DE956523C

DE956523C - Circuit arrangement for changing the frequency deviation of a frequency-modulated oscillation

Info

Publication number: DE956523C
Application number: DES32070A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erwin Hoelzler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-02-06
Filing date: 1953-02-06
Publication date: 1957-01-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Änderung des Frequenzhubes einer frequenzmodulierten Schwingung, die von besonderer Bedeutung dann sein kann, wenn eine gegebene Einrichtung, z. B. ein Frequenzmodulator, nur innerhalb eines bestimmten Hubbereiches, der von dem gegebenen abweicht, arbeiten kann. Bekanntlich ergibt ein frequenzmäßig zu weit oder zu gering ausgesteuerter Frequenzmodulator eine nicht mehr ausreichend lineare Demodulation.The invention relates to a circuit arrangement for changing the frequency deviation of a frequency-modulated Vibration, which can be of particular importance when a given facility, z. B. a frequency modulator, only within a certain stroke range of the given differs, can work. It is well known that the frequency is too far or too low If the frequency modulator is controlled, demodulation is no longer sufficiently linear.

Es ist bekannt, den Frequenzhub einer frequenzmedulierten Schwingung dadurch zu ändern, daß der frequenzmodulierten Schwingung eine ihrer Trägerschwingutig frequenzgleiche Wechselspannung derart zugesetzt wird, daß ihr Vektor in die Richtung des Trägervektors fällt. Die Frequenzhubänderung beruht darauf, daß der frequenzmodulierten Schwingung der unmoduliert« Träger mit einer Phasenverschiebung von i8o° zugesetzt wird. Dieser hinzuzufügende nichtmodulierte Träger muß ao aber stets erst gewonnen werden, da er in Empfangsschaltungen nicht vorhanden ist. Um diese nichtmodulierte Trägerschwingung zu erhalten, sind immer verhältnismäßig komplizierte Einrichtungen notwendig; beispielsweise kann man Oszillatoren verwenden, die man mitgezogen und phasenstarr steuert.It is known that the frequency deviation of a frequency-medulated To change the oscillation that the frequency-modulated oscillation has an alternating voltage of the same frequency as its carrier oscillating is added so that its vector falls in the direction of the carrier vector. The change in frequency deviation is based on the fact that the frequency-modulated oscillation is accompanied by the unmodulated carrier a phase shift of 180 ° is added. This non-modulated carrier to be added must ao but can only be obtained because it is not present in receiving circuits. Around Obtaining non-modulated carrier oscillation is always a relatively complex device necessary; for example you can use oscillators that you pull along and phase-locked controls.

Es sind auch bereits aus mehreren parallelen Zweigen bestehende Filteranordnungen bekannt, von denen wenigstens einer ein phasenentzerrendesThere are also already known filter arrangements consisting of several parallel branches, at least one of which is phase equalizing

Netzwerk, enthält. Diese Anordnungen sind nicht für frequenzmodulierte Wellen bestimmt. Die Ausgänge der Zweige sind zu einem Kompensationspunkt, insbesondere zu einem Differentialübertrager geführt, so daß sich eine Filteranordnung mit einer Mehrzahl von schmalen Sperrbereichen ergibt. Die bekannten Schaltungsanordnungen, bei denen auf gleiche Amplitudenverzerrungen in den verschiedenen Zweigen Wert gelegt wird, ergeben eine Filteranordnung mit einer Mehrzahl von schmalen Sperrbereichen bei bestimmten Frequenzen. Sie können daher mit Vorteil als Frequenzsieb oder in Verbindung mit anderen Filterelementen als Filter mit steilem Flankenanstieg benutzt werden.Network, contains. These arrangements are not intended for frequency modulated waves. The exits the branches are to a compensation point, in particular to a differential transformer out, so that there is a filter arrangement with a plurality of narrow blocking areas. the known circuit arrangements in which the same amplitude distortion in the different If value is placed on branches, a filter arrangement with a plurality of narrow blocking regions results at certain frequencies. They can therefore be used with advantage as a frequency sieve or in conjunction can be used with other filter elements than filters with a steep slope.

Es sind weiterhin zur Umwandlung frequenz- oder phasenmodulierter Schwingungen in amplitudenmodulierte Schwingungen aus parallelen Zweigen bestehende Anordnungen bekannt, bei denen der eine Zweig durch einen direkten Ubertragungsweg, der andere Zweig durch einen eine frequenzabhängige Phasenverschiebung bewirkenden Kettenleiter gebildet wird.There are also the conversion of frequency or phase modulated vibrations into amplitude modulated Vibrations from parallel branches are known arrangements in which the one branch through a direct transmission path, the other branch by effecting a frequency-dependent phase shift Chain ladder is formed.

