DE961990C - Verhaeltnis-Detektor, insbesondere mit Halbleiterdioden - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1957

T 12132 Villa/2iai

ist als Erfinder genannt worden

Telefunken G. m. b. H., Berlin

Patenterteilung bekanntgemacht am 4. April 1957

Der Verhältnis-Detektor hat bekanntlich die Eigenschaft, eine störende Amplitudenmodulation weitgehend zu unterdrücken. Um eine möglichst gute Unterdrückung zu erhalten, muß das Verhältnis der Primärspannung zur Sekundärspannung, die sich vektoriell zusammensetzen, in einer bestimmten Beziehung zur Gesamtheit der im Hochfrequenzkreis liegenden, längs geschalteten Widerstände (Innenwiderstände der Diode und zusätzliche Ohmsche Widerstände) stehen. Aber auch bei optimaler Wahl aller dieser Größen tritt besonders bei Verwendung von Halbleiterdioden die Erscheinung auf, daß während der positiven und negativen Halbschwingungen der Nutzniederfrequenz eine verschieden gute Störunterdrückung zu beobachten ist. Diese Unsymmetrie der Störunterdrückung beruht auf den dynamischen Kapazitätsänderungen der Dioden bei einer Änderung der Richtstrombelastung und täuscht eine zusätzliche Frequenzmodulation mit der Frequenz der AM-Störmodulation vor, weil die Kapazitätsänderungen eine Änderung der Resonanzfrequenz des Sekundärkreises und damit eine entsprechende Änderung der Phasenbeziehung zwischen Primär- und Sekundärspannung verursachen·. *

Man versuchte bekanntlich bisher die Unsymmetrie dadurch zu bekämpfen (besonders bei Verwendung von Halbleiterdioden), daß man einen der

beiden in Reihe zum Belastungswiderstand geschaltete Widerstände (6 und 7 in Fig. i) regelbar machte. Dadurch wird die hochfrequente Unsymmetrie, die durch die Amplitudenmodulation verursacht wird, durch eine entgegengesetzte Unsymmetrie der N"iederfrequenzsehaltung kompensiert. Verwendet man für den regelbaren Widerstand, wie üblich, einen Kohleschichtwiderstand mit Schleifarm, so besteht die Gefahr einer Änderung ίο des Widerstandswertes im Laufe der Zeit. Bei • häufiger Betätigung besteht sogar leicht die Möglichkeit einer Zerstörung des Widerstandes. Außerdem ist ein solcher regelbarer Widerstand verhältnismäßig teuer. Technisch einwandfreie, regelbare Widerstände mit Drahtwicklung sind noch teurer und kommen deshalb im allgemeinen nicht in Betracht.

Die Erfindung zeigt eine betriebssichere Lösung mit geringerem Kostenaufwand. Sie hat außerdem den Vorteil, die hochfrequente Unsymmetrie ohne Anwendung einer Kompensation auf der Niederfrequenzseite zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird zur Einstellung der Symmetrie der Begrenzung eine veränderbare, relativ kleine- Induktivität in die zur Mittelanzapfung des Sekundärschwingungskreises führende Leitung gelegt, die von dem Hochfrequenzstrotn durchflossen wird, welcher von der Hochfrequenzspannung am primären Schwingungskreis oder einem Teil derselben durch die Dioden hindurchgetrieben wird. Die Erfindung ist besonders für Verhältnis-Detektoren mit Halbleiterdioden, z. B. Germaniumdioden, von Bedeutung, weil die Änderung der Diodenkapazität in Abhängigkeit vom Richtstrom bei solchen Dioden größer als bei Vakuumdioden mit Glühkathode«! ist* (etwa doppelt so groß).

Es ist bei Verhältnis-Detektoren bekannt (Radio Mentor 1949, S. 280 bis 284, insbesondere S. 284, vorletzter Absatz), die Kopplung der Spule des Primärschwingungskreises 1 (Fig. 1) mit einer kleinen Spule 3, die die Gleichtakt-Hochfrequenzspannung an die beiden Dioden liefert und die in der Literatur häufig als »Tertiärspule« bezeichnet wird, einstellbar zu machen, um das für die Begrenzung günstigste Verhältnis von Gleich- und Gegentakt-Hochfrequenzspannung zu- erzielen. Bei dieser Einstellung wird zwar zugleich die Streuinduktivität geändert, die an derselben, Stelle wie die erfindungsgemäß eingeschaltete Induktivität liegt, jedoch ist es bei der bekannten Schaltung nicht möglich, die Streuinduktivität unabhängig von dem erwähnten SρannungsVerhältnis einzustellen. Erst eine· voneinander unabhängige Einstellmöglichkeit für das Spannungsverhältnis ergibt die bestmögliche Störunterdrückung.

An Hand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele· der Erfindung enthält, soll die Erfindung nachstehend näher erklärt werden.

