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Oszillator-) cdulator-Schaltung.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Osz. IIator-Modulatorsystem, besonders auf ein solches in Heterodyne-Radioempfängern, das, wenn es zum Empfang von Zeichen irgendeiner Frequenz inner-
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über einen beträchtlichen Frequenzbereich abstimmbar ist, durch die Kombination von Kreisen gleichförmiger Verstärkung und Neutralisation der Kathodengitterkapazität erreicht.
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mit einem Superheterodyne-Empfänger beschrieben.
Diese Erfindung ist jedoch auch in Verbindung mit Empfängern der Heterodyneart und in Verbindung mit irgendeiner Oszillator-Modulatoreinrichtung, die über einen beträchtlichen Frequenzbereich arbeiten soll, zu verwenden, wenn eine im wesentlichen gleichförmige Ausgangsleistung erzielt werden soll und andere Anpassungseinrichtungen ausser der Abstimmung nicht erforderlich werden sollen.
Zweckmässigerweise wird angenommen, dass der Oszillator-Modulator aus drei verschiedenen
Kreisen besteht. Der zwischen dem Gitter und der Kathode der Röhre liegende, eine Selbstinduktion mit parallel dazuliegendem Absfimmkondensator enthaltende Kreis, wird als der Eingangskreis angesehen : Der zwischen der Anode und der Kathode der Röhre liegende Kreis, der die Ausgangsselbst- induktion und den Kondensator enthält, der ihn auf die Zwischenfrequenz abstimmt, wird als Ausgangskreis bezeichnet. Der geschlossene Oszillatorkreis, der eine Selbstinduktion und einen diese Selbstinduktion auf die Oszillatorfrequenz abstimmfähigen Kondensator enthält, wird Oszillatorkreis genannt.
Dieser Kreis ist sowohl mit dem Ausgangs-als auch mit dem Eingangskreis gekoppelt. Ein Teil des Eingangskreises gehört zugleich auch dem Ausgangskreis an und soll im folgenden "Kathodenkreis" genannt werden. Der Teil des Eingangskreises, der die Selbstinduktion und den dazu parallelliegenden Abstimm- kondensator enthält, wird der abgestimmte Eingangskreis genannt.
Die dem Eingangskreis der 03zillator-Modulatorröhre durch den Oszillatorkreis aufgedruckte Spannung wird als die Oszillatorspannung bezeichnet. Die dem Eingangskreis der Oszillator-Modulatorröhre durch die Antenne oder einen andern Eingangskreis in der Frequenz der Zeichenträgerwelle aufgedrückte Spannung wird mit Zeichenspannung bezeichnet. Das Verhältnis der Schwankungen der Wechselstromspannung im Sekundärteil des.Ausgangstransformators der Oszillator-Modulatorröhre zu den Schwankungen der Zeichenspannung in ihrem Eingangskreis wird mit Übersetzungsergebnis des Oszillator-Modulators bezeichnet.
Allen Oszillatoren ist das Problem, eine gleichförmige Ausgangsleistung zu erhalten, wenn der Oszillator über ein breites Frequenzband abgestimmt wird, gemeinsam. Wenn, wie z. B. in einem Heterodyne-oderSuperheterodyne-Radioempfänger, ein Oszillator mit einemModulator kombiniert wird, wird das Problem, ein im wesentlichen konstantes Übersetzungsergebnis in dem Oszillator-Modulator zu erhalten, noch schiweriger. Es ist beobachtet worden und wird später gezeigt, dass die.
Anwesenheit eines Kreises, der auf eine der Oszillatorfrequenz benachbarte Frequenz abgestimmt und mit dem Eingangskreis solcher Röhre verbunden ist, eine Herabsetzung der den Klemmen des Oszillator-Modulator- Röhreneingangskreises zugeführten Oszillatorfrequenzspannungen verursacht. Diese Herabsetzung der Rückkopplungsenergie nimmt in der Richtung des hochfrequenten Endes des Abstimmbereiches zu.