Demgegenüber dient die Schaltungsanordnung nach der Erfindung zur Änderung des Frequenz-In contrast, the circuit arrangement according to the invention is used to change the frequency

s5 hubes einer frequenzmodulierten Schwingung. Sie besteht aus wenigstens zwei parallel geschalteten Zweigen mit voneinander verschiedener Laufzeit, deren Ausgänge so zusammengeschaltet sind, daß sich die Ausgangsspannungen der Parallelzweige addieren oder subtrahieren, derart, daß sich ein geänderter Frequenzhub ergibt. Die Anordnung kann mit Vorteil aus drei parallelen Zweigen aufgebaut werden, von denen der erste gegenüber dem dritten Zweig eine positive, der zweite gegenüber dem dritten Zweig eine negative Laufzeit aufweist. Die parallelen Zweige können so bemessen werden, daß ihr Laufzeitunterschieds5 stroke of a frequency-modulated oscillation. she consists of at least two parallel branches with different running times, whose outputs are interconnected in such a way that the output voltages of the parallel branches add or subtract in such a way that a changed frequency deviation results. The order can advantageously be built up from three parallel branches, of which the first compared to the the third branch has a positive running time, the second has a negative running time compared to the third branch. The parallel branches can be dimensioned so that their runtime difference

'Ό'Ό

ist, wobei k = ι, 2, 3 usw. und f₀ die mittlere Frequenz der frequenzmodulierten Schwingung ist. Wenigstens ein Teil der parallelen Zweige kann aus Leitungen, insbesondere Hohlleitungen oder koaxialen Leitungen, bestehen.is, where k = ι, 2, 3 etc. and f _{0 is} the mean frequency of the frequency-modulated oscillation. At least some of the parallel branches can consist of lines, in particular hollow lines or coaxial lines.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ermöglicht es in einfacher Weise, aus einer frequenzmodulierten Schwingung eine frequenzmodulierte Schwingung gleicher Mittenfrequenz, aber veränderten Hubes zu erhalten; zum Aufbau einer Schaltungsanordnung ist daher lediglich ein zu einem ersten Zweig parallel geschalteter zweiter oder dritter Zweig notwendig, wobei sämtliche Zweige in ihrem Aufbau sehr einfach gehalten werden können.The circuit arrangement according to the invention makes it possible in a simple manner from a frequency-modulated oscillation a frequency-modulated oscillation with the same center frequency, but to get changed stroke; to build a circuit arrangement is therefore only a A second or third branch connected in parallel to a first branch is necessary, with all Branches can be kept very simple in their structure.

Die Fig. 1 stellt schematisch ein Netzwerk nach der Erfindung dar. Es besteht aus zwei parallelen Zweigen 3 und 4, über die die frequenzmodulierte Schwingung^ mit der mittleren Frequenzf₀ undFig. 1 shows schematically a network according to the invention. It consists of two parallel branches 3 and 4, over which the frequency-modulated oscillation ^ with the mean frequency f ₀ and

dem Frequenzhub F₀ vom Punkt 1 über den Weg 3 und 4, über den Weg 4 jedoch mit der Verzögerung um die Laufzeit r₀, an den gemeinsamen Punkt 2 gelangt, so daß sich im Punkt 2 eine frequenzmodulierte Schwingung mit der gleichen, aber um die Laufzeit τ₀ verschobenen Schwingung addiert bzw. subtrahiert. Hat die Schwingung am Eingang S₁ einen Frequenzhub F₀, so ist sie, wie gezeigt werden kann, nach Durchlaufen des Zweiwegesystems am Punkt 2 frequenz- und amplitudenmoduliert. Die gegebenenfalls nicht erwünschte 7» Amplitudenmodulation kann leicht durch einen Begrenzer B beseitigt werden. Der Hub der Schwingung ,S₁ wird in den frequenzabhängigen Hub F₂ verwandelt, dessen Verlauf in Fig. 2 dargestellt ist. Die Figur zeigt, daß der Hub mit zunehmender Modulationsf requenz / durch die Nulllinie geht. Der Laufzeitunterschied zwischen den beiden parallelen Zweigen wird vorzugsweisethe frequency deviation F ₀ from point 1 via path 3 and 4, but via path 4 with the delay by the transit time r ₀ , reaches the common point 2, so that in point 2 there is a frequency-modulated oscillation with the same, but around the running time τ ₀ shifted oscillation is added or subtracted. If the oscillation at input S _{1 has} a frequency deviation F ₀ , it is, as can be shown, frequency and amplitude modulated at point 2 after passing through the two-way system. The possibly undesired 7 »amplitude modulation can easily be eliminated by a limiter B. The stroke of the oscillation, S ₁ , is converted into the frequency-dependent stroke F ₂ , the course of which is shown in FIG. The figure shows that the stroke with increasing modulation frequency / goes through the zero line. The difference in transit time between the two parallel branches is preferred

k
gleich — gewählt, wobei k = 1, 2, 3 usw. Das be- k
equal - chosen, where k = 1, 2, 3 etc.

