DE972212C - Einrichtung zur Unterdrueckung der Phasen- bzw. Frequenzmodulation einer moduliertenSchwingung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Unterdrückung der Phasen- bzw. Frequenzmodulation einer modulierten Schwingung. Eine derartige Einrichtung kann überall dort Verwendung finden, wo es sich darum handelt, aus einer phasen- oder frequenzmodulierten Schwingung die Tragerschwingung abzuleiten, z. B. zur Erzeugung einer unmodulierten oder allenfalls nur amplitudenmodulierten Bezugsschwingung für Sende-, Empfangs-, Meß- oder Regelzwecke.

Die Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Schwingkreis mit von der modulierten Schwingung abgeleiteten Schwingungsspitzen erregt wird. Es läßt sich zeigen, daß das Verhältnis X5 der den Schwingungsspitzen anhaftenden Modulationsenergie, die infolge der Trägheit dee erregten Schwingkreises die entstehende Schwingung zeitlich gleichmäßig beeinflußt, zur Trägerenergie der entstehenden Schwingung wesentlich kleiner ao sein; kann als das entsprechende Energieverhältnis bei. der ursprünglichen Schwingung, obwohl die Schwingungsspitzen noch dieselbe Phasen- bzw. Frequenzverschiebung wie die volle Schwingung aufweisen. Aus diesem Grunde kann mit der erfindungsgemäßen Maßnahme eine Schwingung erzeugt werden, die praktisch keine Phasen- bzw. Frequenzmodulation mehr aufweist. Dieser Effekt

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wird zudem durch die Frequenzabhängigkeit der Schwingkreisimpedanz in einem von der Kreisgüte abhängigen Maße noch unterstützt.

Die genannte Frequenzabhängigkeit dierSchwitigkreisimpedanz würde wohl auch allein die Mög-· lichkeit zur Unterdrückung der Phasen- bzw. Frequenzmodulation bieten, indem die modulierte Schwingung im Gegensatz zur Erfindung einer Anordnung mit mehreren hintereinandergeschalteten Schwingkreisen zugeführt werden könnte. Es ist aber ohne weiteres einzusehen, daß der Aufwand für eine derartige Anordnung höher ausfallen würde als bei der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Zweckmäßigerweise wird die modulierte Schwingung einem vorgespannten Gleichrichter und nach Verstärkung dem genannten Schwingkreis zugeführt, an dem die von der Phasen- bzw. Frequenzrnodulrtion praktisch befreite Schwingung abgenommen werden kann. Die bei der Gleichrichtung entstehenden Harmonischen werden durch den Schwingkreis ebenfalls weitgehend unterdrückt. Das Verhältnis der am Ein- und Ausgang der Einrichtung auftretenden Spannungen ist durch die Kreiskonstanten gegeben und bei linearer Verstärkung konstant.

An Hand der Zeichnung werden nachstehend drei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. In dieser Erläuterung wird lediglich die Frequenzmodulation erwähnt, da bei Phasenmodulation grundsätzlich dieselben Verhältnisse vorliegen. In der Zeichnung bedeutet

Fig. ι Schaltungsschema einer Einrichtung zur Gewinnung der Trägerschwingung aus einer nur frequenzmodulierten Schwingung,

Fig. 2 a, 2b zugehörige Diagramme des zeitlichen Spannungsverlaufes,

Fig. 3 Schaltungsschema einer Einrichtung zur Gewinnung der in der Amplitude modulierten Trägerschwingung aus einer gleichzeitig frequenz- und amplitudenmodulierten Schwingung,

Fig. 4a, 4b und 4c zugehörige Diagramme des zeitlichen Spannungsverlaufes,

Fig. 5 Schaltungsschema einer Einrichtung zur « Gewinnung der unmodulierten Trägerschwingung aus einer gleichzeitig frequenz- und amplitudenmodulierten Schwingung,

Fig. 6 a, 6 b zugehörige Diagramme des zeitlichen Spannungsverlaufes.

So Gemäß Fig. 1 wird die frequenzmodulierte Schwingung mit der Trägerfrequenz f₀ und der Modulation + Δ f in der Röhre 1 zunächst verstärkt und dann mit Hilfe der vorgespannten Diode 2 gleichgerichtet. Die verbleibenden Schwingungsspitzen gelangen auf das Gitter einer weiteren Verstärkerröhre 3, in deren Anodenkreis der auf die Trägerfrequenz f_Q abgestimmte Schwingkreis 4 angeordnet ist. Die an demselben durch die verstärkten Schwingungsspitzen angefachte Schwingung mit der Trägerfrequenz /₀ ist praktisch modulationsfrei. Um die gewünschte Proportionalität zwischen Ein- und Ausgangsspannung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, keine feste, sondern einevon der Amplitude der modulierten Schwingung abhängige Vorspannung für die Diode 2 zu benutzen. Zu diesem Zwecke wird im vorliegenden Beispiel diese Vorspannung durch Gleichrichtung der verstärkten modulierten Schwingung mit Hilfe einer Diode 5 und nachfolgende Glättung mittels einer Siebschaltung 6 erzeugt. Am Potentiometer 7 kann der günstigste Wert der Vorspannung, der nur wenig kleiner als die Amplitude der modulierten Schwingung sein soll, eingestellt werden. Im übrigen enthält die Schaltung die üblichen Schaltelemente zur Kopplung und Entkopplung und zur Erzeugung der für die Röhren erforderlichen Betriebsspannungen.

Die Fig. 2 a und 2 b zeigen die verstärkte Spannung U₀ der modulierten' Schwingung in Funktion der Zeit. Im besonderen ist in Fig. 2 a die an der Diode 5 durch Spitzengleichrichtung gewonnene Spannung U₁ und in Fig. 2 b die auf Grund der gewählten Vorspannung U₂ an der Diode 2 verbleibenden Schwingungsspitzen (schraffiert) veranschaulicht.

Die Einrichtung nach dem in Fig. 3 dargestellten Schaltungsschema unterscheidet sich von der bereits beschriebenen durch eine zusätzliche Vorspannungsquelle. Voraussetzungsgemäß weist die der Einrichtung zugeführte Schwingung mit der Träger- go freqenz f₀ und der Trägeramplitude A₀ eine Frequenzmodulation ± Δ f und eine Amplitudenmodulation ± Δ A auf. Um zu erreichen, daß die Amplitudenmodulation der modulierten Schwingung durch· die Gleichrichtung nicht verzerrt wird, muß die an die Diode 2 angelegte Vorspannung stets kleiner sein als die kleinste Amplitude der gleichzurichtenden Schwingung. Zu diesem Zwecke wird hier die Vorspannung aus der Differenz zweier Teilspannungen gebildet, von denen die eine der mittleren Amplitude der modulierten Schwingung und die andere der mittleren Modulationsamplitude entspricht, so daß bei einer Verkleinerung bzw. Vergrößerung der Schwingungsamplitude oder bei einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Modulationsamplitude die Vorspannung herab- bzw. heraufgesetzt wird. Die der mittleren Schwingungsamplitude entsprechende Spannung U₁ wird wiederum durch Gleichrichtung der modulierten Schwingung mit Hilfe der Diode 5 und nachfolgende Glättung mittels der Siebschaltung 6 erzeugt und tritt am Potentiometer 7 auf. Aus der gleichgerichteten Schwingung wird die Modulationsschwingung mit Hilfe der Siebschaltung 8 ausgesiebt und anschließend an der Diode 9 gleichgerichtet und durch die Siebschaltung ι ο geglättet, so daß am Potentiometer 11 eine der Modulationsamplitude entsprechende Spannung U₄ entsteht. Am Potentiometer 12 wird die Differenz der an den Potentiometern 7 und ir abgegriffenen Teilspannungen gebildet und auf diese Weise eine dieser Spannungsdifferenz proportionale Vorspannung U₂ für die Diode 2 erzeugt.

Fig. 4 a stellt die Spannung U₀ der verstärkten modulierten Schwingung und die aus derselben gewonnene eine Teilspannung U₁ und Fig. 4b die

durch die Amplitudendemodulation entstandene Modulationsspannung U₃ mit der aus derselben abgeleiteten Teilspannung U_i dar. In Fig. 4 c sind die Spannung Ji₅ der der vorgespannten Diode 2 zugeführten modulierten Schwingung und die auf Grund der gewählten Vorspannung U₂ erhaltenen Schwingungsspitzen (schraffiert) veranschaulicht. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform - nach Fig. 1 wird im Schwingkreis 4 durch die in der Röhre 3 verstärkten Schwingungsspitzen eine Schwingung mit der Trägerfrequenz /₀ und der. Trägeramplitude A₀' angefacht, die lediglich noch eine Amplitudenmodulation ± Δ A', dagegen praktisch keine Frequenzmodulation mehr besitzt. Eine gewisse Verzerrung der Amplitudenmodulation und eine geringe Beschneidung der Seitenbänder durch die hohe Selektivität -des Schwingkreises 4 kann allerdings auftreten, was jedoch den Zwecken der Erfindung nicht entgegensteht, da es bei dieser auf die Gewinnung des Trägers ankommt.

Bei der Einrichtung nach Fig. 5 wird die frequenz- und amplitudenmodulierte Schwingung vorab einer Einrichtung zur Amplitudenbegrenzung mit Hilfe vorgespannter Gleichrichter zugeführt. Damit die Amplitudenmodulation unabhängig von der Höhe der Trägeramplitude und dem Modulationsgrad stets vollständig unterdrückt wird, müssen auch hier die Vorspannungen dieser Gleichrichter immer kleiner sein als die kleinste Amplitude der modulierten Schwingung. Es ist deshalb zweckmäßig, diese Vorspannungen auf gleiche Art zu erzeugen wie bei der Einrichtung nach Fig. 3. Zum Unterschied wird im vorliegenden Beispiel die modulierte Schwingung der Anordnung zur Erzeugung der Vorspannungen über eine separate Verstärkerröhre 13 zugeführt.

Die in der Röhre 1 verstärkte modulierte Schwingung gelangt nach der Amplitudenbegrenzung mit Hilfe der vorgespannten Dioden 14 und 15 auf das Gitter einer Verstärkerröhre 16, in deren Anodenkreis ein ebenfalls auf die Trägerfrequenz f_Q abgestimmter Schwingkreis 17 zur Unterdrückung der durch die Amplitudenbegrenzung hervorgerufenen Harmonischen angeordnet ist. Schließlich werden von der verbleibenden frequenzmodulierten Schwingung, wie vorher beschrieben, die Schwingungsspitzen zur Erregung des Schwingkreises 4 abgeleitet, um am Ausgang eine sowohl von der Amplituden- als auch von der Frequenzmodulation praktisch befreite Schwingung mit der Trägerfrequenz f₀ zu erhalten.

Aus Fig. 6 a geht die Wirkung des Amplitudenbegrenzers hervor. Die entstehenden Schwingungsspitzen sind in Fig. 6 b ersichtlich.

Bei extrem langsamen Schwankungen der zugeführten Frequenz ist es unter Umständen möglich, daß die Zahl der den hochselektiven Schwingkreis anregenden Impulse in der Zeiteinheit nicht mehr ausreicht, daß dieser Schwingkreis ständig mit seiner Resonanzfrequenz weiterschwingt. Bei den normal vorkommenden Modulationsfrequenzen (Sprache, Musik) reicht jedoch die Zahl der anregenden Stöße auf den Schwingkreis vollkommen aus, die angestrebte Wirkung zu erreichen.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Unterdrückung der Phasen- bzw. Frequenzmodulation einer modulierten Schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Trägerfrequenz der modulierten Schwingung abgestimmter Schwingkreis mit von der modulierten Schwingung abgeleiteten Schwingungsspitzen erregt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-. kennzeichnet, daß die modulierte Schwingung

einem vorgespannten Gleichrichter und nach Verstärkung dem genannten Schwingkreis zugeführt wird, an dem die von der Phasen- bzw. Frequenzmodulation praktisch befreite Schwingung abgenommen werden kann.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung für den Gleichrichter von der Amplitude der modulierten Schwingung abhängig ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung für den Gleichrichter durch Gleichrichtung und nachfolgende Glättung der modulierten Schwingung erzeugt wird.

.5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung für den Gleichrichter aus' der Differenz zweier Teilspannungen gebildet wird, von denen die eine durch Gleichrichtung und nachfolgende Glättung der modulierten Schwingung und die andere durch Amplitudendemodulation der modulierten Schwingung und anschließende Gleichrichtung der Modulationsspannung er- 10c zeugt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die modulierte Schwingung vorab einer Anordnung zur Amplitudenbegrenzung mit Hilfe vorgespannter Gleichrichter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungen für diese Gleichrichter aus der Differenz zweier Teilspannungen gebildet werden, von denen die eine durch Gleichrichtung und nachfolgende Glättung der modulierten Schwingung und die andere durch Amplitudendemodulation der modulierten Schwingung und anschließende Gleichrichtung der Modulationsspannung erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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