DEP0020697DA - Schaltung zur Modulierung elektrischer Schwingungen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Modulierung elektrischer Schwingungen, die eine doppelte Gegentaktschaltung von Gleichrichtern enthält, wobei die Durchlassrichtung der Gleichrichter der einen Gegentaktschaltung derjenigen der anderen entgegengesetzt ist und der Trägerwellengenerator, der die zu modulierenden Schwingungen liefert, zwischen den elektrischen Mittelpunkten von jeder der Gegentaktschaltungen angeschlossen ist. Eine solche Schaltung, die unter der Bezeichnung doppelter Gegentaktmodulator bekannt ist, ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt; sie enthält zwei Gegentaktschaltungen von Gleichrichtern A(sub)1 und A(sub)2 bezw. B(sub)1 und B(sub)2, die über Transformatoren T(sub)1 und T(sub)2 bezw. verbunden sind einerseits mit dem Eingangskreis, dem die modulierenden Schwingungen zugeführt werden, die durch eine die Spannung e(sub)q liefernder Spannungsquelle dargestellt sind, und andererseits mit dem Ausgangskreis, der durch einen Belastungswiderstand R(sub)s dargestellt wird und dem die modulierten Schwingungen entnommen werden. Die elektrischen Mittelpunkte der Sekundärwicklungen des Eingangstransformators T(sub)1 und der Primärwicklungen des Ausgangstransformators T(sub)2 sind je miteinander und ausserdem mit einem Trägerwellengenerator verbunden, der durch eine Spannungsquelle e(sub)P mit einem Innenwiderstand R(sub)P dargestellt ist.

Die Spannung e(sub)q kann eine Niederfrequenzspannung oder eine Hochfrequenzspannung sein, die mit der Trägerwelle e(sub)P demoduliert oder gemischt werden muss.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist bekannt, sodass sich eine nähere Beschreibung derselben erübrigt.

Dem doppelten Gegentaktmodulator haftet folgender Nachteil an. In einer bestimmten Phase der Trägerwellenspannung e(sub)p werden die Gleichrichter A(sub)1 und A(sub)2 leitend über diese entsteht ein Spannungsverlust e(sub)A von der Trägerwellenfrequenz. Diese Spannung e(sub)A kommt als Sperrspannung e(sub)B über die Gleichrichter B zu stehen. Wenn die Gleichrichter eine ideelle Charakteristik haben würden, d.h. einen unendlich hohen Widerstand in der Sperrichtung und einen unendlich niedrigen Widerstand in der Durchlassrichtung, würde die Spannung e(sub)A und somit auch die Sperrspannung über die Gleichrichter B gleich Null werden. Da die Vorrichtung nur als Modulator wirken kann solange die modulierende Spannung e(sub)q nicht hinreichend gross ist um die gesperrten Gleichrichter B wieder aufzudrücken, heisst dies, dass der mit idealen Gleichrichtern versehene Modulator nicht als Modulator wirksam sein könne. Die in der Praxis verwendeten Gleichrichter sind nicht ideal; der Widerstand in der Durchlassrichtung hat keinen unendlich niedrigen Wert, sodass über die Gleichrichter, die während einer bestimmten Phase der Trägerwellenspannung e(sub)P gesperrt sein sollen, immer eine Sperrspannung steht und der Modulator somit funktionieren kann. Trotzdem bleibt diese Spannung e(sub)B klein. Sie wird vom Verhältnis zwischen dem Widerstand r der Gleichrichter in der Durchlassrichtung und dem häufig wesentlich grösseren Innenwiderstand R(sub)P des Trägerwellengenerators bestimmt.

Wenn die Amplitude der modulierenden Schwingungen e(sub)q grösser als die Sperrspannung e(sub)B wird, werden auch die Gleichrichter, die eigentlich gesperrt sein sollten, leitend, mit der Folge, dass nun die beiden Gegentaktschaltungen einen Strom in dem gemeinsamen Belastungswiderstand R(sub)s fliessen lassen. Da diese Ströme entgegengesetzt gerichtet sind, tritt eine Abnahme des resultierenden modulierten Ausgangsstroms bezw. der Ausgangsspannung auf, oder mit anderen Worten: der Modulator hat eine begrenzende Wirkung. Diese begrenzende Wirkung ist manchmal erwünscht, z.B. in Trägerwellentelephoniesystemen, bei denen Modulatoren der beschriebenen Art verwendet werden und bei denen verhütet werden soll, dass das modulierte Signal einen bestimmten Höchstwert überschreitet.

In anderen Fällen hingegen ist eine begrenzende Wirkung des Modulators gerade unerwünscht im Zusammenhang mit den durch die Begrenzung erzeugten unerwünschten Modulationsprodukten.

Die Erfindung verfolgt nun den Zweck den Punkt, an dem die begrenzende Wirkung des doppelten Gegentaktmodulators anfängt, beliebig einstellbar zu machen.

Gemäss der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass in wenigstens eine der Verbindungsleitungen des Trägerwellengenerators mit einem elektrischen Mittelpunkt jeder Gegentaktschaltung eine Impedanz für zumindest die Frequenz der zu modulierenden Schwingungen eingeschaltet wird.

Fig. 2 der Zeichnung stellt eine Schaltung nach der Erfindung dar. Diese entspricht der Schaltung nach Fig. 1; es ist aber in eine Verbindungsleitung zwischen dem Trägerwellengenerator und der Gegentaktschaltung, welche die Gleichrichter A(sub)1 und A(sub)2 enthält, ein Widerstand R(sub)A und in die Verbindungsleitung zwischen dem Trägerwellengenerator und der die Gleichrichter B(sub)1 und B(sub)2 enthaltenden Gegentaktschaltung, ein Widerstand R(sub)B aufgenommen. Die Sperrspannung e(sub)B, die nun über den gesperrten Gleichrichter steht, angenommen, dass dies die Gleichrichter B(sub)1 und B(sub)2 sind, ist annäherungsweise gleich: und ist also durch die Wahl des Widerstands R(sub)A einstellbar. Ein ähnlicher Ausdruck gilt für die Sperrspannung, die an den Gleichrichtern A(sub)1 und A(Sub)2 während der Zeit zur Wirkung kommt, in der die Gleichrichter B(sub)1 und B(sub)2 leitend sind. Da die Grösse der Sperrspannung e(sub)B den Punkt bestimmt, an dem die begrenzende Wirkung des Modulators anfängt, ist es klar, dass durch Einstellung des Widerstandes R(sub)A dieser Punkt einstellbar ist. Wenn die Gleichrichter die gleichen Kennlinien haben, können die Widerstände R(sub)A und R(sub)B gleich gross gewählt werden; im anderen Fall müssen sie ein wenig verschieden sein, um zu bewirken, dass die Sperrspannung der Gleichrichter der beiden Gegentakthälften die gleiche ist.

In Fig. 3 der Zeichnung ist ein vereinfachter Modulator der doppelten Gegentaktart dargestellt, bei dem ein Ausgangstransformator T(sub)2 mit einer einzigen Primärwicklung zur Verwendung kommt. Die Widerstände R(sub)A und R(sub)B sind hierbei in ähnlicher Weise wie beim in Fig. 2 dargestellten Modulator angebracht.

Claims (1)

1. Schaltung zur Modulierung elektrischer Schwingungen, die eine doppelte Gegentaktschaltung von Gleichrichtern enthält, wobei die Durchlassrichtung der Gleichrichter der einen Gegentaktschaltung derjenigen der anderen entgegengesetzt ist und der die zu modulierenden Schwingungen liefernde Trägerwellengenerator zwischen den elektrischen Mittelpunkten von jeder der beiden Gegentaktschaltungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens eine der Verbindungsleitungen zwischen dem Trägerwellengenerator und einem elektrischen Mittelpunkt von jeder der Gegentaktschaltungen eine Impedanz für zumindest die Frequenz der zu modulierenden Schwingungen eingeschaltet ist.