichung erstrebt durch geeignete
Wahl von Windungszahl und. Kopplungsgrad jeder Rückkopplungsspule. Zur Rückkopplung
ist dabei je-
doch praktisch jeweils nur die für den betreffenden Wellenbereich
vorgesehene Kopplungsspule wirksam; ein Ausgleichskondensator (Paddingkondensator)
kann nicht vermieden werden, und eine gleichmäßige Schwingungserzeugung auch über
ein breites Band hoher Frequenzen ist nicht gewährleistet.
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Bei einer Schaltungsanordnung für einen Überlagerungsempfänger zur
gleichzeitigen Abstimmung im Kurzwellenbereich eines der Oszillatorstufe angehörenden
Schwingungskreises und eines (oder mehrerer) Empfangsschwingungskreises (Empfangsschwingungskreise)
mittels untereinander gleicher, mechanisch gekuppelter Abstimmkondensatoren, bei
der die Abstimmfrequenz des Oszillatorkreises in einem wenigstens annähernd gleichbleibenden
Betrag von derjenigen des (der) anderen Kreises (Kreise) abweicht, ist eine gleichmäßige
Erzeugung der Oszillatorschwingung.en über dem ganzen Abstimmbereich möglich, und
ein Ausgleichskondensator (Paddingkondensator) kann vermieden werden, wenn gemäß
der Erfindung die Oszillatorstufeeine induktive Rückkopplung mit zwei Rückkopplungsspulen
enthält, von denen die eine in Reihe mit einem einstellbar ausgebildetenRückkopplungskondensator
geschaltet ist und eine Eigenfrequenz besitzt, welche die höchste zu erzeugende
Frequenz übersteigt, während die andere Rückkopplungsspule zu dieser Reihenschaltung
parallel liegt und eine Eigenfrequenz besitzt, die kleiner ist als die tiefste zu
erzeugende Oszillatorfrequenz, wobei sich durch die Bemessung des Rückkopplungskondensators,
der Rückkopplungsspulen und der Kopplungen zwischen dem Oszillatorkreis und den
Rückkopplungsspulen die gewünschte konstante Differenz zwischen Empfangs- undOszillatorfrequenz
annähernd ergibt.
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Durch die Rückkopplungsspule mit großer Selbstinduktion wird infolge
ihrer tief liegenden Eigenresonanz in den Oszillatorschwingungskreis eine Reihenkapazität
übertragen, die durch geeignete Bemessung der erwähnten Elemente des Rückkopplungskreises
gerade die Größe erhält, die sonst ein Ausgleichskondensator (Paddingkondensator)
besitzen müßte. Dabei ist die Größe des gegenüber einem normalen Ausgleichskondensator
kleineren, mit der einen Rückkopplungsspule in Reihe liegenden Rückkopplungskondensators
nicht sehr kritisch, so daß bei der praktischen Anwendung weniger Schwierigkeiten
auftreten.
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Der Rückkopplungskondensator ist einstellbar (z. B. in Form eines
Trimmerkondensators) ausgebildet; durch Einstellung des Rückkopplungskondensators
kann dann der Größe der in den Oszillatorschwingungskreis übertragenen Reihenkapazität
der
gewünschte Wert gegeben werden. Dabei ist es praktisch vorteilhaft, zur Vermeidung
von Abgleichschwierigkeiten den Rückkopplungskondensator derart anzuordnen, daß
er neinseitig, zumindest für die hochfrequenten Schwingungen, direkt mit einem Punkt
konstanten Potentials (Erde) verbunden ist, was leicht durchgeführt werden kann.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung nachstehend beispielsweise
näher erläutert.
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In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Teil eines Überlagerungsempfängers
dargestellt, bei dem die von einer Antenne i empfangenen Schwingungen induktiv in
einen Eingangsschwingungskreis übertragen werden, der aus einer Selbstinduktionsspule
2, einen Abstimmkondensator 3 und einem Trimmerkondensator 4 besteht und der dem
Kreise des ersten Steuergitters des Sechspolteiles einer Dreipol-Sechspol-Röhre
5 angehört. Über einen Widerstand 6 wird dem erwähnten Steuergitter in üblicher
Weise eine Regelspannung für selbsttätige Verstärkungsregelung zugeführt. Die durch
Mischung der empfangenen Schwingungen und der im Dreipolteil der Entladungsröhre
5 erzeugten örtlichen Schwingungen erhaltenen Zwischenfrequenzschwingungen können
einem dem Anodenkreis des Sechspolteiles angehörenden Zwischenfrequenzkreis 7 entnommen
werden.
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Zur Erzeugung der örtlichen Schwingungen enthält der Anodenkreis des
Dreipolteiles einen Oszillatorkreis, der aus einer Selbstinduktionsspule 8, einem
Abstimmkondensator 9 und einem Trimmerkondensator io besteht, wobei der Abstimmkondensator
9 gleich dem Abstimmkondensator 3 des Eingangsschwingungskreises und mit diesem
mechanisch gekuppelt ist, wie dies durch eine gestrichelte Linie i i schematisch
angedeutet ist.
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Der Steuergitterkreis der Dreipolröhre enthält zwei parallel geschaltete
Rückkoppelspulen 12 und 13; mit der zuletzt erwähnten. Rückkoppelspule ist
ein einstellbar ausgebildeter Kondensator 14 in Reihe geschaltet. Die Parallelschaltung
der beiden Rückkoppelspulen ist über einen Gitterkondensator 15 mit dem Steuergitter
der Dreipolröhre verbunden. Die Gitterkathodenkapazität der Dreipolröhre ist durch
einen gestrichelt angedeuteten Kondensator 16dargestellt. Die Rückkoppelspule 13
entspricht der normalerweise immer vorhandenen Rückkoppelspule, deren Selbstinduktion
annähernd den vierten Teil der Selbstinduktion der Spule 8 beträgt. Die Eigenfrequenz
dieser Rückkoppelspule liegt weit außerhalb des Frequenzbereiches der zu erzeugenden
Schwingungen, und zwar auf der Seite der hohen Frequenzen. Der Nachteil der Schaltungen,
bei denen nur eine Rückkoppelspule verwendet wird, findet seinen Ursprung in dem
Umstand, daß die Größe der Oszillato@r:spannung bei der Erzeugung der niederen Frequenzen
sehr stark abfällt. Um dies zu verbessern, wird eine zweite Rückkoppelspule 12 vorgesehen,
deren Selbstinduktion groß im Verhältnis zu derjenigen der Spule 8 ist, z. B. das
Zehnfache. Diese Spule bildet gemeinsam mit der Spule 13, dem Kondensator 14, dem
Sperrkondensator 15 und der inneren Röhrenkapazität 16 einen Kreis, dessen Eigenfrequenz
ebenfalls außerhalb des Frequenzbereich es der zu erzeugenden Schwingungen liegt,
jetzt jedoch auf der Seite der niederen Frequenzen. Die Resonanzfrequenz des Kreises
liegt jedoch so nahe dem Bereich der zu erzeugenden Frequenzen, daß die im Oszillatorkreis
erzeugten Spannungen derart erhöht werden, daß auch für die niederen Frequenzen
des in Frage kommenden Frequenzbereiches eine genügend hohe Spannung der Oszillatorfrequenz
am Gitter der Dreipolröhre entsteht.
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Zur Erzielung einer gleichbleibenden Differenz zwischen der Abstimmfrequenz
des Oszillatorkreises und derjenigen des Eingangskreises werden nun erfindungsgemäß
der Reihenkondensator 14, die Rückkoppelspulen und die Kopplungen zwischen den Spulen
8, 12 und 13 derart bemessen, daß die in den Oszillatorkreis übertragene Reihenkapazität
den Wert besitzt, den sonst ein im Oszillatorkreis zu verwendender Pa#ddingkondensator
besitzen müßte, um die vorher erwähnte Frequenzdifferenz mindestens annäherungsweise
aufrechtzuerhalten.
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Der Wert der übertragenen Reihenkapazität ist durch Ausbildung des
Kondensators 14 in Form eines Trimmerkondensators einstellbar. Damit die Abgleichung
dieses Kondensators praktisch durchgeführt werden kann, ist dieser Kondensator direkt
mit Erde verbunden.
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Mittels der vorherbeschriebenen Schaltung kann sich, ohne daß ein
Paddingkondensator benutzt wird, eine Zwischenfrequenz-Parallellauf-Kurve ergeben,
die im wesentlichen derjenigen gleichzustellen ist, die bei der Verwendung eines
festen Paddingkondensators erhalten wird.
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Wird die Schaltung gemäß der Erfindung mit einer Schaltung verglichen,
bei der kein Paddingkondensator verwendet wird, so hat die vorliegende Schaltung
den Vorzug, daß es möglich ist, den Oszillator ohne zusätzliche Kosten auf der Seite
der niederen Frequenzen abzugleichen, was eine wesentliche Verbesserung der Skalengenauigkeit
ergibt.
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Bei einem Empfänger mit zwei oder mehr Wellenbereichen werden die
Spulen 8, 12 und 13 und der Kondensator 14 beim Übergang auf einen anderen Wellenbereich
gemeinsam ausgeschaltet; diese können dann durch einen anderen Satz entsprechender
Schaltelemente ersetzt werden.