DEP0004563DA - Verfahren zur Erzeugung einer Pulsphasenmodulation - Google Patents

Description

Für Yersehiedene Zwecke_s insbesondere für die drahtlos© Mehrkaaals übertragung mit sehr kurzen (Dez line te r-) Wel Ie η, sind Verfahren entwickelt worden, bei denen die verschiedenen über eine Verbindung geleiteten Nachrichten verschiedenen Impulsreiheη aufmoduliert werden, derart, dass von einer Impulsfolge z.B. jeder zwölfte oder νIerund= zwanzigste Impuls die Modulation einer und derselben Nachricht trägt, während die dazwischen liegenden Impulse jeweils von elf bzw.drei« undzwanzig anderen Hachrichten abwechselnd moduliert werden. AfA*,

lationsarten können im Zusammenhang mit der βingangs erwähnten Mehrkanalübertragungstechnik verwendet werden, wobei sich insbeson»

hohe Slürf reihe it auszeichnet und daher vor den beiden anderen Kodu« lationsartea bevorzugt wird. Die JEs^uIsphasenmodulation besteht darin, dass je nach dem Grad der Modulation die bei unmodulierter Impulsfolge in regelmässigen Zeitabatänden aufeinander folgenden Impulae gegenüber dieser ihrer Euhelage zeitlich früher oder später zur Auesendung kommen. Die Verschiebung des einzelnen Jiupulsee aus seiner bei unmodulierter Impulsfolge festliegenden zeitlichen Mittel» lag©, kann also proportional der Modulstionsspannung in der Weise erfolgen, dass bei positiver Mddulationsspannung eine Verspätung des Impulses bei negativer Modu.lationsspannung eine Verfrühung des üßpulses gegenüber dieser Mittellage e intritt oder umgekehrt.

Die bisher bekannt gewordenen Anordnungen zur 4a&$ulsphaBennioäu« lation bedingen im allgemeinen Speziairöhren ziemlich verwickelter Bauart und zwar werden meist Kathodenstrahlröhren verwendet,

die wenigstens

die wenigstens so fiele Afclenksysterne eathalt©E müssen , als mit der Rühre Übe r t ragungskan&Te gesteuert werden so Ilen, und deren Anoden ebenfalls «In© besondere Auebiliung erfahren müssen. Im Ge= gensatz dazu stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe,

möglichst geringen Anzahl von normalen Ve rs tärke rröhre η zu finden. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass zeitlich regelmässig aufeinander folgende durch an eich bekannte MIttel amp!itudenmodullerte Bapulee einen Kondensator auf ihre jeweilige

Konsens a to re zur Auslösung der phasenmoduliert« Jiapulse verwendet

Das erfindungsgemäase Verfahren geht also von auf beliebige I^r _eIee und mit an eich bekannten Mitteln amplitudenmodulierten Impulsen aus. Während der Dauer des amplitudeniaodulierten Impulses wird ein Kondensator auf den durch die Modulation beeinflussten Scheitelwert des Impulses aufgeladen. Die Dauer der darauf folgenden Entladung des Kondensators richtet eich -defee*-nach der Höhe seiner Aufladung durch die Iicipulae, ist also abhängig von der Amplitude der Ausgangs» impulse. Da nur ein sehr geringer Zeitraum zur Aufladung des Kon« densatore zur Verfifung steht (die Iiapulsdauer beträgt bei den prak= tischen Ausführungen der erwähnten Mehrkanalübertragungen zwiaohen 0,6 und 1,0 pe), wird der Kondensator zweckmässig in die Kathoden« zuführung einer Röhre gelegt, auf deren Gitter die saplltudenmotue lierten Ausgangs impulse gegeben werden. Die Anordnung kann nun so getroffen sein, dass am Endpunkt der jeweiligen Entladung des Kon« densators, die über ein beliebiges Widerstandsnetzwerk oder eine Röhre erfolgen kann, ein Kippgenerator angestossen wird, der dann zu diesem Zeitpunkt einen Impuls erzeugt. Dieser entsteht also gegenüber dem ursprünglichen ampli tudeniaodulierten Ausgangspule zeitlich umso später, je länger die Entladungsdauer des Kondensators, d. h. Je höhend le Amplitude dee Ausgangs impulses Seibstyiiar₁₅ Damit ist die Umwandlung der^^^litudenmodulation in βine^^hasenmodulation praktisch bereits dtirchgeführt»

Um eine unabhängig worn Iadezustand des Kondensators stets gleich« bleibende Sη t lad β s t roras t ä rke zu erzwingen, wird in weiterer

Ausgestaltung

Ausgestaltung der Erfindung als IntladerShre eine Penthode verwendet, an der eine Anodenspannung tob solcher Grösse aufrecht ©Aalten Wird_s dass ei® bei weiterer I_rMliuiig durch, di© jeweilige Spaanung des ICoadeasaters stets in einem Bereich des Anodenstrom-Anodenspannungs-KennlinienfeIdes arbeitet, in dem der Anedenstrom nahezu unabhängig von der Anodenspannung ist. In einer besonders zweckmässigen Ausführung form der Schaltung zur Durchführung des erf indungsgemässen Verfahrene erreicht man dies durch positive Vorspannung des Gitters der Auflade» röhre, deren Kathode auf gleiches Potential gelegt ist, wie di<j Anode der Entladeröhre und der Kondensator selbst. Hinsichtlrli des Anoden= stromes liegen also die beIden Röhren in Reihe, Durch die positive Gittervorspannung der Aufladerehre wird ein dauernd fliessender S_trom durch die Entladeröhre erzwungen, unabhängig davon, wie hoch die Spannung an ihrer Anode bzw.am Kondensator ist. Wird der Kondensator über die AufladereLhre auf eine bestimmte Spsnnuiig auf ge laden, so bestimmt, gleichgültig bis zu welcher Höhe der Spannung diese Aufla= dung erfolgt, das Gitterpotentlal der Auf lade röhre den Arbeitepunkt für die Entladeröhre, in welchem, die Entladung des Kondensators über diese Höhrβ einsetzt. Durch geeignete Wahl der Gittervorspannung kann man also erreichen, dass der ganze En tla dung svo rgang bereits, wie oben erwähnt, in dem Bereich des Kennlinienfeldes der Entlade» röhre liegt, in dem die Anodenapannung auf die Höhe des Anodenstromeβ praktisch keinen Einfluss mehr hat.

Weiterhin wird vorteilhaft; die Aufladung des Kondensators durch die Aufladeröhre nicht über die Anoden-Kathodenstrecke, sondern im wesent» liehen über die Schimgitter-Kathodenstrecke vorgenommen. In die A_nOdenzuleitung zur Aufladeröhre wird dann ein Vorwiderstand eInge* schaltet, an dem der durch den Anodenstrom in dieser Röhre erhaltene Spannungsabfall abgegriffen werden kann.

Die Vorgänge an den beiden Söhren und am Kondensator spielen eich dann In folgender Weise ab: Kach Aufladung des Kondensators über die Schinagitter-Kathodenstreeke der Aufladeröhre durch den Ausgangs im= puls wird die Rückentladung des Kondensators durch die Aufladβröhre info Ige des hohen Kathodenpo tent Ials dieser Röhre gesperrt. Dagegen entlädt sichrer Kondensator jetzt mit der durch die Kennlinie der Sntladeröhre vorgeschriebenen Entladestromstärke über diese Röhre, wobei die Spannung am Kondensator und damit die Acodenspannung

der Entladeröhre

der Entlader»lire und das Satliodenpotential der Aufladerghre praktisch liaear mit der Zeit kleiner Wartes₃ la dem Augeabliek_p in tea die Spannuag am Koaiessator s© kl®Ib geworden ist, dass die positive Gittervorepannung der Aufladeröhre diese öffnet, flieset nieder ein Anodenetro ία durch, die Auf lade röhre und über die Ent lade röhre weiter zur Erde. Dae JSineetzen dieses Anoden« strömeβ erfolgt genau zu dem Zeitpunkt, zu dem der Entladungs« Vorgang des Kondensators beendet ist, d.h. also je nach der Anplitude des ureprünglichen Aufladeimpulees seitlich bald früher, bald später nach dessen Auftreten. Der Zeitpunkt des Wiederein= aetzens des Aaodenatromes durch die Aufladeröhre, d.h. der Zeit= punkt des Auftretens eines Spannungsabfalie am Anodenwideretand der Aufladeröhre let daher für die S_rZeugung eines neuen phasen» modulierten Mpuleee ^erweadfear_e

In weiterer Ausgestaltung der Erf indung wird die Erzeugung des phasenmodulierten Impulses selbst mittels eines differenzieren» den Netzwerkes vorgenommen, durch das während des Anstiegs des Anodenstromes der Aufladeröhre ein Spannungsimpuls erzeugt wird. Da durch das differenzierende Netzwerk auch beim Abreissen dee Anodenstromes durch die Aufladeröhre (während der Aufladung des Kondensators durch den Ausgangsimpuls) ein Impuls erzeugt wird, der aber gegenüber dem Ausgangs impuls stets die gleiche Lage behält und zur Hiasenmodulation also nicht geeig«net ist, muss dieser Impuls durch eine auf das differenzierende Netzwerk föl= genfie, negativ vorgespannte Trennröhre abgeschnitten werden.

Da bei normalen Verstärkerröhren die Spannungsabfall® am Anoden» widerstand der Laderöhre nicht so gross sind, dass durch bekannte Differenzierschaltungen Impulse der notwendigen Grösse bei Im= pulslängen von weniger als 1 fas erzeugt werden können, ordnet man zweckmässig hinter der Laderöhre eine weitere Veretärkerstufe an. Koppelt man die Ausgangsspannung dieser zweiten Röhre (zweckmässig über das Schirmgitter) auf das Steuergitter der Aufladeröhre zurück, so erhält man eine Art Multivibratorschaltung, die sehr steilen Verlauf des Spannungsanstiegs und-Awfalles zu erreichen gestattet.

Ia der Zeiohausg ist in Iig_eI eiae Schaltung, wie sie zur Aus= führung eines erfindungsgemässsn Verfahrens geeignet ist, als

Ausführungsbeiapiel

Ausftihrungsbei8pi©l und ausserdem in Jig.2 der zeitliche Ablauf der Vorgänge in verschiedenen Biaktea dieser Selialtesg dargestellt.

Iia Fig_eI ist 0 der Kondensator, der über die Auf laderöhre L aufgee laden und über die Entladeröhre 1 entladen wird. Die Ausgangs impulse werden bei J auf das Steuergitter der Aufladeröhre L gegeben, das über den Gitterableitwiderstana positiv vorgespannt ist. über das Schirmgitter G^ der Aufladerfthre L wird von der Anodenspannungew_iUelie A der Kondensator C auf eine Spannung aufgeladen, deren Betrag von der Grösse des am Steggitter der Röhre L liegenden Impulses abh&ngt.

In Fig_aSaist eine Beihe von in regelmässiger Folge auf tretenden ,am» pl itudenmodulierten Impulsen J dargestellt, wie sie am Steuffgitter der Röhre L auftreffen. Die Spannung in der Kathode der Röhre L_t gleichzeitig die Ladespannung u_q des Kondensators C und die Spannung an der Anode der Sntladeröhre S, steigt während der Dauer des Im= pulses etwa in der in Fig.2b angegebenen Weise an. Sobald der Impuls am Steuergitter der Röhre L abreiset, ist infolge der positiven Auf» ladung des Kondensators C und des däduroh bedingten hohen positiven Potentials der Kathode der Aufladeröhre L die Entladung des Kondsns sators C über diese Röhre gesperrt. Der Kondensator entlädt sich daher Jetzt über die Röhre E, wobei seine Spannung U_ß wieder in der in Fig. 2b dargestellten Weise praktisch linear mit der Zeit abnimmt. Wenn die Spannung am Kondensator C so weit gesunken ist, dass die Röhre L Inf3Ige ihrer positiven Gittervorspannung sich wieder öffnet, so flieset durch die Röhre L und die Röhre £ ein Anodenstrom 1 von einer durch die mittels des Widerstandes Rjj^ eInstellbare^Gittervor=

spannung der Röhre S gegebenen Grösse. Bar Verlauf dieses Anodena stromes ist in Flg.2c dargestellt. Ir erzeugt am Anodenwiderstand R₄

der Aufladeröhre L einen Spannungsabfall ♦U^₁ der über den Koppelkondew eator auf das Gitter der Verstärkerröhre V gegeben wird. Zur Besxhleunigung des Spannungsumschlage an R, wird über den Rückkoppel«= kondensator vom Schirmgitter der Röhre V der verstärkte Spannungs« atoss auf das Steuygitter der Aufladeröhre L rückgekoppelt. In der Anodenzuleitung zur Röhre V liegt das differenzierende Netzwerk H_i

Xinsatz des Anodenstromes durch die Röhre I

in einen Impuls umgewandelt wird, ier über den Kondenuator aus dar Schaltung ausgekoppelt und der weiteren Verwendung zugeführt wird. Der Verlauf des Spannungsabfalls +U^am Anodenwiderstand R 1st in I¹IgoEc gestrichelt eingezeichnet,, In Fig. 2d ist der Kathodenstrom der Aufladeröhre L dargestellt, der sich aus zwei Anteilen zusammen^

setzt:

setzt: dem Anodezxstrom durch, den Anoden»iderstand E_s und dem Aufladeatrom des Koadeasators C, der grösstenteils über das S_chirmgitter G_g tos L fliegst«, Sndlich ist in Jfig.2« eine Dar» stellung der Impulse gegeben, wie sie durch das differenzierende Sietznerk N hinter der Röhre f in Abhängigkeit vom Anstieg bzw. Abfall des Anodenstromes bzw. das Spannungsabfalie am Anodenvorwi» derstand JR^ der Röhre L erzeugt werden. Die stets in gleichem Ab= stand zur Zxtit beim. Abreissen des Ausgangeimpulaes J auftreten= den negativen Impulse werden durch eine in Fig.1 nicht weiter dargestellte Trennetufe abgeschnitten, während die positiven Impulse J^₁ die jeweils beim Einsetzen des Anodenetromes durch die Höhr« L auftreten, die zur Verstärkung weiter geleiteten phasenmodulierten Mutzimpulse darstellen. Sie kommen gegenüber dem durch die strichpunktierten Linien t. Etarkfe rten Zeitpunkt

dee Auftretens der Ausgangsimpufee J um eine Zeit h später zur Inte Btehung, die umso grösser ist, je höher die A_mPlitude des Aus= gangsimpulses war. Infolge der Ze itlinearität der Entladung 1st die Zeitauslenkung der neuen Impulse proportional der A_mplitude des AusgangeiapulsaiJ,

Aalag®ns fi Figuren

8 Patentansprüche.

Claims (1)

1. Pateataasprilelie

   Verfahren zur Iraaugmag ©iaer ^pulsphasenmodulation, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich regelmässig auf eiiiander folgende , duroh an sich bekannte Mittel aiaplitudenmodulierta Iepulse einen Kondensator auf ihre jeweilige Spitzenspannung aufladen und die -gt e - e darauf r- Entladung^ äieees Kondensators zur Auslösung der phasemnodulierten Impulse verwendet e

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kon«= densator durch den Kathodenetrom einer von den amplitudenmodulierten Inipuleen gesteuerten Röhre aufgeladen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängig vom Ladezustand des Kondensators stets gleichbleibende SatladeStromstärke durch eine mit einer Anodenvorspannung betriebene Penthode erzwungen wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anoden« vorspannung der Entladepenthode durch eine positive Vorspannung der Aufladeröhre erzielt wird, deren Kathode auf gleiches Potential gelegt ist, wie die Anode der Entladeröhre und der über sie zu entladende Kondensator«

   ö. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufladung des Kondensators über das Schirmgitter e> iner Penthode vorgenommen wird, während an einem im Anodenkreis dieser Röhre liegenden Widerstand einefvon dem durch die Entladedauer des Kondensators ei» .ae-et be*

   stimmten Anodenstrom hervorge:

   .aee-eet be*

   irufen/Ji£Spannung abgegriffen wird, (he./*

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der phaaehmodulierten Impulse mittels eines differenzierenden Netzwerkes vorgenommen wird, durch das Anstieg und Abfall des Anodenstromes einer Röhre, von denen wenigstens einer durch die Sntladezeit des Kondensators hinsichtlich des Zeitpunktoa seines Auftretens bestimmt ist, in. Mpulse umgewandelt

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   7, Verfahren naeh Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet, daee tie am AnodenwiderBtand der Aufl&deröhre abgegriffen© Spaaaaag dem Gitter einer weiteren Höhr» zugeführt Wird₈ von deren Schirmgitter si® auf das Gitter der ersten Söhre rückgekoppelt