DE966146C

DE966146C - Self-oscillating mixer stage with additive mixing

Info

Publication number: DE966146C
Application number: DET7570A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Sittner
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1953-03-14
Filing date: 1953-03-15
Publication date: 1957-07-11

Description

Es ist bekannt, in UKW-Empfängern eine Mischstufe mit additiver Mischung durch Anwendung einer Brückenschaltung so aufzubauen, daß der Empfangs- und Oszillatorkreis voneinander entkoppelt sind, damit die Oszillatorschwingungen nicht zur Antenne gelangen und dort ausgestrahlt werden. Man legt bekanntlich den Empfangskreis in die Diagonale einer Brückenschaltung, die aus den beiden Teilen einer mittelangezapften Rückkopplungs- oder Schwingkreisspule des Oszillators und der Eingangskapazität der Mischröhre und einem dieser Kapazität entsprechenden Trimmerkondensator besteht.It is known to use a mixer stage with additive mixing in VHF receivers to build a bridge circuit in such a way that the receiving and oscillator circuits are separated from each other are decoupled so that the oscillator vibrations do not reach the antenna and are broadcast there will. As is well known, the receiving circle is laid in the diagonal of a bridge circuit that the two parts of a center-tapped feedback or resonant circuit coil of the oscillator and the input capacitance of the mixing tube and a trimmer capacitor corresponding to this capacitance consists.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Schaltung der an sich schon geringe elektronische Eingangswiderstand der Mischröhre am Empfangskreis mit einem ganz wesentlich kleineren Wert erscheint, so daß der Resonanzwiderstand des Empfangskreises entsprechend kleiner ist und damit auch die Empfangsspannung entsprechend herabgesetzt wird.It has been shown that with such a circuit the already low electronic Input resistance of the mixer tube at the receiving circuit with a very much lower value appears so that the resonance resistance of the receiving circuit is correspondingly smaller and thus the receiving voltage is also reduced accordingly.

Die Erfindung zeigt, wie dieser Nachteil beseitigt werden kann. Ernndungsgetnäß werden bei der oben beschriebenen Mischschaltung die beiden Teile der Rückkopplungs- bzw. Schwingkreisimpulse des Oszillators durch Übereinanderwickeln oder bifilares Ineinanderwickeln so fest miteinander gekoppelt, daß der auf den Empfangskreis transformierte Eingangswiderstand der Röhre wesentlich größer als bei loser Kopplung der beidenThe invention shows how this disadvantage can be eliminated. Ernndungsgetnäß are at the mixer circuit described above, the two parts of the feedback or resonant circuit pulses of the oscillator by winding one on top of the other or bifilar winding so tightly together coupled that the input resistance of the tube transformed to the receiving circuit much larger than when the two are loosely coupled

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Teile (einlagige normale Wicklung) ist. Der Erfindung liegt also die Erkentnis zugrunde, daß die Ursache für die Herabtransformierung des Eingangswiderstandes der Röhre in der Streuung der beiden. Teile der mittelangezapften Spule liegt.Parts (single layer normal winding) is. The invention is based on the knowledge that the The reason for the down-transformation of the input resistance of the tube in the scattering of the both. Parts of the center-tapped coil.

Unter Umständen können die Drähte der beiden Spulenteile zusätzlich noch miteinander verdrillt werden. Dies gilt auch für die Zuleitungen, soweit sie in derselben Richtung verlaufen. Ein zusätzliches Mittel besteht in der Anwendung eines ferromagnetischen Kerns innerhalb der mittelangezapften Spule.Under certain circumstances, the wires of the two coil parts can also be twisted together will. This also applies to the supply lines, provided they run in the same direction. An additional Means consists in the application of a ferromagnetic core within the center tapped Kitchen sink.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Abbildungen näher erklärt, von denen die Abb. ι ein Schaltungsbeispiel und die Abb. 2 ein Beispiel für die räumliche Anordnung der Spulen des Oszillators darstellen.The invention is explained in more detail below with reference to the figures, of which the Fig. Ι a circuit example and Fig. 2 a Represent an example of the spatial arrangement of the coils of the oscillator.

In Abb. ι ist der Empfangsschwingungskreis mit B und der Oszillatorschwingungskreis mit O bezeichnet. Sie werden z. B. durch einen Drehkondensator Cg bzw. Cq, die miteinander mechanisch gekuppelt sind, abgestimmt. Die zum Oszillatorkreis gehörige Rückkopplungsspule ist mit L_R bezeichnet. Sie liegt am Gitter der selbstschwingenden Mischröhre M, an deren Anode über einen Kondensator C₂ der Oszillatorschwingkreis O liegt. Der erste Zwischenfrequenzkreis besteht aus der Spule L₂ und im wesentlichen aus der Kapazität C₂. Der zweite Zwischenfrequenzkreis ist mit Z₂ bezeichnet. Die obenerwähnte Brückenschaltung wird aus den beiden Teilen der Rückkopplungsspule L_R, der Eingangskapazität der Mischröhre M und dem Trimmerkondensator T gebildet, der so eingestellt wird, daß in den Empfangskreis B, der oder dessen wirksamer Teil in der Diagonalen der Brückenschaltung liegt, keine Oszillatorspannung gelangen kann. Der Trimmerkondensator T wirkt in diesem Beispiel gleichzeitig als Gitterkondensator, der zusammen mit dem Gitterableitwiderstand R zur selbsttätigen Erzeugung einer negativen Gittervorspannung dient.In Fig. Ι the receiving circuit is denoted by B and the oscillator circuit is denoted by O. You will e.g. B. by a variable capacitor Cg or Cq, which are mechanically coupled to each other, matched. The feedback coil belonging to the oscillator circuit is labeled L _R. It lies on the grid of the self-oscillating mixing tube M, at the anode of which the oscillator circuit O is connected via a capacitor C _2. The first intermediate frequency circuit consists of the coil L ₂ and essentially of the capacitance C ₂ . The second intermediate frequency circuit is denoted _{by Z 2.} The above-mentioned bridge circuit is formed from the two parts of the feedback coil L _R , the input capacitance of the mixer tube M and the trimmer capacitor T , which is set so that no oscillator voltage gets into the receiving circuit B, which or its effective part lies in the diagonal of the bridge circuit can. In this example, the trimmer capacitor T acts at the same time as a grid capacitor which, together with the grid bleeder resistor R, serves to automatically generate a negative grid bias.

Würden die beiden Teile der Rückkopp lungs spule L^ so fest miteinander gekoppelt sein, daß keinerlei Streuung zwischen ihnen bestehen würde, so würde diese Spule, vom Empfangskreis E aus gesehen, als nicht vorhanden zu betrachten sein, so daß die Summe der Eingangskapazität der Röhre und der Kapazität des Trimmerkondensators T sowie der elektronische Eingangswiderstand der Mischröhre parallel zum unteren Teil der Spule des Empfangskreises E liegen würden. Tatsächlich läßt sich die Streuung der beiden Teile der Rückkopplungsspule L_R nicht ganz beseitigen. Werden keine Mittel zur Verminderung der Streuung angewendet, so wirken die Streuinduktivitäten sehr stark im Sinne einer Herabtransformierung des elektronischen Eingangswiderstandes und der erwähnten kapazitiven Widerstände. Die Streuinduktivitäten wirken nämlich wie die Induktivität in einem Reihenresonanzkreis so, als ob die Kapazität vergrößert wäre. Bei Anwendung der Erfindung wird der elektronische Eingangswiderstand von z. B. 12 kQhm auf 4 kOhm herabtransformiert, während der transformierte Widerstand ohne Anwendung der Erfindung z. B. nur 1 kOhm beträgt.If the two parts of the feedback coil L ^ were so tightly coupled that there would be no scatter between them, then this coil, seen from the receiving circuit E , would be considered to be absent, so that the sum of the input capacitance of the tube and the capacitance of the trimmer capacitor T and the electronic input resistance of the mixer tube would be parallel to the lower part of the coil of the receiving circuit E. In fact, the leakage between the two parts of the feedback coil L _R cannot be completely eliminated. If no means are used to reduce the scatter, then the leakage inductances have a very strong effect in terms of down-transforming the electronic input resistance and the capacitive resistances mentioned. The leakage inductances act like the inductance in a series resonance circuit as if the capacitance were increased. When applying the invention, the electronic input resistance of z. B. 12 kΩ stepped down to 4 kΩ, while the transformed resistance without using the invention z. B. is only 1 kOhm.

Wird vor die Mischstufe eine Vorröhre geschaltet, so bewirkt die Anwendung der Erfindung eine wesentliche Erhöhung der Verstärkung der Vorröhre, z. B. eine elf- bis zwölffache \^erstärkung an Stelle einer fünffachen Verstärkung.If a pre-tube is connected upstream of the mixer stage, the application of the invention is effective a substantial increase in the reinforcement of the pre-tube, e.g. B. an eleven to twelve-fold increase instead of a five-fold gain.

Die in Abb. 1 dargestellte Schaltung mit Rückkopplungsspule am Gitter der Mischröhre hat den Vorteil, daß der Oszillatorschwingkreis in den Anodenkreis geschaltet und deshalb ein geerdeter Drehkondensator verwendet werden kann.The circuit shown in Fig. 1 with feedback coil on the grid of the mixer tube has the advantage that the oscillator circuit is connected to the anode circuit and therefore a grounded circuit Variable capacitor can be used.

Legt man dagegen den Schwingungskreis an das Gitter, so muß ein symmetrischer Drehkondensator verwendet werden. Die Erfindung ist auch in diesem Fall anwendbar, indem die Spule des Oszillatorschwingkreises eine Mittelanzapfung erhält und die beiden Teile der Schwingkreisspule fest miteinander gekoppelt werden. An Stelle einer solchen Schaltung kann man bekanntlich im Oszillatorschwingkreis eine Mittelanzapfung im kapazitiven Zweig anwenden und erreicht dadurch ebenfalls die Vermeidung einer schädlichen Transformierung des elektronischen Eingangswiderstandes, muß dann aber zusätzliche Kondensatoren verwenden. If, on the other hand, the oscillation circuit is placed on the grid, a symmetrical variable capacitor must be used be used. The invention is also applicable in this case by making the coil of the Oscillator resonant circuit receives a center tap and the two parts of the resonant circuit coil are firmly coupled to each other. Instead of such a circuit, as is well known, one can use the oscillator circuit use a center tap in the capacitive branch and thereby also achieve the avoidance of a harmful transformation of the electronic input resistance, but then must use additional capacitors.

Abb. 2 zeigt eine Anordnung der Spulen des Oszillators bei Anwendung der Erfindung. Mit L₀ ist die Schwingkreisspule von z. B. drei Windungen und mit Lr ist die Rückkopplungsspule bezeichnet. Die beiden Hälften der Rückkopplungsspule sind bifilar ineinandergewickelt. Sie be- stehen z. B. aus zwei mal zwei Windungen aus einem Draht von 0,15 mm Durchmesser. Die Rückkopplungsspule liegt außerhalb der Schwingkreisspule, und zwar auf der geerdeten Seite der Schwingkreisspule. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Minimum der Einstellung des Trimmerkondensators T schärfer ist, weil dann die kapazitive Übertragung der Oszillatorspanung vom Oszillatorschwingkreis auf die Rückkopplungsspule geringer ist. Sie ist schädlich, weil sie be- züglich der Phase nicht mit der induktiv übertragenen Spannung übereinstimmt.Fig. 2 shows an arrangement of the coils of the oscillator using the invention. With L ₀ the resonant circuit coil of z. B. three turns and Lr denotes the feedback coil. The two halves of the feedback coil are wound into each other in a bifilar manner. You exist z. B. from two times two turns of a wire 0.15 mm in diameter. The feedback coil is located outside the resonant circuit coil, on the grounded side of the resonant circuit coil. In this way it is achieved that the minimum of the setting of the trimmer capacitor T is sharper, because then the capacitive transfer of the oscillator voltage from the oscillator circuit to the feedback coil is lower. It is harmful because its phase does not match the inductively transmitted voltage.

In Abb. 2 ist ein ferromagnetischer Kern gestrichelt eingezeichnet. Er erstreckt sich längs der ganzen Rückkopplungsspule, ragt aber nur etwas in die Schwingkreisspule hinein, um den Oszillatorkreis möglicht wenig zu dämpfen. Er dient außer zur festeren Kopplung der beiden Teile der Rückkopplungsspule auch noch zum Abgleichen der Schwingkreisspule und zur Erzielung einer festeren Kopplung zwischen Rückkopplungsspule und Schwingkreisspule.In Fig. 2, a ferromagnetic core is shown in dashed lines. It extends along the whole feedback coil, but only protrudes slightly into the oscillating circuit coil, around the oscillator circuit as little as possible to dampen. It is also used to couple the two parts of the Feedback coil also for balancing the resonant circuit coil and for achieving a firmer one Coupling between the feedback coil and the resonant circuit coil.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Self-oscillating mixer stage with additive mixing, in which the receiving circuit is in the diagonal of a bridge circuit is made up of the two parts of a center-tapped Feedback or resonant circuit coil des

Oscillator, the input capacitance of the mixing tube and a corresponding capacitance There is a trimmer capacitor, in particular for VHF receivers, characterized in that that the two parts of the feedback or resonant circuit coil by winding one on top of the other or bifilar intertwining are so tightly coupled together that the on the receiving circuit The transformed input resistance of the mixing tube is significantly greater than when the two parts are loosely coupled.

2. Mixing stage according to claim i, characterized in that that the bifilar wound wires of the two coil parts are also connected to each other are twisted.

3. Mixing stage according to claim i, characterized in that that the feedback coil is arranged outside the resonant circuit coil on its ground side.

4. Mixer according to claim 3, characterized in that the feedback coil has a contains ferromagnetic core.

Considered publications:
Radio Mentor magazine, 1952, p. 370;

Textbook of high frequency technology by ViIbig, ^IO -37> S. 74 to T], Akademische Verlagsgesellschaft mbH, Leipzig;

Book by Nowak and Schilling, "Vom Dipol zum SPEAKER", Hannover, 1950, p. 125.

1 sheet of drawings

709 562/88 T.