In Fig. ι ist die Schaltung eines Verhältnis-Detektors dargestellt, die ohne die Spule 10 bekannt ist. Eingangsseitig befindet sich ein aus einem Schwingungskreis r und einem mittelangezapften Schwingungskreis · 2 bestehendes Bandfilter. Den beiden Dioden 4 und 5 wird außer der Sekundärspannung auch noch der an der kleinen Kopplungsspule 3 auftretende Teil der Primärspannung zugeführt. Der eigentliche Belastungswiderstand der Dioden besteht aus den beiden Widerständen 8 und 9, zu denen der Kondensator π parallel geschaltet ist. In Reihe zu dem Belaetungswiderstand liegen die beiden Widerstände 6 und 7, die so bemessen werden, daß eine möglichst gute Begrenzerwirkung erzielt wird. Wie oben erwähnt wurde, ist es bekannt, einen dieser beiden Widerstände regelbar zu machen..

Erfindungsgemäß ist in den Stromkreis, in dem die kleine Kopplungsspule 3 liegt, eine kleine regelbare Spule 10 eingeschaltet. Die Regelung der Induktivität kann z.B. durch einen kleinen Schraubkern erfolgen.' Die Reihenfolge; der Kopplungsspule 3 und der zusätzlichen Spule 10 ist beliebig. Das Abgleichen wird jedoch erleichtert, wenn die Spule 10, wie dargestellt, hochfrequenzmäßig an Erde liegt. Die Wirkungsweise der ■ erfindungsgemäßen Schaltung wird weiter unten bei der Fig. S erklärt.

Die in Fig. 1 gestrichelt gezeichneten Widerstände können in bekannter Weise bei Bedarf eingeschaltet werden. Die beiden Widerstände neben den Dioden 4 und 5 dienen zur Linearisierung der Diodenkennlinie. Sie können im allgemeinen bei Verwendung von Vakuumdioden fortfallen. Auch der in Reihe mit der Kopplungsspule 3 liegende Widerstand hat eine linearisierende Wirkung.

Wird die Primärspannung nicht mittels einer Kopplungsspule 3 in den Diodenkreis hinein, sondern in bekannter Weise kapazitiv übertragen (zur Abtrennung der Anodengleichspannung der Vorröhre vom Diodenkreis), so wird die erfindungsgemäße Spule 10 gemäß Fig. 2 in Reihe mit dem Kopplungskondensator 12 geschaltet.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Schaltung, bei der die beiden Kondensatoren 13 und 14 des Sekundärkreises in bekannter Weise zugleich als Kopplungskondensatoren dienen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die räumliche Anordnung der erfindungsgemäß verwendeten Spule 10. Sie liegt dort entkoppelt von der Spule des Sekundärkreises 2, weil die Achsen der beiden Spulen senkrecht zueinander stehen und die An-Ordnung symmetrisch ist. Die Spule 10 ist zugleich ausreichend von der Spule des Kreises 1 entkoppelt, weil sie einen relativ großen Abstand von dieser Spule hat.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird nun mit Fig. 5 erklärt. Der Vektor α stellt, wenn die Spule ro nicht eingeschaltet ist, die Spannung an der Kopplungsspule 3 in Fig. 1 dar, während die Vektoren b und c die Spannungs.vektoren der beiden Hälften des Sekundärkreises 2 sind. Bei einer Änderung der Amplitude am Schwingungskreis 1 infolge einer Amplitudenmodulation ändert sich die dynamische Kapazität-der Dioden. Die dadurch hervorgerufene Verstimmung des Sekundärkreises 2 verursacht eine Drehung der Vektoren & und c, so daß sie z. B. die Lage b' und c' einnehmen.

Nach Einschaltung der Spule io muß der Schwingkreis ι ein klein wenig verstimmt werden, so daß die Spannung an der Kopplungsspule· 3 durch den Vektor d dargestellt ist. Der die Spule 10 durchfließende Hochfrequenzstrom erzeugt an dieser Spule einen Spannungsabfall e, so· daß nicht mehr der Vektor d, sondern der Vektor α diejenige Spannung bestimmt, die im Diodenkreis wirksam ist. Die erwähnte Verstimmung ist tatsächlich bedeutend kleiner, als sie der Übersichtlichkeit halber dargestellt ist, und bewirkt deshalb praktisch keine Schwächung der Primärspannung. Tritt nun bei einer Amplitudenänderung der Primärspannung infolge einer störenden Amplitudenmodulation die obenerwähnte Drehung der' Vektoren b und c auf, so steigt wegen der Amplitudenerhöhung der Spannungsabfall an der Spule 10 von Wert e auf den Wert /, so daß der für den Diodenkreis wirksame Spannungsvektor nicht mehr a, sondern a' ist. Durch eine geeignete Einstellung der Induktivität der Spule 10 kann man erreichen^ daß die Zunahme des Spannungsabfalles an dieser Spule gerade, so groß ist, daß der Vektor a! senkrecht auf den Vektoren b' und c' steht. Damit ist die Verstimmung des Sekundärkreises wirkungslos gemacht.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verhältnis - Detektor, insbesondere mit Halbleiterdioden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Symmetrie der Begrenzung eine veränderbare, relativ kleine Induktivität (10) in der zur Mittelanzapfung des sekundären Schwingungskreises führenden Leitung liegt, die von dem Hochfrequenzstrom durchflossen wird, welcher von der Hochfrequenz spannung am primären Schwingungskreis oder einem Teil derselben durch die Dioden hindurchgetrieben wird.

2. Verhältnis-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die veränderbare Induktivität (10) von den übrigen Spulen entkoppelt angeordnet ist (Fig. 4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen