DE975046C - Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Frequenzverwerfung des Oszillators beim UKW-Empfang - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Frequenzverwerfung des Oszillators beim UKW-Empfang Um ein günstiges Verhältnis von Signal zu Rauschen zu erzielen, ist es bekanntlich zweckmäßig, eine Hochfrequenzstufe vor der Mischstufe eines Überlagerungsempfängers zu verwenden. Es ergeben sich dann aber die Nachteile der Gefahr einer Übersteuerung der Mischröhre. Diese Übersteuerung tritt beim Empfang frequenzmodulierter Schwingungen (UKW-Empfang) mit einer additiv arbeitenden Mischröhre dann auf, wenn die in der Vorröhre verstärkte Empfangsspannung am Gitter der selbstschwingenden Mischröhre in die Größenordnung der hier vorhandenen Oszillatorspannung kommt. Die Stufenverstärkung beträgt nämlich bei steilen Röhren (z. B. EF85) etwa 2o und der Eingangswert (Verhältnis von Gitterspannung zu Antennenspannung) etwa q., so daß die am Gitter der Mischröhre wirksame Hochfrequenzspannung etwa um den Faktor 8o größer ist als die Antennenspannung. Bei Antennenspannungen von ioo mV beträgt dann die Hochfrequenzspannung am Gitter der Mischröhre bereits 8 V. Die Oszillatorspannung beträgt bei steilen Mischröhren (EC9a oder ECH8i) a bis 3 Veff. Es genügen also Antenneneingangsspannungen von 3o mV, damit die Empfangsspannung am Mischgitter diesen Wert erreicht. Antennenspannungen von 3o mV werden aber in der Praxis häufig erreicht, vor allem, wenn mit einer Außenantenne und in Sendernähe gearbeitet wird.
• Bei solchen hohen Antennenspannungen trägt die Empfangsspannung am Gitter der selbstschwingenden Mischröhre bereits wesentlich zu der vom Gitterstrom am Gitterablei.twiderstand erzeugten negativen Vorspannung bei. Von der Größe der Vorspannung ist aber die Eingangskapazität der Mischröhre so stark abhängig, daß dadurch eine Verwerfung der Oszillatorfrequenz hervorgerufen wird. Es kann sogar der Fall auftreten, daß bei noch höherer Empfangsspannung die von dieser zusätzlich erzeugte negative Vorspannung so groß wird, daß die herabgesetzte Steilheit nicht mehr zur Aufrechterhaltung der Oszillatorschwingungen ausreicht.
• Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten dadurch, daß bei Anwendung einer Vorverstärkerröhre, einer additiv arbeitenden, selbstschwingenden Mischröhre, einer als Amplitudenbegrenzer wirkenden Zwischenfrequenzverstärkerröhre und einer selbsttätigen, erst nach voller Aussteuerung des Begrenzers einsetzenden verzögerten Regelung zur Vermeidung einer Übersteuerung nur die Vorröhre mit einer so großen, allein aus der Zwischenfrequenzspannung am Eingang einer oder mehrerer, vor dem Amplitudenbegrenzer liegender, aber selbst nicht begrenzender Zwischenfrequenzverstärkerröhren gewonnenen Regelspannung geregelt wird, daß die in der Vorröhre verstärkte Empfangsspannung die Größe der am Gitter der Mischröhre vorhandenen Oszillatorspannung praktisch nicht erreicht.
• Würde man die Schwundregelung ohne Schwellenwert arbeiten lassen, so würde bereits beim Empfang schwacher Sender die Vorröhre so weit in ihrer Verstärkung heruntergeregelt werden, daß die durch den Amplitudenbegrenzer erzielbare Störbefreiung nicht voll wirksam ist.
• Die Gewinnung der Regelspannung aus der Zwischenfrequenz vor der ersten Zwischenfrequenzröhre hat den besonderen Vorteil, daß dort die Selektion noch gering ist. Deshalb kann sich eine Regelspannung bereits ausbilden, wenn die Abstimmung noch relativ weit von der Trägerfrequenz entfernt ist. Dadurch wird vermieden, daß bei der Abstimmung auf einen starken Sender der Oszillator bereits ausgelöscht ist, bevor sich eine Regelspannung bilden kann.
• Es ist bereits bekannt, bei einem FM-Überlagerungsempfänger mit selbstschwingender additiv wirkender Mischröhre und mit einer Vorröhre, deren Verstärkung in Abhängigkeit von der Amplitude der Zwischenfrequenzspannung selbsttätig zu regeln, und es ist auch bekannt, die letzten Stufen eines Zwischenfrequenzverstärkers in einem FM-Empfänger durch entsprechende Regelung vorhergehender Stufen vor Überlastung zu schützen, und zwar derart, daß die Herabregelung dieser Stufen erst einsetzt, wenn der im Empfänger vorhandene Begrenzer ausgesteuert ist.