/0 °^a / 0 ° ^a

deutet Phasendrehungen für die mittlere Frequenz durch die Laufzeit um Vielfache von 2 π. Man kann auch k = 1/2, 3/2, 5/2 usw. wählen (Drehung um ungerade Vielfache von π), wenn man in einem Zweig umpolt.indicates phase shifts for the mean frequency due to the transit time by multiples of 2 π. You can also choose k = 1/2, 3/2, 5/2 etc. (rotation by odd multiples of π) when reversing the polarity in a branch.

Eine solche Schaltungsanordnung mit und ohne Begrenzerstufe kann insbesondere direkt in einem Frequenzgegenkopplungsweg benutzt werden, beispielsweise im Weg einer gewonnenen Zwischenfrequenz, wo sie bewirkt, daß die im Gegenkopplungskreis auftretenden Frequenzen nicht in denjenigen Frequenzbereich fallen, in dem die Gegenkopplung in eine Mitkopplung übergehen kann. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann daher von besonderer Bedeutung bei Verstärkereinrichtungen für frequenzmodulierte Wellen, insbesondere bei Richtfunkzwischenämtern sein.Such a circuit arrangement with and without a limiter stage can in particular directly in one Frequency negative feedback path can be used, for example in the path of an intermediate frequency obtained, where it causes the frequencies occurring in the negative feedback loop not in those Frequency range fall in which the negative feedback can change into positive feedback. the Circuit arrangement according to the invention can therefore be of particular importance in amplifier devices for frequency-modulated waves, especially at radio interim agencies.

Eine Anwendungsmöglichkeit bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist in Fig. 3 beispielsweise gezeigt. Der Schaltungsanordnung ist in diesem Fall sowohl eine Begrenzerstufe B als auch ein Amplitudendemodulator D nachgeschaltet. Es kann so sowohl die frequenzmodulierte Schwingung S₂ mit dem frequenzabhängigen Hub F₂ als auch die niederfrequente Nachricht NF gewonnen werden. Eine solche Schaltungsanordnung kann beispielsweise in Richtfunkzwischenämtern Bedeutung haben, in denen an dieser die Nachricht überwacht oder eine Regelspannung, z. B. zur Pegelregelung, gewonnen werden soll.One possible application of the circuit arrangement according to the invention is shown in FIG. 3, for example. In this case, both a limiter stage B and an amplitude demodulator D are connected downstream of the circuit arrangement. In this way, both the frequency-modulated oscillation S ₂ with the frequency-dependent stroke F ₂ and the low-frequency message NF can be obtained. Such a circuit arrangement can be important, for example, in radio interim offices where the message is monitored or a control voltage, e.g. B. for level control is to be obtained.

Die Erfindung hat auch besondere Bedeutung bei kurzen und kürzesten Wellen, bei denen als Laufzeitglieder vorzugsweise Leitungen, insbesondere koaxiale oder Hohlleitungen, verwendet werden können.The invention is also of particular importance in the case of short and shortest waves, in which as transit time elements preferably lines, in particular coaxial or hollow lines, are used can.

Claims

PATENT CLAIMS:

ι. Circuit arrangement for changing the frequency deviation a frequency-modulated oscillation, characterized by at least two branches connected in parallel with one another different running times, the outputs of which are interconnected in such a way that the output voltages of the parallel branches add up

or subtract, in such a way that a changed frequency deviation results.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized characterized in that it consists of three parallel branches, the first of which a positive run time compared to the third, the second a negative run time compared to the third having.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the parallel branches are dimensioned so that their runtime difference

T_n =T _n =

where k = i, 2, 3 etc.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that at least one part the parallel branches of lines, in particular hollow lines or coaxial lines, consists.

S-circuit arrangement according to one of the preceding Claims, characterized by the simultaneous use as a frequency negative feedback element and frequency demodulator.

Considered publications:

German patent specifications No. 691 * 878, 613 219, 456;

Swiss patent specification No. 235 399.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings