DEL0020373MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 11. November 1954 Bekanntgemacht am 31. Oktober 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur frequenzmäßigen Modulation oder zur Frequenztastung
von Schwingungserzeugern durch Veränderung der Blindwiderstände der' Abstimmelemente.
Die Modulation bzw. Tastung erfolgt dadurch, daß den Abstimmelementen Blindwiderstände
zugeschaltet werden. Die Zuschaltung erfolgt über gesteuerte Widerstände oder Ventile,
z. B. über Röhren oder Sperrschichtgleichrichter, deren Vorspannung im Rhythmus der Modulationsfrequenz geändert wird. Es ist aber auch möglich,
gesteuerte Elektronenröhren oder spannungsabhängige Widerstände hierzu zu verwenden.
'Da jedoch die Wirkung des Ventils bzw. des
Gleichrichters oder Widerstandes auf die Frequenz nicht linear ist, sondern von der Kennlinie des
jeweiligen Elements und der Wirksamkeit der Steuerung des Stromflußwinkels abhängt, besitzt
die Kennlinie einer Gleichrichterstrecke einen zunächst flach ansteigenden Teil, der hierauf eine
steilere Richtung einnimmt und schließlich wieder eine Abflachung erfährt. Für eine einwandfreie
Modulation ist diese S-förmige: Modulationskurve nur zum Teil nutzbar. Ferner hängt die Wirksamkeit
der Ventile außer von der Modulationsspannung auch von der zu steuernden Hochfrequenzspannung
ab. Dadurch gewinnen Betriebsspannungsschwankungen der Elektronenröhren Einfluß auf die Modulationskennlinie. Bei kleinerer Hochfrequenzspannung
ist beispielsweise die Kennlinie steiler als bei höheren Spannungen. Auch Temperaturänderungen,
insbesondere bei Sperrschichtgleichrichtern, beeinflussen die Kennlinie. Hierdurch können Verschiebungen der Kennlinie in
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bezug auf die Nullinie eintreten, was besonders bei Frequenzumtastung nachteilig ist.
Es ist bereits eine Anordnung zur Frequenzmodulation bekannt, bei der eine Anzahl von
Ventilen, die jeweils mit einem Widerstand in Reihe liegen, parallel geschaltet sind. Durch die
Ventile werden diese Widerstände im frequenzbestimmenden Teil des Oszillators wirksam gemacht.
Die Steuerung der Ventile erfolgt hierbei
ίο aber nicht unmittelbar durch die angeschalteten
Modulations- und Vorspannungen, sondern auf dem Umweg über Gasentladungsröhren, die den Ventilen
vorgeschaltet sind. Da diese Gastrioden in schneller periodischer Folge immer wieder gelöscht
werden müssen, ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung . der Anordnung, abgesehen
von dem erheblich verringerten Aufwand, ein wesentlich glatterer Verlauf der Modulationscharakteristik.
Zur Beseitigung der erwähnten Nachteile ist es bekannt, zwei parallel geschaltete Ventile zu verwenden,
welchen eine Gegentaktsteuerspannung zugeführt wird. Eines der Ventile beeinflußt, die
Kapazität und das andere die Induktivität eines Schwingkreises. Es ist auf diese Weise möglich,
den Wirkungsgrad einer Modulationseinrichtung bis zu einem bestimmten Grad zu verbessern. Diese
bekannte Anordnung ist jedoch in · ihrem Aufbau insbesondere wegen der Erzeugung von Gegentaktsteuerspannungen
verhältnismäßig umständlich und erlaubt auch keine beliebige Vergrößerung der Kennlinie. Gemäß der Erfindung werden die beschriebenen
und die der bekannten Anordnung noch anhaftenden Nachteile dadurch vermieden, daß zwei oder mehrere mit je einem in Serie mit
einem gleichartigen Blindwiderstand liegenden Ventil hochfrequent zueinander parallel geschaltet
sind, wobei jedem Ventil die Modulations- bzw. Tastspannung gleichsinnig als Steuerspannung,
aber je eine besondere, zweckmäßig in gleichen Beträgen voneinander abweichende Vorspannung zugeführt
wird.
Die Parallelschaltung zweier oder mehrerer Ventile war am Tage der Anmeldung zum Aufbau
einer resultierenden Kennlinie aus zwei oder mehreren Einzelkennlinien bereits bekannt. Diese
bekannte Anordnung erlaubt jedoch nicht ohne weiteres den Aufbau einer einzelnen Kennlinie mit
Vergrößerung ihres . geradlinigen Teiles, wie es durch die Erfindung ermöglicht wird. Auch ist
diese bekannte Anordnung nicht in Verbindung mit Frequenzmodulationsanordnungen angewendet
worden.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es jedoch möglich, den linearen Teil der Kennlinie
zu vergrößern, da sich die linearen Teile der Kennlinien eines jeden Ventils zu einer gemeinsamen
linearen Kennlinie zusammensetzen. Die Ventile, gleichgültig, ob Gleichrichter, gesteuerte
Elektronenröhren oder spannungsabhängige Widerstände, schalten den Blindwiderstand, der mit dem
jeweiligen Element in Serie geschaltet ist, nacheinander an den Schwingungskreis an, so daß bei
geeigneter Dimensionierüng der Vorspannung eine gleichmäßige und stetige Frequenzmodulation bzw.
Frequenztastung über ein größeres Gebiet der Modulationskennlinie möglich ist.
Ändert sich auf Grund von Änderungen der Hochfrequenzspannung oder durch andere Ursachen
die Steilheit der Einzelkennlinien, so tritt dadurch eine Änderung des allgemeinen Verlaufs
der zusammengesetzten Kennlinien nicht ein. Diese Steilheitsänderungen machen sich lediglich durch
Änderungen dm Verlauf des oberen und unteren Endes der zusammengesetzten Kennlinien bemerkbar.
Die geringe verbleibende Welligkeit innerhalb des geraden Teiles der Kennlinie ist lediglich eine
Aufwandsfrage. Mit der Zahl der Elemente steigt die Linearität. Die Temperaturabhängigkeit der
Elemente verursacht keine Steilheitsänderung der Kennlinie, sondern eine Parallelverschiebung und
ist leicht kompensierbar, indem beispielsweise der Blindwiderstand als Kondensator gegenläufiger
Temperaturkoeffizienten gewählt wird.
Ein Ausführungsbeisp'iel der Erfindung soll an Hand der Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. ι zeigt ein Schakungsbeispiel, während
Fig. 2 die Kennlinie zeigt, welche mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erreicht
wird.: '
In Fig. ι ist L die Schwingkreisinduktivität und
C die Schwingkreiskapazität. Dem Element C sind fünf gleichartige Serienschaltungen, bestehend aus
je einem Kondensator Ci bis C5, einem Gleichrichter
G 1 bis G 5 und einem weiteren Kondensator Ci' bis Cs' parallel geschaltet. Die Modulationsspannung
wird an den. Klemmen Ki und K 2 zugeführt, und zwar über Widerstände R 1 bis R 5
an die Verbindungspunkte zwischen den Gleichrichtern Gi bzw. bis G 5 und den Kondensatoren
C ι bis C 5. Die Vorspannung der Gleichrichter G 1
bis G 5 wird Spannungsteilern entnommen, welche aus den Arbeitswiderstandspaaren Si bis ^4 bestehen,
die an der Spannungsquelle E liegen. Es ist zu erkennen, daß die Modulationsspannung allen
Gleichrichtern Gi bis Gs gleichmäßig zugeführt
wird, während jeder Gleichrichter vom Spannungsteiler Si bis S4 eine unterschiedliche'feste
Vorspannung erhält. .
Dem Modulationsteil ist ein Widerstandskomplement zugeschaltet, welches den spiegelbildlichen
Aufbau der Modulation, jedoch ohne Blindwiderstände, zeigt. Dieses Komplement ergänzt den
spannungsabhängigen Eingangswiderstand des Modülationsspannungseinganges
zu einem konstanten Wert. Es besteht aus den Spannungsteilern 5" 1
bis S4, analogen Elementen Si' bis S4', Gleichrichtern
Gi' bis G 5' und Widerständen Ri' bis
Rs'- Die Kondensatoren Ci' bis C5' liegen an den
Gleichrichtern Gi bis G5 und an der Klemme Ki,
um die Hochfrequenzspannung vom Gleichrichter fernzuhalten.
Fig. 2 zeigt die Kennlinie, welche sich aus einer Schaltung nach Fig. 1 ergibt. Der Serienschaltung 1251
Ci, Gi, Rι entspricht die Kennlinie Ki, welche
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stetig in die Kennlinie K 2 der Elemente C 2, G 2, R 2 usw. einläuft. Es kommt bei richtiger Einstellung
der Vorspannung eine lineare Kennlinie zustande. Fig. 2 zeigt einen vollständigen Lineartaster.
Die Einstellung der Kennlinie erfolgt so, daß die Wirksamkeit der Überlappung der Einzelkurven
durch Reduzierung der angelegten HF-Spannung aufgehoben wird und eine Treppenkurve
entsteht.
Wird die Modulationskennlinie durchfahren, so müssen die Erequenzsprünge von einer Treppe
zur anderen den gewünschten Wert haben, z. B. bei 4 V Spannungsabstand und einer erwünschten
Hubsteilheit von 50 Hz/V gleich 50X4= 200 Hz
sein. Dies wird mit den Hubkondensatoren eingeregelt.
Des weiteren verschiebt man die Vorspannung der Einzelelemente mittels der Spannungsteiler 5* 1
bis 6*4 so lange, bis bei der eingestellten Modulationsspannung
der Hub den Sollwert hat.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Schaltungsanordnung zur Frequenzmodulation oder Frequenztastung mit veränderlicher Modulations- bzw. Hochfrequenzspannung unter Benutzung eines gesteuerten Ventils, welches in Serie mit einem Blindwiderstand dem Blindwiderstand des Schwingungskreises parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Ventile mit je einem in . Serie liegenden gleichartigen Blindwiderstand parallel geschaltet sind, wobei jedem Ventil die Modulations- bzw. Tastspannung gleichsinnig als Steuerspannung und je eine besondere, zweckmäßig in gleichen Beträgen voneinander abweichende Vorspannung zugeführt wird.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile Sperrschichtgleichrichter sind.
- 3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente symmetrische Kennlinien besitzen und diese Symmetrie durch veränderliche Vorwiderstände für den Modulationsstrom oder durch veränderlichen Blindwiderstand oder beides, gegebenenfalls durch Ausbildung der genannten Widerstände als Spannungsteiler, erzielt wird.
- 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturunabhängigkeit der Ventile durch einen gegenläufigen Temperaturkoeffizient einzelner Schaltelemente kompensiert ist.
- 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebespannung zur weiteren Linearisierung mit der Modulationsspannung gegengekoppelt ist.
- 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein spiegelbildliches Widerstandskomplement, bestehend aus der gleichen, gegenläufig wirksamen Modulationsanordnung, jedoch ohne Hochfrequenzmodulation, parallel geschaltet ist.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 560227, 831562; schweizerische Patentschrift Nr. 258 470;
USA.-Patentschrift Nr. 2 469 837.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 609 66:0/506 10.56
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