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Vorrichtung zur selbsttätigen Nachstimmung elektrischer Sehwingungskreise.
Die genaue Abstimmung eines hochselektive Empfängers mit Fadingausgleich auf eine bestimmte
Station ist bekanntlich schwierig und wird durch die Verwendung optischer Abstimmungsanzeiger erleichtert. Man ist daher bestrebt, an den Rundfunkempfängern eine Vorrichtung anzubringen, die den nur ungefähr auf eine Station eingestellten Empfänger selbsttätig auf genaue Abstimmung bringt.
Nötig ist hiezu vor allem eine Anordnung, die erkennt, nach welcher Seite der Apparat verstimmt ist. und die Nachstimmung des Empfängers, die auf mechanischem oder elektrischem Wege erfolgen kann, nach der richtigen Seite hin auslöst.
Bekannt (amerikanische Patentschrift Nr. 1642173) ist zu diesem Zweck die Verwendung zweier Schwingungskreise, die gegen die Abstimmung des Empfängers nach je einer Seite gleichmässig verstimmt sind. Ist der Empfänger genau auf die Station abgestimmt, treten in beiden Kreisen Hochfrequenzspannungen gleicher Grösse auf, die nach ihrer Gleichrichtung gleich grosse Gleichspannungen ergeben, die sich gegenseitig aufheben. Tritt nun eine Verstimmung zwischen der zu empfangenden Welle und der Abstimmung des Empfängers ein, werden die Hochfrequenzspannungen in den beiden Schwingungkreisen und somit auch die sich daraus ergebenden Gleichspannungen verschieden und es resultiert eine Restspannung, die je nach der Seite der Verstimmung ihr Vorzeichen ändert.
Diese resultierende Spannung löst dann auf elektrischem oder mechanischem Wege die Nachstimmung des Apparates aus.
Dieses Verfahren hat vor allem den Nachteil, dass die richtige Einstellung des Empfängers zunichte wird, wenn die Symmetrie der beiden verstimmten Kreise in bezug auf die Abstimmung des
Empfängers durch nachträgliche Verstimmung eines der Kreise gestört wird. Die erforderliche Konstanz ist aber nur durch präziseste und dadurch teure Ausführung gewährleistet.
Die erfindungsgemässe Anordnung arbeitet ohne verstimmte Kreise und soll nachstehend an einem Beispiel, u. zw. an einem Überlagerungsempfänger, gezeigt werden.
Fig. 1. Der Oszillator 1 eines Überlagerungsempfängers wird durch eine Wechselspannung 2 frequenzmoduliert. Fällt nun im Empfänger eine Trägerwelle ein, teilt sich diese Frequenzmodulation auch der sich bildenden Zwischenfrequenzwelle mit. Ist der Empfänger genau auf die einfallende Welle abgestimmt, arbeitet der Zwischenfrequenzverstärker also im Scheitel seiner Resonanzkurve, so wird eine entsprechend kleine Frequenzmodulation keine Amplitudenmodulation der Zwischenfrequenzwelle zur Folge haben, die Modulationsfrequenz also in dem Niederfrequenzteil 3 des Empfängers nicht mehr auftreten.
Ist der Empfänger jedoch gegen die einfallende Welle etwas verstimmt, arbeitet der Zwischenfrequenzverstärker also auf einer der beiden Flanken der Resonanzkurve, wird die Frequenzmodulation der Zwischenfrequenz eine Amplitudenmodulation zur Folge haben und die Modulationsfrequenz in den Niederfrequenzteil übergehen. Wie sich aus Fig. 2 ersehen lässt, ist die Phasenlage der niederfrequenzseitig auftretenden Modulationsfrequenz abhängig von der Seite der Verstimmung und, je nachdem die Nachstimmung des Empfängers nach kürzeren oder längeren Wellen zu erfolgen hat, um 1800 verschoben. Die wechselnde Phasenlage kann nun wieder die entweder elektrisch oder mechanisch vorgenommene Nachstimmung des Empfängers bewirken.
Die eingangs erwähnte Frequenzmodulation kann z. B. erfindungsgemäss dadurch hervorgerufen werden, dass im Oszillatorkreis eine Spule mit Eisenkern 7 (Fig. l) verwendet wird. dessen Permeabilität im Rhythmus der Modulationsfrequenz geändert wird (z. B. durch Vormagnetisierung). Diese Methode
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geringen Permeabilitätsänderungen für diesen Zweck ausreichen.
Die Frequenzmodulation kann erfindungsgemäss aber auch durch eines der nachstehend beschriebenen, die automatische Nachstimmung des Empfängers bewirkenden Mittel, erzeugt werden,
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Rhythmus der Modulationsfrequenz veranlasst.
Bei Apparaten, die zum Empfang sprachmodulierter Hochfrequenz dienen, wählt man die Modulationsfrequenz (Hilfsfrequenz) zweckmässig ausserhalb des Hörbereiches, da man in diesem Falle den Niederfrequenzverstärker des Gerätes erfindungsgemäss gleichzeitig zur Verstärkung der Sprachund Hilfsfrequenz verwenden kann. Da bei der Verwendung einer über der Sprael1frequenz liegenden Hilfsfrequenz die Trennung beider Frequenzen schwierig ist, wählt man die Hilfsfrequenz am besten unter der Sprachfrequenz. Die Trennung der beiden Frequenzen ist dann mit einfachen Mitteln auszuführen.
