DE951639C

DE951639C - Input circuit for overlay receiver

Info

Publication number: DE951639C
Application number: DET10379A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Waldem Moortgat-Pick
Original assignee: TELELFUNKEN GmbH
Current assignee: TELELFUNKEN GmbH
Priority date: 1954-12-23
Filing date: 1954-12-23
Publication date: 1956-10-31

Description

Eingangsschaltung für Uberlagerungsempfänger Die beim AM-Empfang heute übliche multiplikative Mischung hat vor allem den Vorteil, daß die Mischröhre regelbar ist, so daß man ohne Vorröhre auskommen kann. Die multiplikative Mischung hat aber in einigen Fällen wesentliche Nachteile. Auf dem Kurzwellenbereich ist das Rauschen der Mischröhre wegen der kleinen Resonanzwiderstände von starkem Einfluß. Auch beim Mittelwellenempfang spielt das Rauschen der Mischröhre bereits eine Rolle, wenn die Antenne klein, z. B. eine Ferritantenne ist. Man könnte zwar dien Einfluß des Rauschens der Mischröhre durch eine Vorröhre beseitigen, jedoch müßte dann im allgemeinen ein zusätzlicher, auf die jeweilige Empfangsfrequenz abstimmbarer Schwingungskreis angewendet werden, der eine genügend große Verstärkung der Vorröhre sicherstellt. Ein zusätzlicher abstimmbarer Schwingungskreis ist jedoch im Rundfunkempfängerbau meist nicht tragbar. Es kommt praktisch nur ein fest abgestimmtes Breitbandfilter zwischen Vorröhre und Mischröhre in Betracht. Dann iist aber die Verstärkung der Vorröhre in manchen Fällen nicht ausreichend, z. B. auf dem Kurzwellenbereic.li wegen der unvermeidlichen Röhren- und Scha tkapazitäten und auf allen Bereichen bei Verwendung von Röhren kleiner Steilheit (Batterieröhren). Die Verstärkung der Vorröhre mit Breitbandfilter wäre jedoch selbst in diesen ungünstigen Fällen ausreichend, wenn man eine Mischröhre mit additiver Mischung verwenden würde, weil diese weniger rauscht und deshalb die Vorröhre entsprechend weniger zu verstärken braucht, um eine kleine Rauschzahl am Empfängereingang zu erhalten. Die Verwendung einer additiven Mischung bereitet jedoch im Falle einer Breitbandverstärkung Schwierigkeiten, die weiter unten geschildert werden sollen und die durch die Erfindung beseitigt werden.Input circuit for overlay receivers The AM reception today The main advantage of the usual multiplicative mixing is that the mixing tube can be regulated so that you can do without a pre-tube. But the multiplicative mix has in some cases significant disadvantages. On the short-wave range is the noise the mixer tube because of the small resonance resistances has a strong influence. Also at For medium wave reception, the noise of the mixer tube already plays a role, if the antenna small, e.g. B. is a ferrite antenna. One could use the influence of the Eliminate noise of the mixer tube by a pre-tube, but then in general would have to an additional oscillating circuit that can be tuned to the respective receiving frequency be used, which ensures a sufficiently large reinforcement of the pre-tube. An additional tunable oscillation circuit is, however, used in radio receiver construction mostly not wearable. There is practically only a fixed broadband filter between the pre-tube and the mixing tube. But then the gain is the In some cases the pre-tube is insufficient, e.g. B. on the Kurzwellenbereic.li because of the inevitable tube and switch capacities and in all areas when using tubes with a small slope (battery tubes). The reinforcement of the Pre-tube with broadband filter would be sufficient even in these unfavorable cases, when using a mixing tube with additive mixing would, because this is less noisy and therefore less amplifying the pre-tube needs to get a small noise figure at the receiver input. The usage However, an additive mixture causes difficulties in the case of broadband amplification, which are to be described below and which are eliminated by the invention will.

Bei AM-FM-Rundfunkempfängern, also bei Empfängern, die außer den AM-Bereichen (Normalwellenbereichen) auch einen FM-Bereich (UKW-Bereich) enthalten, ist es bisher im allgemeinen üblich, für den FM-Empfang eine additiv arbeitende Mischröhre und für den AM-Empfang eine multiplikativ arbeitende Mischröhre vorzusehen, weil beim FM-Empfang die additive Mischung wegen ihres geringeren Rausehens besonders wichtig ist. Bei solchen Geräten ist es üblich, die multiplikative Mischröhre der AM-Bereiche auf dem FM-Bereich als Zwischenfrequenzverstärkerröhre auszunutzen, weil auf dem FM-Bereich wegen der größeren Bandbreite eine größere Zahl von Zwischenfrequenzröhren als auf den A'M-Bereichen notwendig ist. Die Verwendung der multiplikativ arbeitenden AM-Mischröhre als Zwischenfrequenzverstärkerröhre beim FM-Empfang ist jedoch nicht sehr günstig, weil die Verstärkung des Heptodensystems dieser Mischröhre kleiner als die einer normalen Hochfrequenzpentode ist. Eine größere Verstärkung ist aber zur Erzielung einer guten Begrenzung im Amplitudenbegrenzer beim Empfang schwacher Sender wichtig. Man könnte dies erreichen, wenn man eine Hochfrequenzpentode zur Zwischenfrequenzverstärkung beim FM-Empfang verwendet und diese Röhre beim AM-Empfang zur Mischung ausnutzen würde. Dann kommt aber nur eine additive Mischung mit selbstschwingender Mischröhre in Betracht, um eine zusätzliche Oszillatorröhre bzw. die Ausnutzung der beim AM-Empfang freien UKW-Mischröhre als Oszillator zu vermeiden. Da eine selbstschwingende Mischröhre nicht regelbar ist, muß eine Vorröhre vorgesetzt werden. Diese würde auf dem AM-Bereich tatsächlich zur Verfügung stehen, weil auf diesem Bereich weniger Zwischenfrequenzröhren erforderlich sind.With AM-FM radio receivers, i.e. with receivers outside of the AM areas (Normal wave ranges) also contain an FM range (VHF range), it is so far Generally common for FM reception an additive mixing tube and to provide a multiplicative mixing tube for AM reception, because the FM reception, the additive mix is particularly important because of its lower appearance is. With such devices it is common to use the multiplicative mixing tube of the AM ranges to use in the FM range as an intermediate frequency amplifier tube, because on the FM range has a larger number of intermediate frequency tubes because of the larger bandwidth than is necessary on the A'M areas. The use of the multiplicative AM mixer tube as an intermediate frequency amplifier tube for FM reception is not very cheap because the amplification of the heptode system of this mixer tube is smaller than that of a normal high frequency pentode. But there is a greater gain to achieve a good limitation in the amplitude limiter when receiving weak signals Sender important. You could do this by using a high frequency pentode Intermediate frequency amplification is used for FM reception and this tube is used for AM reception to mix. But then there is only an additive mix with self-oscillating Mixing tube into consideration to an additional oscillator tube or the utilization to avoid using the VHF mixer tube that is free from AM reception as an oscillator. Because a self-oscillating If the mixing tube cannot be regulated, a pre-tube must be placed in front of it. This would are actually available in the AM area because less in this area Intermediate frequency tubes are required.

Nach den obigen Darlegungen ist in vielen Fällen eine selbstschwingende additiv arbeitende Mischröhre mit einer breitbandig verstärkenden Vorröhre auf den AM-Bereichen die günstigste Lösung. Bei der Erzeugung der Oszillatorschwingungen in der selbstschwingenden Mischröhre ist aber zu beachten, daß durch die Rückkopplungsspule keine kapazitive Belastung des Breitbandfilters zwischen Vorröhre und Mischröhre stattfinden darf, da hierdurch der Frequenzbereich eingeschränkt würde, insbesondere wenn die Vorröhre eine kleine Steilheit hat (Batterieröhre). Diese Schwierigkeit kann in denjenigen Frequenzbereichen durch Anwendung der bekannten Kathodenrückkopplung beseitigt werden, in denen diese Rückkopplungsschaltung einen genügenden Rückkopplungsfaktor bringt. Die Kathodenrückkopplung ist aber auf dem Kurzwellenbereich meist nicht anwendbar, da der Rückkopplungsfaktor dieser Schaltung selbst bei Anpassung der Gitter-Kathoden-Strecke an den im Anodenkreis liegenden Oszillatorschwingungskreis um den Faktor :2 kleiner als bei der Meißnerschaltung ist. Dieses hat seinen Grund darin, daß bei Einschaltung einer Rückkopplungsspule in die Kathodenleitung der Osz-illator in Gitterbasisschaltung arbeitet und bei dieser Schaltung der Eingangswiderstand der Röhre wegen der auftretenden Gegenkopplung nur etwa gleich der reziproken Steilheit, also sehr niedrig ist (i,4 Kiloohm bei einer Steilheit von 0,7 mA/V). Auch auf dem Mittelwellenbereich kann die Kathodenrückkopplung für die Schwingungserzeugung nicht ausreichen, wenn eine Röhre geringer Steilheit (Batterieröhre) verwendet wird.According to the explanations above, in many cases it is self-oscillating additive working mixing tube with a broadband amplifying pre-tube on the The cheapest solution in AM areas. When generating the oscillator vibrations in the self-oscillating mixer tube, however, it should be noted that the feedback coil no capacitive loading of the broadband filter between the pre-tube and the mixing tube may take place, since this would restrict the frequency range, in particular if the pre-tube has a small slope (battery tube). This difficulty can be achieved in those frequency ranges by using the known cathode feedback can be eliminated in which this feedback circuit has a sufficient feedback factor brings. The cathode feedback is mostly not in the shortwave range applicable as the feedback factor of this circuit even when adjusting the Grid-cathode path to the oscillator circuit in the anode circuit is smaller by a factor of 2 than with the Meißner circuit. There is a reason for this in that when a feedback coil is switched on in the cathode line of the The oscillator works in a grid basis circuit and the input resistance in this circuit because of the negative feedback that occurs, the tube is only roughly equal to the reciprocal slope, is therefore very low (1.4 kiloohms with a slope of 0.7 mA / V). Also on that The cathode feedback for the generation of vibrations cannot use the medium wave range sufficient if a tube with a low slope (battery tube) is used.

Die Erfindung löst die Aufgabe, bei Anwendung einer selbstschwingenden additiven Mischröhre und einer breitbandig verstärkenden Vorröhre ohne die Kathodenrückkopplung auszukommen und trotzdem eine kapazitive Belastung des Breitbandfilters durch die Rückkopplungsspule zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß " als Rückkopplungsspule zur Erregung der Oszillatorschwingung die Längsinduktivität des breitbandigen n-Filters dient.The invention solves the problem when using a self-oscillating additive mixing tube and a broadband amplifying pre-tube without the cathode feedback get along and still a capacitive load on the broadband filter by the Avoid feedback coil. The invention consists in that "as a feedback coil the series inductance of the broadband n-filter to excite the oscillator oscillation serves.

Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die in Abb. i dargestellte Eingangsschaltung eines Überlagerungsempfängers enthält eine Vorröhre h und eine selbstschwingende Mischröhre M. Der Eingangskreis .E der Vorröhre wird in üblicher Weise auf den jeweils empfangenen Sender z. B. mittels eines Drehkondensators abgestimmt. Die Vorröhre V wird durch eine Regelspannung UR in der Verstärkung selbsttätig geregelt. Zwischen der Vorröhre V und der Mischröhrellvl liegt ein vz-Filter zurBreitbandverstärkung des ganzen Wellenbereiches, z. B. des Kurzwellenbereiches. Dieses Filter besteht aus der Ausgangskapazität Ca der Röhre T', der Eingangskapazität C, der Mischröhre 31 und den beiden Induktivitäten L1 und L2, von denen L1 eine Parallelinduktivität und L2 eine Längsindüktivität darstellt. Bei den hohen Frequenzen des Wellenbereiches bewirkt die Reihenresonanz zwischen der Induktivität L2 und der Kapazität C£, eine Anhebung. Bei den tiefen Frequenzen des Wellenbereiches kommt eine Anhebung dadurch zustande, daß die Induktivität L, zusammen mit der Kapazität Ca und der wirksamen Kapazität der Reihenschaltung von L, und C" auf eine tiefe Frequenz abgestimmt ist. Der Kondensator Cl, dient zur gleichstrommäßigen Trennung der beiden Röhren, und der Widerstand R,. ist der Gitterableitwiderstand der Mischröhre M. Im Ausgangskreis der Mischröhre M liegt ein Zwischenfrequenzbandfilter Z, von dessen Sekundärkreis die Zwischenfrequenz ZF von z. B. 46o kHZ entnommen wird. In Reihe mit dem Primärkreis des Bandfilters Z liegt der Oszillatorkreis 0.The figures show exemplary embodiments of the invention. The input circuit of a heterodyne receiver shown in Fig. I contains a pre-tube h and a self-oscillating mixer tube M. B. matched by means of a rotary capacitor. The gain of the pre-tube V is automatically controlled by a control voltage UR. Between the pre-tube V and the mixing tube Vl there is a vz filter for broadband amplification of the entire wave range, e.g. B. the shortwave range. This filter consists of the output capacitance Ca of the tube T ', the input capacitance C, the mixing tube 31 and the two inductances L1 and L2, of which L1 represents a parallel inductance and L2 a series inductance. At the high frequencies of the wave range, the series resonance between the inductance L2 and the capacitance C £ causes an increase. At the low frequencies of the wave range, an increase occurs because the inductance L, together with the capacitance Ca and the effective capacitance of the series connection of L and C ″, is tuned to a low frequency Both tubes, and the resistor R,. is the grid leakage resistance of the mixing tube M. In the output circuit of the mixing tube M there is an intermediate frequency band filter Z, from whose secondary circuit the intermediate frequency ZF of e.g. 46o kHz is taken. In series with the primary circuit of the band filter Z the oscillator circuit is 0.

Erfindungsgemäß dient die Längsinduktivität L2 des ai-Filters zugleich als Rückkopplungsspule, indem sie mit der Spule La des Oszillatorkreises gekoppelt wird. Auf diese Weise schwingt also die zugleich als Oszillator arbeitende Mischröhre in Meißnerschaltung, wobei eine relativ lose Kopplung genügt, da die Induktivität der Spule L2 des n-Filters etwa den acht- bis zehnfachen Wert der Induktivität der Oszillatorkreisspule Lo besitzt. Die Spule L2 kann daher neben statt auf der Oszillatorkreisspule angeordnet werden, so daß das n-Filter nicht durch eine zusätzliche Kapazität gegen Erde verschlechtert wird. Man -kann die Gleichmäß!igkeit der Oszillatoramplitude auf dem Wellenbereich dadurch verbessern, daß man auch die Parallelinduktivität L1 mit der Oszillatorkreisspule L o koppelt.According to the invention, the series inductance L2 of the ai filter also serves as a feedback coil in that it is coupled to the coil La of the oscillator circuit. In this way, the mixer tube, which also works as an oscillator, vibrates in a Meißner circuit, a relatively loose coupling being sufficient, since the inductance of the coil L2 of the n-filter is about eight to ten times the value of the inductance of the oscillator circuit coil Lo. The coil L2 can therefore be arranged next to instead of on the oscillator circuit coil, so that the n-filter is not impaired by an additional capacitance to ground. Man - can Gleichmäß accuracy of the oscillator amplitude to the wavelength range improved by that also couples the parallel inductance L1 to the oscillator circuit coil L o!.

Ist der überlagerungsempfänger außer für den Kurzwellenbereich auch für den Mittel- und Langwellenbereich eingerichtet, so wird der Eingangskreis E in bekannter Weise umschaltbar ausgeführt. Das für den Kurzwellenbereich bemessene n-Filter braucht jedoch nicht umgeschaltet zu werden, sondern es wird in bekannter Weise von vornherein ein Widerstand R in den Anodenkreis der Vorröhre h geschaltet. Der Oszillatorkreis O wird ebenso wie der Eingangskreis E in bekannter Weise umschaltbar ausgebildet. Ob auf dem Mittel- und Langwellenbereich die Spule L2 zur Rückkopplung herangezogen wird, hängt von der Steilheit der Mischröhre ab. Ist die Steilheit gering (Batterieröhre), so wird im allgemeinen auch auf dem Mittelwellenbereich die Verwendung der Spule L2 als Rückkopplungsspule erforderlich sein. Andernfalls kann die gestrichelt dargestellte, in der Kathodenleitung liegende Rückkopplungsspule LR zur Rückkopplung zwecks Erzeugung der Oszillatorschwingungen verwendet werden.Is the heterodyne receiver except for the shortwave range too set up for the medium and long wave range, the input circuit E executed switchable in a known manner. The one measured for the shortwave range However, the n-filter does not need to be switched; Way from the start a resistor R is connected in the anode circuit of the pre-tube h. The oscillator circuit O, like the input circuit E, can be switched in a known manner educated. Whether in the medium and long wave range the coil L2 for feedback is used depends on the steepness of the mixer tube. Is the steepness low (battery tube), it is generally also in the medium wave range the use of coil L2 as a feedback coil may be required. Otherwise can be the feedback coil shown in dashed lines in the cathode line LR can be used for feedback in order to generate the oscillator oscillations.