• Es ist auch bekannt, eine Schwundregelspannung von einem mit Gitterstrom betriebenen Amplitudenbegrenzer abzunehmen, jedoch wird dann die bei der Erfindung beabsichtigte Wirkung nicht erzielt, weil der Schwellenwert der Regelung zu niedrig ist. Ein Empfänger wird nämlich üblicherweise so bemessen, daß auch bei kleinen noch empfangswürdigen Eingangsspannungen bereits der Amplitudenbegrenzer anspricht, damit auch bei kleinen Empfangsspannungen eine Störbefreiung erzielt wird. Bei den vorhergehenden Röhren, insbesondere der ersten Zwischenfrequenzverstärkerröhre, wird dagegen der Bereich eines starken Gitterstromes erst bei sehr viel größeren Eingangsspannungen erreicht, so, daß bei Anwendung der erwähnten Ausführungsform der Erfindung erst bei einer größeren Eingangsspannung eine Herunterregelung der Verstärkung der Vorröhre einsetzt. Praktisch wird der Einsatz der Regelung bei der Vorröhre erst bei Antennenspannungen beginnen, die wesentlich größer als i mV sind.
• Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung wird die Regelspannung für die Vorröhre von einem Widerstand entnommen, der im Gitterkreis einer vor dem Amplitudenbegrenzer liegenden Zwischenfrequenzverstärkerröhre, insbesondere der ersten Zwischenfrequenzverstärkerröhre, liegt. In diesem Falle wird der Schwellenwert der Regelung dadurch erzielt, daß bis zum Erreichen der Anlaufspannung von etwa o,5 V der Gitterstrom sehr schwach ist und deshalb keine so große Regelspannung erzeugt, daß die Verstärkung der Vorröhre nennenswert herabgesetzt wird. Im Bedarfsfalle kann zur Erhöhung des Schwellenwertes zusätzlich eine negative Gittervorspannung an die erwähnte Zwischenfrequenzverstärkerröhre gelegt werden.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Vorröhre ist mit h, die selbstschwingende Mischröhre mit 111 und die erste Zwischenfrequenzröhre mit Z bezeichnet. Es folgt dann z. B. noch eine zweite Zwischenfrequenzröhre und dann ein Verhältnisgleichrichter, der bekanntlich außer der Demodulation eine Amplitudenbegrenzung bewirkt. Am Eingang der Mischröhre liegen der Empfangskreis E und der Oszillatorkreis 0, die in bekannter Weise so geschaltet sind, daß der Empfangskreis E in der Brückendiagonale des Oszillatorkreises 0 liegt. Im Gitterstromkreis der Zwischenfrequenzröhre Z liegen die beiden Widerstände R1 (i MS.) und R2 (i,6 MQ). Von dem Widerstand R2 wird die durch den Gitterstrom erzeugte Gleichspannung abgenommen und über den Widerstand R3 zum ersten Gitter der Vorröhre I' geführt. Die Schaltelemente R1 und Cl dienen dabei als Siebglied.
• Die für die erfindungsgemäße Regelung dienenden Schaltelemente und Leitungsverbindungen können bei der Umschaltung des Empfängers vom UKW-Bereich (frequenzmodulierte Schwingungen) auf den Mittelwellenbereich (amplitudenmodulierte Schwingungen) für die übliche Schwundregelung benutzt werden, bei der die Regelspannung mittels einer an den Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers angeschalteten Diode D in Abb. 2 gewonnen wird. Der Belastungswiderstand R4 dieser Diode D kann dann nach Abb. 2 mit dem unteren Ende des Widerstandes R., welches dann nicht geerdet ist, verbunden werden. Die Erfindung des Widerstandes R2 erfolgt dann also, über den Belastungswiderstand R4 der Diode. Beim Mittelwellenempfang ist kein besonderer Schalter für die Regelleitung erforderlich, weil beim UKW-Empfang die erwähnte Diode keine Empfangsspannung erhält.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Überlagerungsempfänger für frequenzmodulierte Schwingungen mit einer Vorverstärkerröhre, einer additiv arbeitenden, selbstschwingenden Mischröhre, einer als Amplitudenbegrenzer wirkenden Zwischenfrequenzverstärkerröhre und einer selbsttätigen, erst nach voller Aussteuerung des Begrenzers einsetzenden verzögerten ..Regelung zur Vermeidung einer Übersteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Vorröhre mit einer so großen, allein aus der Zwischenfrequenzspannung am Eingang einer oder mehrerer, vor dem Amplitudenbegrenzer liegender, aber selbst nicht begrenzender Zwischenfrequenzverstärkerröhren gewonnenen Regelspannung geregelt wird, daß die in der Vorröhre verstärkte Empfangsspannung die Größe der am Gitter der Mischröhre vorhandenen Oszillatorspannung praktisch nicht erreicht.
2. 2. Überlagerungsempfänger nach Anspruch i mit Wellenbereich für amplitudenmodulierte Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfang von amplitudenmodulierten Schwingungen die Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand im Gitterkreis der Zwischenfrequenzröhre und dem Gitter der Vorröhre zur Zuführung einer hinter dem Zwischenfrequenzverstärker gewonnenen Schwundregelspannung dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 737 872, 817 926, 68'4171; deutsche Patentanmeldung N 4215 ; britische Patentschrift Nr. 485 613; P i t s c h , Lehrbuch der Funkempfangstechnik, 1950, S. 314; »Grundlagen der Röhrentechnik« (Philips BücherreiheüberElektronenröhren, Bd. i), 1946,S.325/326; V oo r h i s , Microwave Receivers, 1948, S.450, 453, 454; Radio-Fernseh-Händler, August 1952, S. 312; Funkschau, August 1952, S. 3o4.