In der gewöhnlichen Oszillator-Modulatoreinrichtung, in der die Oszillatorspannung den Kathodenkreis speist, erscheint ein grosser Teil der Oszillatorspannung im abgestimmten Eingangskreis. Da die
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Oszillatorfrequenz normalerweise höher als die Zeichenfrequenz ist. arbeitet der Oszillatorkreis wie eine induktive Belastung im Zeichenkreis und neigt dazu, die Rückkopplung zu erhöhen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, : die obenerwähnten Schwierigkeiten zu überwinden und einen Oszillator-Modulatorkreis zu schaffen, der. wenn er auf den Empfang von Zeichen irgendeiner
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frei ist.
In den üblichen Heterodyne- oder Superheterodyne-Empfängen ist es im allgemeinen notwendig.
Mittel vorzusehen, die die Abstrahlung der Oszillatorfrequenz durch die abgestimmten Eingangskreise
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Vorrichtung verhindert indessen die Rückwirkung des abgestimmten Eingangskreises des Modulators auf die Oszillatorströme nicht. Diese Rückwirkung zu verhindern. ist der wesentliche Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Weiter will diese Erfindung die Abstrahlung der Oszillatorfrequenzströme vermeiden, ohne dass eine Kopplungsröhre benötigt wird.
In der vorliegenden Erfindung wird die Gitterkathodenkapazität der Oszillator-Modulatorröhre durch die Verwendung eines Neutralisierungskondensators und durch eine Wicklung, die induktiv mit der Selbstinduktion des Oszillatorkreises gekoppelt ist, neutralisiert. Diese Neutralisierungseinrichtung wird mit Mitteln zur Aufreehterhaltung einer im wesentlichen gleichförmigen Oszillatorspannung und einer im wesentlichen gleichförmigen Kopplung zwischen dem Oszillatorkreis und dem Kathodenkreis kombiniert.
Diese Einrichtung dient gleichzeitig dazu, die Herabsetzung der Rückkopplungsspannung im Oszillatorkreis durch den kapazitiven Gitterkreis, die Abstrahlung der Oszillatorfrequenzströme und
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des Oszillatorkreises im Anodenkreis der Röhre zu verhindern.
Eine bevorzugte Methode zur Aufrechterhaltung gleichförmiger Oszillatorspannung ist die, einen Widerstand parallel zu einem'Teil der Impedanz des Oszillatorkreises vorzusehen. Der Spannung- abfall (Dissipation) in diesem Widerstand nimmt mit der Oszillatorspannung oder an dem hochfrequenten Ende des Abstimmbereiches zu und trägt auf diese Weise zur Aufreehterhaltung einer konstanten Oszillatorspannung bei.
Die Zeichnungen stellen folgendes dar :
Fig. 1 ist die Wiedergabe einer einfachen Schaltung, die zur Erklärung der Wirkung des abgestimmten Eingangskreises auf die dem Oszillator-Modulatoreingangskreis aufgedrückte Oszillatorspannung herangezogen wird.
Fig. 2 ist ein einfaches Schaltbild einer Oszillator-Modulatoreinrichtung, die vermittels der Verwendung eines Widerstandes im Oszillatorkreis und der Gitterkathodenneutralisation zur Erzielung eines im wesentlichen konstanten rbersetzungsergebnisses diente Fig. 3 ist ein einfaches Schaltschema einer Oszillator-Modulatoreinrichtung, die vermittels doppelter Rückkopplungen im Oszillatorkreis und durch Gitterneutralisation zur Erzielung eines im wesentlichen konstanten Übersetzungsergebnisses dient.
In Fig. 1 ist ein vereinfachter Oszillator-Modulatoreingangskreis dargestellt. Der abgestimmte Kreis 2, der die Selbstinduktion L und die Kapazität C enthält, ist zwischen Gitter und Kathode der Rohre J geschaltet. Die Kapazität C setzt sich aus dem Abstimmkondensator- und der Gitterkathoden- kapazität der Röhre 5, dargestellt als e, zusammen. Die Oszillatorspannung en wird dem Kreis durch die Kathodenselbstinduktion 4 zugeführt.
Da die Frequenz der Oszillatorspannung, wie es üblich ist, höher ist als die der Zeichenströme, auf die der Kreis ; 2 abgestimmt ist, wird dieser letztere Kreis kapazitiv in bezug auf die Oszillatorspannungen wirken ; Kreis 2 wird deshalb so dargestellt, als ob er eine Kapazität C'hätte.
Die mit der Oszillatorfrequen zzwischen Gitter und Kathode von 5 aufgedrückte Spannung wird durch p, dargestellt, die durch folgende Gleichung gegeben ist :
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Die scheinbare Parallelkapazität des Kreises 2 ist durch die Gleichung gegeben :
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Das Schirmgitter der Röhre 11 wird durch die Verbindung mit einem mittleren Punkt der Span- nungs quelle 22 mit einem geeigneten Potential versehen.
Die kapazitive Kopplung zwischen der Kopplungsspule. 3. 3 und der Selbstinduktion 28 nimmt lIlit der Frequenz zu, und da die Reaktanz der Spule 28 gleichfalls mit der Frequenz zunimmt, wird die an dieser Spule auftretende Hoehfrequenzspannung gleichfalls mit höheren Frequenzen zunehmen. Da die effektive induktive Kopplung zwischen der Spule 23 und der Oszillatorselbstinduktion 28 auch mit der Frequenz zunimmt, wurde eine beträchtliche Änderung der dem Eingangskreis aufgedruckten Oszillatorspannung entstehen, wenn die Kreise über irgendein bestimmbares Frequenzband abgestimmt werden. Der Widerstand 29 jedoch wird dazu dienen, einen zunehmenden Teil des Stromes abfliessen zu lassen, wenn die Frequenz zunimmt.
Durch geeignete Dimensionierung aller Einzelteile dieses Kreises kann diese Wirkungsweise so eingestellt werden, dass der Kathode der Röhre 11 im wesentlichen konstante Spannungsschwankungen aufgedruckt werden können, wenn der Kreis über ein vorbestimmtes Frequenz- band abgestimmt wird.
Der Eingangskreis der Fig. 3 ist dem in Fig. 2 gleich, wobei gleiche Teile mit denselben
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induktion 20 und den Kondensator 31 des Oszillatorkreises enthält. Die Kopplung zwischen den Selbstinduktionen 20 und 22 ist in bezug auf die durch den Kondensator 31 zwischen dem Ausgangskreis und dem Oszillatorkreis hervorgerufene Kopplung so eingerichtet, dass ein doppelter Kopplungseffekt entsteht, der eine im wesentlichen gleichförmige Oszillatorspannung über das Frequenzband aufrechterhält.
Der andere Weg des Ausgangskreises umfasst den Widerstand 27, die Ausgangsselbstinduktion. 3. 3. und die Hochspannungsquelle. 12. Die Ausgangsselbstinduktion. 33 wird durch die vereinigte Wirkung
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gangskreises der Zwischenfrequenzverstärkerröhre. 6 gekoppelt.
Das Schirmgitter der Röhre 11 wird durch die Spannungsquelle. ? mit einem geeigneten Potential versehen, und geeignete Heizpotentiale sind für die Röhren 11 und. 36 in der üblichen Weise vorgesehen..
Hochfrequenzüberbrückungskondensatoren können nach Bedarf mit den verschiedenen Teilen der
Spannungsquelle in Verbindung stehen.
Irgendein geeigneter Lautstärkeregler kann vorgesehen werden, beispielsweise ein zwischen Antenne und Erde liegender veränderlicher Widerstand.
Im Betrieb dient die Verbindung von dem unteren Ende der Selbstinduktion 2.) zum Gitter der Röhre über den Kondensator Ja, der geeignet bemessen ist zur Neutralisation der Kapazität zwischen
Gitter und Kathode. Daher wird, wie bereits erwähnt, die durch den Oszillatorkreis 29 in den Kathodenkreis induzierte Rüekkopplungsspannung unbeeinflusst von dem abgestimmten Kreis J. 3 sein, und da die Oszillatorspannung im wesentlichen konstant ist, wird dem Eingangskreis der Röhre 11 eine im wesentlichen konstante Rückkopplungsspannung aufgedrückt werden.
Es ist selbstverständlich, dass, ausser den hier beschriebenen Röhren, jede geeignete Röhre verwendet werden kann.
PATENT-AXSPRI'C'HE :
1. Oszillator-Modulator-Schaltung für Drei- oder Mehrelektrodenröhren zum Empfang elektrischer Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterkathodenkapazität der Röhre gegenüber der Oszillatorspannung neutralisiert ist, so dass die dem zwischen Gitter und Kathode liegenden Eingangskreis der Röhre zugeführte Oszillatorspannung in einem gewünschten Frequenzbereich konstant ist, wenn die Oszillatorschaltung der Röhre in diesem Frequenzbereich eine konstante Oszillatorspannung liefert.
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Oscillator) cdulator circuit.
The present invention relates to an osc. IIator modulator system, especially one in heterodyne radio receivers, which when it is used to receive signals of any frequency within
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is tunable over a considerable frequency range, achieved by the combination of circles of uniform gain and neutralization of the cathode grid capacitance.
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described with a superheterodyne receiver.
However, this invention is also to be used in connection with receivers of the heterodyne type and in connection with any oscillator-modulator device which is to operate over a considerable frequency range, when a substantially uniform output power is to be achieved and other matching devices other than tuning are not to be required .
It is expediently assumed that the oscillator-modulator consists of three different
Circles. The circuit located between the grid and the cathode of the tube, containing a self-induction with a parallel shimming capacitor, is regarded as the input circuit: The circuit between the anode and the cathode of the tube, which contains the output self-induction and the capacitor, which it is tunes to the intermediate frequency is referred to as the output circuit. The closed oscillator circuit, which contains a self-induction and a capacitor that can be tuned to the oscillator frequency, is called an oscillator circuit.
This circuit is coupled to both the output and the input circuit. A part of the input circuit also belongs to the output circuit and will be referred to below as the "cathode circuit". The part of the input circuit that contains the self-induction and the tuning capacitor connected to it is called the tuned input circuit.
The voltage imprinted on the input circuit of the oscillator-modulator tube by the oscillator circuit is called the oscillator voltage. The voltage applied to the input circuit of the oscillator-modulator tube by the antenna or another input circuit at the frequency of the symbol carrier wave is referred to as the symbol voltage. The ratio of the fluctuations in the alternating current voltage in the secondary part of the output transformer of the oscillator modulator tube to the fluctuations in the symbol voltage in its input circuit is referred to as the translation result of the oscillator modulator.
Common to all oscillators is the problem of obtaining a uniform output power when the oscillator is tuned over a wide frequency band. If, such as B. in a heterodyne or superheterodyne radio receiver, an oscillator is combined with a modulator, the problem of obtaining a substantially constant translation result in the oscillator-modulator becomes even more difficult. It has been observed and is later shown that the.
The presence of a circuit which is tuned to a frequency which is close to the oscillator frequency and which is connected to the input circuit of such a tube causes a reduction in the oscillator frequency voltages applied to the terminals of the oscillator-modulator tube input circuit. This reduction in feedback energy increases in the direction of the high frequency end of the tuning range.
In the usual oscillator modulator device, in which the oscillator voltage feeds the cathode circuit, a large part of the oscillator voltage appears in the tuned input circuit. Since the
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Oscillator frequency is usually higher than the symbol frequency. the oscillator circuit works like an inductive load in the character circle and tends to increase the feedback.
The object of the present invention is to: overcome the aforementioned difficulties and to provide an oscillator-modulator circuit which. when he is on receipt of any sign of any
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free is.
In the usual heterodyne or superheterodyne receptions it is generally necessary.
Provide means that the radiation of the oscillator frequency through the tuned input circuits
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However, the device does not prevent the feedback of the tuned input circuit of the modulator on the oscillator currents. To prevent this retroactive effect. is the essential subject of the present invention.
Furthermore, this invention seeks to avoid the radiation of the oscillator frequency currents without the need for a coupling tube.
In the present invention, the grid cathode capacitance of the oscillator modulator tube is neutralized through the use of a neutralizing capacitor and a winding which is inductively coupled to the self-induction of the oscillator circuit. This neutralization device is combined with means for maintaining a substantially uniform oscillator voltage and a substantially uniform coupling between the oscillator circuit and the cathode circuit.
This device also serves to reduce the feedback voltage in the oscillator circuit through the capacitive grid circuit, the radiation of the oscillator frequency currents and
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of the oscillator circuit in the anode circuit of the tube.
A preferred method of maintaining uniform oscillator voltage is to provide a resistor in parallel with part of the impedance of the oscillator circuit. The voltage drop (dissipation) in this resistor increases with the oscillator voltage or at the high-frequency end of the tuning range and in this way contributes to maintaining a constant oscillator voltage.
The drawings represent the following:
Fig. 1 is a representation of a simple circuit used to explain the effect of the tuned input circuit on the oscillator voltage impressed on the oscillator-modulator input circuit.
Fig. 2 is a simple circuit diagram of an oscillator-modulator device, which by means of the use of a resistor in the oscillator circuit and the grid cathode neutralization was used to achieve a substantially constant translation result is used by grid neutralization to achieve an essentially constant translation result.
A simplified oscillator-modulator input circuit is shown in FIG. The tuned circuit 2, which contains the self-induction L and the capacitance C, is connected between the grid and cathode of the tubes J. The capacitance C consists of the tuning capacitor and the grid cathode capacitance of the tube 5, shown as e. The oscillator voltage en is supplied to the circuit by the cathode self-induction 4.
Since the frequency of the oscillator voltage, as is customary, is higher than that of the symbol currents to which the circle; 2 is tuned, this latter circuit will act capacitively with respect to the oscillator voltages; Circuit 2 is therefore shown as if it had a capacity C '.
The voltage impressed between the grid and cathode of 5 at the oscillator frequency is represented by p, which is given by the following equation:
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The apparent parallel capacitance of circle 2 is given by the equation:
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The screen grid of the tube 11 is provided with a suitable potential by being connected to a central point of the voltage source 22.
The capacitive coupling between the coupling coil. 3. 3 and the self-induction 28 increases with the frequency, and since the reactance of the coil 28 also increases with the frequency, the high frequency voltage occurring at this coil will also increase with higher frequencies. Since the effective inductive coupling between the coil 23 and the oscillator self-induction 28 also increases with frequency, a considerable change in the oscillator voltage printed on the input circuit would result if the circuits were tuned over any determinable frequency band. Resistor 29, however, will serve to drain an increasing part of the current as the frequency increases.
By suitably dimensioning all the individual parts of this circuit, this mode of operation can be set so that essentially constant voltage fluctuations can be imprinted on the cathode of the tube 11 if the circuit is tuned over a predetermined frequency band.
The input circuit of Fig. 3 is the same as that in Fig. 2, with like parts having the same
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induction 20 and the capacitor 31 of the oscillator circuit contains. The coupling between the self-inductors 20 and 22, with respect to the coupling established by the capacitor 31 between the output circuit and the oscillator circuit, is arranged to produce a double coupling effect which maintains a substantially uniform oscillator voltage across the frequency band.
The other way of the output circuit includes resistor 27, the output self-induction. 3. 3. and the high voltage source. 12. The initial self-induction. 33 becomes through the united effect
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output circuit of the intermediate frequency amplifier tube. 6 coupled.
The screen grid of the tube 11 is through the voltage source. ? provided with a suitable potential, and suitable heating potentials are for the tubes 11 and. 36 provided in the usual way.
High frequency bypass capacitors can be used with the various parts of the
Voltage source are connected.
Any suitable volume control can be provided, such as a variable resistor between the antenna and ground.
In operation, the connection from the lower end of the self-induction 2.) to the grid of the tube via the capacitor Yes, which is suitably sized to neutralize the capacitance between
Grid and cathode. Therefore, as already mentioned, the feedback voltage induced in the cathode circuit by the oscillator circuit 29 will be unaffected by the tuned circuit J. 3, and since the oscillator voltage is essentially constant, an essentially constant feedback voltage will be impressed on the input circuit of the tube 11.
It will be understood that any suitable tube other than the tubes described herein can be used.
PATENT-AXSPRI'C'HE:
1. Oscillator-modulator circuit for three- or multi-electrode tubes for receiving electrical waves, characterized in that the grid cathode capacitance of the tube is neutralized with respect to the oscillator voltage, so that the oscillator voltage supplied to the input circuit of the tube between grid and cathode is constant in a desired frequency range is when the tube's oscillator circuit supplies a constant oscillator voltage in this frequency range.