Da die niederfrequente Lautstärkeregelung eines Empfangsgerätes in der Regel am Gitter der ersten Niederfrequenzstufe erfolgt, die Amplitude der Hilfsfrequenz von dieser Lautstärkeregelung unabhängig sein muss, wird erfindungsgemäss das Regelglied für die Sprachfrequenz mit einem Siebmittel überbrückt, das die Spraehfrequenz sperrt, die Hilfsfrequenz aber durchlässt (Fig. l).
Die Kurvenform der Hilfsfrequenz ist für die Funktion der Anordnung belanglos.
Um die im Niederfrequenzteil des Empfängers auftretende, je nach der Richtung der Verstimmung phasenverschobene Hilfsfrequenz zur Nachstimmung des Empfängers heranzuziehen, verwendet man z. B. erfindungsgemäss ein Ferariswerk, wie dies die beispielsweise Ausführung zeigt (Fig. '). Die Scheibe des Ferariswerkes 4 ist z. B. mit einem Hochfrequenzeisen derart gekoppelt, dass durch eine Drehung der Scheibe der Eisenkern in die Abstimmspule eingetaucht oder herausgezogen wird. Die Spule J des Ferariswerkes ist von der dem Oszillator aufgedrückten Hilfsfrequenz durchflossen, während in der Spule 6 die im Niederfrequenzteil des Empfängers auftretende Frequenz fliesst.
Die Drehrichtung der Scheibe hängt bekanntlich von der Phasenlage der Ströme in den beiden Spulen ab. Bei richtigem Anschluss der Spulen wird sich die Scheibe bei verstimmtem Empfänger, also in der jeweils zur Naehstell- stimmung notwendigen Richtung drehen und durch den Eisenkern die Nachstimmung vornehmen.
Ist die richtige Abstimmung erreicht, verschwindet, wie aus oben Erläutertem hervorgeht, die Hilfsfrequenz aus dem Niederfrequenzteil des Empfängers und damit aus der Spule 6, und die Scheibe steht still.
Die Nachstimmung kann auch auf rein elektrischem Wege bewirkt werden. Erfindungsgemäss wird zu diesem Zwecke die im Niederfrequenzteil des Empfängers auftretende Frequenz der ursprüng-
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der beiden Schwingungen je nach der Phasenlage addieren oder subtrahieren, wird die hiebei erhaltene Gleichspannung mit der Phasenlage der niederfrequenten Schwingung schwanken. Diese Spannungsschwankung kann nun in bekannter Weise dem Steuergitter einer Röhre zugeführt werden, die die Nachstimmung des Apparates bewirkt.
In der Fig. 3 ist ein Mischrohr 8 eines Überlagerungsempfängers gezeichnet, dessen Oszillatorkreis 1 von einer Röhre 9 frequenzkontrolliert wird. Die Frequenzänderung des Kreises 1 der Röhre 8 wird bewirkt durch Änderung der Verstärkung der Röhre 9. Hiezu ist an die Klemmen 10 die Steuerspannung anzuschliessen. In bekannter Art bewirkt die Kapazität 11 der Röhre 9, welche über die Anode der Röhre 8 und über die Anode der Röhre 9 den abgestimmten Kreis 1 beeinflusst. mit zunehmender Verstärkung der Röhren 8 und 9 eine Vergrösserung der Welle des Kreises 1.
Besitzt des Gerät, wie heute allgemein üblich, mehrere Wellenbereich, wird die Wirksamkeit der Frequenzmodulation auf den verschiedenen Wellenbereichen verschieden sein, auch dann, wenn die Kreiswiderstände der Kreise 1 und die Rückkopplungsgrade auf den verschiedenen Wellenbereichen gleichgeniacht werden. Wie zu erwarten, ist die Wirksamkeit bei den längeren Wellenbereichen grösser. Eine Angleichung könnte erzielt werden durch Änderung der Verstärkung der Röhre 9, wodurch aber der mittlere Arbeitspunkt dieser Röhre geändert wird.
Erfolgt die Ankopplung des Steuergitter der Nachstimmröhre 9 über eine kleine Kapazität 12 zur Anode der Röhre 8 und wird die Seriensehaltung der Kapazitäten 11 und 12 mit einem ohmschen Widerstande 13 überbrüekt, wobei der Widerstand 13 gleichzeitig als Anodenstromableitung der Röhre 8 dient, lässt sich bei entsprechender Wahl der Grössen 11, 12 und 13 erreichen, dass die Wirksamkeit der Frequenzkontrolle nicht nur über einen Abstimmbereich, sondern erfindungsgemäss über mehrere Wellenbereiche eines Verstärkers praktisch konstant gehalten wird. Als günstige Werte haben sich
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Ein weiterer Vorteil der Anordnung ist, dass durch die Verwendung des Widerstandes 13 die Wirksamkeit der Frequenzkontrolle nicht unnötigerweise herabgesetzt wird.
Es ist üblich, an Stelle des Widerstandes 1. 3 eine Drossel zu verwenden, z. B. die Primärwicklung des Zwisehenfrequenztransformators 14. Ebenso wie eine Kapazität 11 im Gitter der Röhre 9 bei zunehmender Verstärkung dieser Röhre. 9 eine Vergrösserung der Welle des Kreises 1 bewirkt, verkleinert eine im Gitter dieser Röhre liegende Selbstinduktion die Welle, so dass bei Vorhandensein beider die Differenz wirksam wird. Bei Verwendung des Widerstandes 73 wird dieser Nachteil vermieden.
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