Hat der Empfänger auch einen UKW-Bereich und wird, wie oben beschrieben, auf diesem Bereich die Zwischenfrequenz von 10,7 MHz in einer nur für diesen Bereich bestimmten Mischröhre erzeugt, so lassen sich sowohl die Vorröhre TV als auch die Mischröhre M als Zwischenfrequenzröhren auf dem UKW-Bereich verwenden. Auf diese Weise erreicht man, daß der Empfänger auf dem UKW-Bereich zwei Zwischenfrequenzstufen mehr als auf den AM-Bereichen hat. Bei einer solchen Ausnutzung der Röhren V und M als Zwischenfrequenzstufen wird die Zwischenfrequenz von 10,7 MHz, wie Abb: 2 zeigt, über den Schalter S1 an das Gitter der Röhre h gelegt. Das n-Filter wird je nachdem, ob es auf dem UKW-Bereich eine Kapazität oder eine Induktivität darstellt, durch Parallelschalten der Induktivität ZU bzw. durch eine Kapazität auf die Zwischenfrequenz. abgestimmt. In den Anodenkreis der dann als Zwischenfrequenzröhre arbeitenden Röhre M wird mittels des Schalters S2 statt des Filters Z oder zusätzlich ein. auf io,7 MHz abgestimmtes Filter eingeschaltet.If the receiver also has a VHF range and, as described above, the intermediate frequency of 10.7 MHz is generated in this range in a mixer tube intended only for this range, both the pre-tube TV and the mixer tube M can be used as intermediate frequency tubes use the FM band. In this way it is achieved that the receiver has two intermediate frequency levels more in the VHF range than in the AM ranges. If the tubes V and M are used as intermediate frequency stages, the intermediate frequency of 10.7 MHz, as shown in Fig. 2, is applied to the grid of the tube h via the switch S1. The n-filter depending on whether it is in the VHF range, a capacitance or an inductor, by connecting in parallel the inductance TO or by a capacitance to the intermediate frequency. Voted. In the anode circuit of the tube M, which then works as an intermediate frequency tube, a switch is used instead of the filter Z or in addition. Filter tuned to io, 7 MHz switched on.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Input circuit for heterodyne receiver with an RF pre-stage, a broadband n-filter in the output of this stage and with the following Self-oscillating additive mixer stage, especially for receiving the shortwave range with battery tubes, characterized in that as a feedback coil for excitation the longitudinal inductance of the n-filter serves for the oscillator oscillation (Fig. i and 2).

2. Input circuit according to claim i, characterized in that the parallel inductance of the n-filter serves as an additional feedback coil.

3. Input circuit according to Claim i for heterodyne receivers for several frequency ranges, characterized in that that the uz filter is dimensioned for the highest frequency range and also for the remaining frequency ranges remains switched on, with or without utilization the series inductance (L2) as a feedback coil, and that a19 transmission resistance in these remaining areas one in the, anode line .the high-frequency pre-stage lying ohmic resistance (R) is used (Fig. i and 2). q .. input circuit according to Claim i, the -in the switchover. on the VHF range as an amplifier for a The intermediate frequency supplied by a VHF mixer is used, characterized in that that in the VHF range the n-filter by connecting an inductance (LU) in parallel or capacity to input this filter to that supplied by the FM mixer Intermediate frequency is tuned so that the largest possible on the grating of the second tube Intermediate frequency voltage arrives (Fig.: 2). Considered publications: Radiotechnik, 1953, issue i i, p. 389.