Verfahren und Radioempfänger zum Empfang modulierter Trägerwellen. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren und einen Radioempfänger für Ein richtungen zum störungsfreien und selek tiven Empfang von modulierten Träger wellen.
Erfindungsgemäss wird die gewünschte Störungsfreiheit und der selektive Empfang erzielt durch den Gebrauch von Einrichtun gen, welche insgesamt nur ein Seitenband der modulierten Trägerfrequenz aussieben und übertragen. Da im ganzen nur ein Seiten band an Stelle der üblichen zwei benutzt wird, brauchen die Selektionskreise des Emp fängers nur für die Hälfte derjenigen Fre- quenzbandbreite bemessen zu werden, welche im Falle des bisher üblichen doppelten Sei tenbandempfanges nötig waren. Eine schma lere, ausgesiebte Bandbreite lässt aber uner wünschte Signale besser vermeiden und gibt ein Minimum von Störungen.
Obgleich Einseitenbandempfang auch bei andern Empfangseinrichtungen angewendet werden kann, ist er doch besonders vorteil- haft bei Superheterodyneempfängern. Daher wird die nachfolgende Erläuterung von Aus führungsbeispielen in erster Linie anhand Superheterodyne - Einseitenbandempfängern gegeben.
Ein besonderer Vorteil des Einseiten- - bandempfanges ist es, dass nach Belieben das eine oder das andere der in üblicher Weise von der Sendestation übertragenen Seiten bänder ausgewählt werden kann. Falls daher zufällig störende Signale in dem einen Sei tenband auftreten, genügt eine geringe Ver änderung der Abstimmung, um das andere Seitenband auszuwählen, welches dann ge wöhnlich frei von Störschwingungen ist. Es ist sehr ungewöhnlich, dass beide Seitenbän der einer Sendestation durch Schwingungen einer andern Station gestört werden.
Erfindungsgemäss wird aus den die Trä gerwelle und zwei Seitenbänder enthaltenden Empfangsschwingungen ein im wesentlichen der Breite eines einzigen Seitenbandes ent sprechendes Frequenzband ausgesiebt und dafür gesorgt, dass im Empfänger eine An zeige auftritt, wenn die Abstimmung so ein gestellt ist, dass die Mitte des ausgewählten Frequenzbandes einen Abstand von der Trä gerwelle besitzt, welcher der halben Breite des ausgewählten Frequenzbandes entspricht.
Zweckmässig wird eine sogenannte selek tive Admission vorgesehen, durch welche die Hörwiedergabe des Empfängers scharf auf ein Maximum erhöht wird, wenn der Emp fänger in der Weise unsymmetrisch abge- stimmt ist, dass nur die Trägerwelle und das eine Seitenband gleichmässig empfangen wer den. Dies wird vorzugsweise erreicht durch Zusammenwirken eines selektiven Filternetz werkes und einer automatischen Lautstärke- regelung.
Es kommt ferner zweckmässig eine auto matische Lalltstärkeregelung zur Anwen dung, wt ehe als sogenannte Grenzwert- oder Schv, llwer.regulierung ausgebildet ist, das heisst bei der die Regulierung nur dann ein setzt, wenn eine bestimmte Signalstärke über schritten wird und deren Wirksamkeit unab hängig von der Modulation ist.
Die Aus gangsleistung des Empfängers kann unge wöhnlich gleichförmig erhalten werden mit Hilfe einer sogenannten automatischen Um kehrlautstärkeregulierung, welche mit der selbsttätigen Lautstärkeregulierung zusam menarbeitet - und welche die restlichen Schwankungen der Lautstärke durch eine entsprechende Gittervorspannungsänderung beseitigt.
Vorteilhaft ist ferner die Benutzung einer soggenannten Schweigeeinrichtung mit Hilfe deren der Empfänger so lange unwirksam gehalten wird, bis die empfangene Signal stärke einen bestimmten Wert überschreitet, insbesondere solange der Empfänger noch nicht richtig abgestimmt ist.
Sowohl die automatische Lautstärkeregulierung, als auch die Schweigeeinrichtung arbeiten zweck mässig mit einer Zeitverzögerung (Ein schwingzeit), welche vergleichbar ist mit der Periode der tiefsten Modulationsfrequenz. Die Einschwingzeit der Schweigeeinrichtung ist zweckmässig ebenso gross oder grösser als diejenige der selbsttätigen Lautstärkeregulie- rung.
Im folgenden werden anhand der Fig. I bis 15 der Zeichnung Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens und eines erfindungsgemässen Empfängers erläutert.
Ein Hochfrequenztelephonsignal umfasst eine Trägerfrequenz, welche mit Hörfrequen zen moduliert ist. Diese Modulation ändert die Trägerfrequenzkomponente der Signal welle nicht, sondern verursacht lediglich, dass dieser zwei symmetrische Frequenzbänder überlagert werden, welche bekannt sind als Seitenbänder.
Das untere dieser beiden Sei tenbänder enthält für jede Hörfrequenz der Modulation eine Komponente, deren Fre quenz 'gleich der Differenz der Trägerfre quenz und der Hörfrequenz ist, und das obere Seitenband enthält für jede Hörfrequenz der Modulation eine Frequenzkomponente, @vel- che gleich ist der Summe der Trägerfrequenz und der Hörfrequenz.
Gewöhnlich kann eine einzelne Frequenzkomponente des Seitenban des die halbe Amplitude der Trägerfrequenz schwingung nicht übersteigen; das bedeutet, dass die Summe zweier symmetrischer Seiten bandkomponenten gewöhnlich die Amplitude der Trägerfrequenzschwingung nicht über steigen kann, andernfalls würde die Modula tion mehr als<B>100%</B> betragen.
Da beim gewöhnlichen Rundfunkemp fang die Trägerfrequenz und beide Seiten bänder benutzt werden, ist für einen derarti gen Empfang ein Empfänger erforderlich, welcher ein Frequenzband aussiebt bezw. .durchlässt, das doppelt so breit ist wie die höchste im Empfänger auftretende Hörfre quenz. Diese beträchtliche Bandbreite be grenzt die Selektivität des Empfängers ge genüber Störungen von unerwünschten Sig nalen, z. B. auch in den Fällen, wenn eines der Seitenbänder ganz frei von Störschwin gungen ist.
Der Einseitenbandempfang ist ein Emp fangsverfahren, welches im ganzen nur eines der beiden Seitenbänder benutzt, obwohl die Trägerfrequenz und der innere Rand (wel cher den niedrigen Hörfrequenzen entspricht) des andern Seitenbandes mit Vorteil auch noch mitbenutzt werden kann. Für irgend ein gegebenes Signal erfordert dieses Emp fangsverfahren einen Empfänger, welcher eine Bandbreite besitzt, die nur gleich der höchsten Hörfrequenz zu sein braucht.
Dar aus ergibt sich, dass ein Einseitenbandemp- fänger im Vergleich mit einem Zweiseiten bandempfänger in bezug auf seine Selektivi tät weitgehend verbessert werden kann, wo bei diese Verbesserung nicht durch den Ver lust einer der gewünschten Hör- oder Modu- lationsfrequenzen erkauft zu werden braucht. Zum besseren Verständnis des Einseiten bandempfängers soll die prinzipielle Wir kungsweise eines Zweiseitenband- und eines Einseitenbandempfängers beschrieben wer den, bevor ein Ausführungsbeispiel des er findungsgemässen Einseitenbandempfängers im einzelnen behandelt wird.
Die allgemeine Wirkungsweise und die Beziehungen in sol chen Empfängern werden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert und die folgenden Symbole benutzt: f. = eine Modulationshörfrequenz, fb = die höchste verlangte Modulationshörfrequenzbreite eines Seitenbandes, f e = allgemein eine Trägerfrequenz, f8 = allgemein eine Radiosignalfrequenz, fb" = die auf der Skala.
des Empfängers eingestellte Abstimmfrequenz = der mittleren Frequenz des Signalfrequenzbandes, welches durch die Gesamtheit der Siebeinrich tungen des Empfängers bestimmt wird.
f5" = die Signalträgerfrequenz, f@d' <I>- f</I> @" <I>-</I> f., <I>=</I> eine untere Seitenfrequenz, also eine Komponente des untern Seitenbandes, f@@" = f@@ -f- f:
@=eine obere Seitenfrequenz, also eine Komponente des obern Seitenbandes, <B>f ,b'</B><I>=<B>f ,e</B> - f</I> b = untere Grenze des untern Seitenbandes, fsb" = f". -@-- fb = obere Grenze des obern Seitenbandes. Fig. 1. zeigt eine Anzahl von graphischen Darstellungen, bei denen entlang der Hori zontalachse die Frequenz aufgetragen ist.
Die Ordinaten stellen im Fall der Fig. Ja die relative Intensität dieser Frequenzen dar, im Fall der Fig. 1b bis 1f einschliesslich der relativen Durchlassfähigkeit bezw. des Über tragungsmasses der Filterkreise. In Fig. Ja stellt die Kurve 10 das Frequenzspektrum von Hörfrequenztelephonströmen und Kurve 11 die Trägerwelle und das Seitenband spektrum einer hochfrequenten Signalwelle, welche durch die genannten Hörfrequenz- ströme moduliert ist, dar.
Fig. 1b zeigt die Siebcharakteristik eines gewöhnlichen Zweiseitenbandempfän- gers. Kurve 12 zeigt die Charakteristik aller Siebkreise zusammen. Die Charakteristik ist gleichförmig über die beiden Seitenbänder und fällt ziemlich rasch an den äussern Gren zen der Seitenbänder ab. Kurve 13 zeigt die Durchlasscharakteristik des Empfängers für Hörfrequenzmodulationen, welche bestimmt ist durch diejenigen beiden symmetrischen Teile der Kurve 12 auf jeder Seite der Trä gerfrequenz<B>f",</B> welche den Seitenbändern entsprechen.
Aus diesen Kurven ist ersieht lieh, dass ein Zweiseitenbandempfänger mit den beschriebenen Selektionscharakteristiken eine gleichmässige Übertragung der Hör modulation innerhalb des verlangten Berei ches von Hörfrequenzen ergibt.
In Fig. 1c stellen die Kurven 14 und 15 die Selektionscharakteristiken für Signal und Hörfrequenzen eines Zweiseitenband- empfängers dar, welcher zu selektiv ist. Die Kurve 14 ist nur halb so breit im Frequenz massstab wie die Kurve 12, wodurch die äussere Hälfte jedes Seitenbandes abgeschnit ten wird. Kurve 15 zeigt die Wirkung auf die Hörfrequenzen, nämlich die Beeinträch- tigung der höheren Hörfrequenzen.
Fig. 1d zeigt die Selektionscharakteristi- ken eines Einseitenbandempfängers. Kurve 16 ist identisch mit der Kurve 14; sie ist jedoch nach tieferen Frequenzen hin verscho ben um einen Betrag, der etwa der halben Breite eines Seitenbandes entspricht. Dies wird dadurch erzielt, dass man die Signal selektionskreise ausserhalb des Mittelpunktes (bezogen auf die Signalträgerfrequenz f") einstellt, so dass also das ganze untere Sei tenband eingeschlossen, dagegen das obere Seitenband im -wesentlichen ausgeschlossen wird.
Die Kurve 17 zeigt die resultierende Wirkung auf die Hörfrequenz, nämlich dass der Empfänger mehr oder weniger alle ver langten Hörfrequenzen getreu wiedergibt. Die tiefe Hörfrequenzmodulation entspricht den Seitenfrequenzen, die sehr nahe der Träger frequenz liegen, wobei der Empfänger auf Frequenzen beiderseits der Trägerfrequenz anspricht, während die hohen Hörfrequenzen den äussern Seitenfrequenzen entsprechen, wobei jedoch der Empfänger nur diejenigen auf der einen Seite der Trägerwelle auf nimmt. Die Übertragung der hohen Hörfre quenzen ist daher auf die Hälfte des Wertes heruntergedrückt, welcher im Falle des Zwei seitenbandempfanges auftreten würde.
Diese Benachteiligung der höheren Hörfrequenzen kann indessen vorteilhaft ausgeglichen wer den dadurch, da,ss man die Verstärkung des Hörfrequenzverstärkers bei den höheren Hörfrequenzen verdoppelt. Die resultie rende gleichförmige Ü bertragungscharakte- ristik wird durch die Kurve 18 dargestellt.
Fig. je entspricht-derjenigen von Fig. 1d, mit dem Unterschied, dass die Kurve 19 die Abstimmung ausserhalb des Mittelpunktes (bezogen auf die Signalträgerfrequenz) in der entgegengesetzten Richtung von derjeni gen in Fig. 1 d zeigt, so dass das obere anstatt das untere Seitenband durchgelassen wird. Die resultierende Hörfrequenzcharakteristik, dargestellt durch die Kurven 17 und 18, ist dieselbe wie in dem Fall, der durch Fig. 1d dargestellt wurde.
Fig. 1f zeigt ein Verfahren zur Erzielung einer gleichförmigen Übertragung bei einem Einseitenbandempfänger ohne Ausgleichs massnahmen im Hörfrequenzverstärker. Ver glichen mit der Fig. 1d ist die Kurve 20 nicht ganz so breit wie die Kurve 16, ob gleich die Verstimmung gegenüber der Trä gerfrequenz f " genau so gross ist;
indessen ist der Empfänger für die Trägerfrequenz welle und die unmittelbar benachbarten Sei tenfrequenzen nur halb so empfindlich als im Fall der Fig. 1d. Für eine gegebene Hörfre- quenzmodulation ist die Gesamtwiedergabe aller Seitenfrequenzen die gleiche, wie durch die Kurve 21 dargestellt ist.
Die Wirkungsweise des Zweiseiten- und Einseitenbandempfanges bei Superhetero- dyneempfängern soll anhand der Fig. 2 er läutert werden. Zu diesem Zweck werden die folgenden, zusätzlichen Bezeichnungen benutzt, wobei vorausgesetzt wird, dass der Superheterodyneoszillator eine Frequenz lie fert, die grösser ist als die empfangene Trä gerfrequenz, aber kleiner als die, doppelte Signalfrequenz. fi = allgemein eine Zwischenfrequenz, fio = die nominelle Zwischenfrequenz = die mittlere Frequenz des Zwischenfrequenzban des, welches durch die Zwischenfrequenzfilter festgelegt ist.
fo = fso -I- fio = die Oszillatorfrequenz, fix _ f - fs@ = die Zwischenträgerfrequenz,
fiä = fo - fsa = fie + fas fia @ = fo - fsa @ = fic - fas fib <I>=</I> f. <I>-</I> fsb' = fic + fb,
fib" - f. - fsb <B>"</B> = fic - fb. Die Kurven der Fig. 2 sind ähnlich denen der Fig. 1 beschriftet, wobei auf der hori- zontalen Achse die Frequenz aufgetragen ist, während die Ordinaten der Fig. 2a und 2c die relativen Frequenz intensitäten, die Ordi naten der Fig. 2b und 2d diese einschliesslich des relativen Übertragungsmasses angeben.
Die Kurven, welche denen der Fig. 1 glei chen, sind in gleicher Weise numeriert.
Die Fig. 2a und 2b entsprechen den Fig. l a und I b und zeigen die all gemeine Wirkungsweise und die Charak teristiken gewöhnlicher Superheterodyne- Zweiseitenbandempfänger. Die Oszillatorfre- quenz f o ist oberhalb der Signalträgerfre- quenz f S@ gewählt durch entsprechende Wahl der nominalen Zwischenfrequenz fio. Die Os- zillatorfrequenz wird durch die Kurve 22 dargestellt,
welche einer Skalenangabe fso des Empfängers entspricht, welche gleich der Signalträgerfrequenzf"ist. Die Signal- und Oszillatorfrequenzen sind in dem Superhetero- dynemodulator gemischt und ergeben die Differenzfrequenzkomponenten, welche durch die Kurve 23 dargestellt werden, wobei die umgewandelte Trägerfrequenz fi, gleich der nominalen Zwischenfrequenz fio ist. Es ist zu bemerken, dass die untern und obern Sei tenbänder bei dem Vorgang der Umwand lung des Signals in Zwischenfrequenz ver tauscht werden.
Dies kommt daher, weil die obern Seitenbandfrequenzen des Signals näher der Oszillatorfrequenz liegen und daher tiefere Differenzfrequenzen hervorrufen.
Die Kurve 24 in Fig. 2b, welche sym metrisch zu der nominalen Zwischenfrequenz <B>f</B> i" liegt, zeigt, dass die Zwischenfrequenzsieb- kreise gleichförmig über ein Frequenzband wirken, welches beide Zwischenfrequenz seitenbänder umfasst. Die Kurve 12 in Fig. 2b zeigt die Übertragungscharakteristik der Mo- dula.tor- und Zwischenfrequenzsiebkreise, un ter Rückbeziehung auf die Signalfrequenz, wobei die Tatsache in Betracht gezogen ist, dass die letztere Frequenz in die Zwischen frequenz durch den Modulator umgewandelt werden muss.
Die resultierende Hörfrequenz abhängigkeit, welche durch die Kurve 13 dargestellt ist, ist dieselbe wie im Fall 1b.
Die Fig. 2e und 2d zeigen die Wirkungs weise und die Charakteristiken eines 8uper- heterodyne - Einseitenbandempfängers. Die Fig. 2d entspricht der Vig. 1d. Die Oszilla- torfrequenz ist tiefer abgestimmt als im Fall des Zweiseitenbandempfanges nach Fig. 2a und 2b, und zwar um einen Betrag, der halb so gross ist wie die höchste verlangte Hörfre quenz.
Die Oszillatorfrequenz ist in diesem Fall durch die Linie 25 dargestellt und ent spricht einer Skaleneinstellung f"), welche gleichfalls niedriger ist als die Signalträger frequenz f". Die Signal- und Oszillatorfre- quenzen ergeben zusammen Differenzfre quenzen entsprechend der Kurve 26.
Die um gewandelte Trägerfrequenz fi, ist niedriger als im Fall der Fig. 2a und 2b, und zwar um den halben Betrag der Frequenz fb; sie ist gleichfalls niedriger als die- Frequenz fio.- Die Kurve 27 in Fig. 2d zeigt, dass die Zwischenfrequenzsiebkreise gleichförmig wir ken über ein Frequenzband, welches nur eines der beiden Seitenbänder umfasst, wobei die Kurve 27 im Frequenzmassstab halb so breit ist wie die Kurve 24.
Die Kurve 27 liegt symmetrisch zu der Frequenz fio, wie in dem Fall des Zweiseitenbandempfanges nach Fig. 2b, umfasst jedoch nur eine Seiten bandbreite durch eine entsprechend andere Abstimmung des Empfängers. In der Fig. 2d zeigt die Kurve 16 die Übertragungscharak- teristik der Modulator- und Zwischenfre- quenzsiebkreise, rückbezogen auf die Signal frequenz.
Die resultierende Hörfrequenz übertragungscharakteristik, wie sie die Kurve 17 darstellt (oder 18, wenn die Hörfre- quenzkompensation angewandt wird), ist die gleiche wie im Fall der Fig. 1d. Fig. 2 zeigt genau, wie ein Superhetero- dyneempfänger bei Zweiseiteuband- und Einseitenbandcharakteristiken entsprechend den Fig. 1b oder 1d arbeitet.
Aus dieser Be schreibung ist ersichtlich, wie man einen Su- perheterodyneempfänger mit den Charak teristiken der Fig. 1d, 1e oder 1f entwerfen oder betreiben soll.
Bei Superheterodyneempfängern sind die folgenden Tatsachen zu berücksichtigen: 1. Die Signalträgerfrequenz f " ist beim Sender fest eingestellt und kann nicht durch Abstimmung des Empfängers verändert wer den; 2. Die nominale Zwischenfrequenz fio ist vorher bestimmt durch die Ausbildung der Zwischenfrequenzsiebkreise und kann nicht durch die Abstimmeinrichtung des Empfän gers eingestellt werden. Die Bandbreite der Zwischenfrequenzsiebkreise, dargestellt durch die Kurve 24 oder 27, ist ebenfalls vorher festgelegt; 3.
Die nominale Abstimmfrequenz fso, welche auf der Skala angezeigt wird, kann nach Belieben geändert werden. Die Haupt funktion der Abstimmeinrichtung liegt in der Veränderung der Oszillatorfrequenz f", welche normalerweise gleich fso + fio ist.
Die unmittelbare Wirkung einer Veränderung des Oszillators ist die Veränderung der Zwi schenfrequenz fi, im Verhältnis zur nomina len Zwischenfrequenz fio. Die mittelbare Wirkung der Veränderung des Oszillators ist die Änderung der Lage der Kurve 12 oder 16 in den Fig. 2b oder 2d, welche durch den Oszillator und die Zwischenfrequenzsieb- kreise festgelegt ist und welche symmetrisch zu<B>f</B> ,o liegt, unter der Voraussetzung,
dass die Oszillatorfrequenz f" stets = fgo + fio ist; 4. Der Superheterodyneempfänger kann für die meisten Zwecke als ein einfacher Empfänger betrachtet werden, unter der Vor aussetzung, dass die Oszillatorfrequenz stets = fso -f- fio ist.
Stromkreise <I>und</I> allgemeine Wirkungsweise. Fig. 3 ist ein allgemeines Schema, wel ches die Anordnung eines Superheterodyne- gerätes als Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung für Einseitenbandempfang zeigt. Der Übertragungsweg der Signale von der Antenne zu dem Lautsprecher ist weit gehend in üblicher Weise ausgebildet.
Eine Antenne 30, sowie eine Erde 31 ist vorgese hen für das Auffangen der Signale, die dann in üblicher Weise einem Hochfrequenzver- stärker 32 zugeführt werden. Weiterhin ist vorgesehen ein örtlicher Schwingungserzeu ger und Modulator 33, Zwischenfrequenzver- stärker 34 und 36, zwischen denen eine Lautstärkeregeleinrichtung 35 zwischen geschaltet ist, ein Diodengleichrichter 37, ein Hörfrequenzverstärker 38 und der Lautspre cher<B>39.</B>
Mit Bezug auf diesen Hauptsignal-weg werden die Hochfrequenzsignale in der übli chen Weise durch die Antenne 30 empfan gen und ausgesiebt und auf der Signalfre quenz selbst in dem Hochfrequenzverstärker 32 verstärkt, welcher für Rundfunkempfang über einen Frequenzbereich von ungefähr 550 bis 1500 kHz abgestimmt werden kann. Die Oszillator- und l@lodulatoreinrichtung 33 wandelt die Signalfrequenz in eine Zwischen trägerfrequenz in der allgemein bekannten Weise um.
Als Zwischenfrequenz kommen zwei Frequenzen in Betracht, je nachdem welches der beiden Seitenbänder ausgewählt werden soll. Diese beiden wahlweisen Zwi schenfrequenzen unterscheiden sich daher um die Breite eines Seitenbandes, das heisst um etwa 4 kHz. Die Frequenzen mögen in übli cher Weise 110 oder 114 kHz betragen, je nachdem welches Seitenband benutzt wird. Das Signal wird ferner in dem Zwischen frequenzverstärker verstärkt, wobei die Trä gerwelle und ein Seitenband ausgewählt wer den, indem die Bandbreite, die von diesem Verstärker durchgelassen wird, für die be trachtete Zwischenfrequenz von 110 bis 114 kHz reicht.
Der Leistungspegel wird durch die Pegelregelungseinrichtung 35 geregelt, welche zwischen den beiden Zwischenfre- quenzverstärkern 34 und 36 eingeschaltet ist.
Der Diodengleichrichter 37 liefert von der Trägerwelle und dem einen Zwischenfre- quenzseitenband die Hörfrequenzen der Mo dulation, welche dann in der üblichen Weise durch den Hörfrequenzverstärker 38 ver stärkt werden, von wo sie auf den Lautspre cher 39 übertragen werden.
Um die Aus gangsleistung des Empfängers möglichst lronstant zu halten, auch wenn grosse Ände- rizngen der empfangenen Signalstärke auf treten, ist eine automatische Lautstärkerege- lung vorgesehen, welche über die Verbindun gen 40 von den Ausgangsklemmen des Zwi- schenfrequenzverstärkers 34 angeschlossen ist und folgende Elemente enthält, die hin tereinander geschaltet sind:
Ein Zwischen- f'requenzfilter 41, ein Zwischenfrequenzver- stärker 42, ein Diodengleichriehter 48 und ein Diodengrenzwertregler 44. Die Wir kungsweise des Zwischenfrequenzfilters 41 und des Diodengrenzwertreglers 44 wird im folgenden angedeutet.
Durch die automatische Leistungsrege lungseinrichtung wird an den Diodengrenz- wertregler 44 eine Gleichspannung geliefert, ,elche mit der empfangenen Signalstärke :ieli ändert. Diese Gleichspannung wird über :lie automatische Leistungsregelungsleitung 45 den Steuergittern der Verstärker 32 und 34 und des Modulators 33 zugeführt.
Zur Vermeidung einer Veränderung der Regel vorspannung über einen tveiten -Frequenz bereich empfangener Signale ist eine Verbin (lung 46 von dem Zwischenfrequenzverstär- ker 34 des Hauptübertragungsweges zu einem Steuergitter des Zwischenfrequenzver- stärkers 42 in der automatischen Leistungs- regelungseinrichtung vorgesehen. Die Funk tion und Wirkungsweise dieser umgekehrten Regelvorspannung wird weiter unten noch näher erläutert.
Es ist ausserdem eine sogenannte Schweige einrichtung vorgesehen, welche ebenfalls über die Verbindungen 40 gesteuert wird. Diese Schweigeeinrichtung enthält hintereinander einen Diodengleichrichter 47 und einen Gleichstromverstärker 48, in welchem eine Gleichspannung erhalten wird, die einem Steuergitter des Zwischenfrequenzverstärkers 36 zugeführt wird, um diesen letzteren Ver stärker unwirksam zu halten, bis die Signal- ..;tärke in den Verbindungen 40 einen vorher bestimmten Wert überschreitet.
Diese Un wirksamkeit des Verstärkers 36 bei schwa chen Signalen kann verwirklicht werden durch die Verwendung einer hohen negativen Vorspannung am Steuergitter. Wenn die Signalstärke grösser wird, wird die Schweige vorspannung des Steuergitters herabgesetzt, so dass eine normale Wirkungsweise gestattet wird. Mit der Schweigeeinrichtung ist wei terhin ein Abstimmanzeiger 50 vorgesehen, welcher mit dem Ausgang des Verstärkers 48 verbunden ist. Dieser Abstimmanzeiger gibt dem Bedienenden die Möglichkeit, schnell die genaue Stellung der Abstimm- einrichtung festzustellen.
Ferner ist eine sogenannte selektive Ad niission geschaffen. Dies wird erzielt durch die Wirkung des Zwischenfrequenzfilters 41 der automatischen Leistungssteuerungsein- richtung und wird vervollständigt durch das Zusammenwirken mit der Schweigeeinrich tung.
Der Filter 41 enthält eine Anzahl von Siebkreisen, welche so bemessen sind, dass der Pegel der automatischen Leistungsrege lung in dem Leiter 45 teilweise abgeschwächt wird, wenn der Empfänger so abgestimmt ist, dass die Zwischenfrequenz genau auf dem einen oder andern Ende des von dem Zwi- schenfrequenzverstärker übertragenen Fre quenzbandes liegt, im vorliegenden Fall 110 oder 114 kHz. An diesen Abstimmpunkten, welche die genaue Abstimmung des Emp fängers darstellen, wird die Spannung der Zwischenträgerfrequenz, die an den Leitun gen 40 auftritt,
auf einem viel höheren Pegel gehalten als im Falle irgendwelcher anderer Abstimmpunkte. Das bedeutet, dass, wenn der Empfänger auf den einen oder andern der genauen Abstimmpunkte eingestellt ist, die Ausgangsleistung des Empfängers 34 plötzlich ansteigt und dadurch bewirkt, dass die Signale an den Leitungen 40 den Grenz wert überschreiten, oberhalb dessen die Schweigewirkung aufhört. Bei diesen ge nauen Abstimmpunkten zeigt der optische Indikator plötzlich eine maximale Anzeige, um die genaue Abstimmung anzuzeigen.
Fig. 4 ist eine Einzeldarstellung des Aus führungsbeispiels nach Fig. 3. Die in Fig. 3 dargestellten Rechtecke sind in Fig. 4 ge strichelt gezeichnet und in entsprechender Weise numeriert.
Vor der Beschreibung der Fig. 4 im ein zelnen sollen einige der dort benutzten Be zeichnungen und Symbole erklärt werden. Die wichtigeren dieser Symbole sind in den Fig. 4a bis 4f dargestellt. Die Röhre 118 stellt eine Triode dar mit einer Kathode 121, einem Steuergitter 122, welches, bezogen auf die Kathode, gewöhnlich negativ ist, und einer Platte oder Anode 123, welche gewöhn lich positiv gegenüber der Kathode gehalten ist.
Die Röhre 119 ist die symbolische Dar stellung für eine Doppel-Diodentriode, in welcher die Triodenelemente die Kathode 131, das Steuergitter 122 und Platte 123 sind, während die Platten 124 und 124' Di- odenplatten bezw. -anoden sind.
Die Röhre 120 ist das benutzte Symbol für eine Pent- odenröhre mit einer Kathode 121, einem Steuergitter 122, einem Schirm 125, welcher normalerweise positives Potential gegenüber der Kathode besitzt, einem Unterdrückungs gitter 126 (Fanggitter), welches gewöhnlich mit der Kathode verbunden ist, und einer Platte bezw. Anode 123. Das Symbol für einen veränderlichen Abstimmkondensator ist verschieden. 127 entspricht einem Konden sator zur Abstimmung des Empfängers, wäh rend 128 das Symbol für einen einstellbaren, nach seiner einmaligen Einstellung jedoch nicht mehr zu verstellenden Kondensator ist.
Die Batterie 129 stellt eine Quelle für eine Gleichspannung dar, wobei die positive Seite in üblicher Weise durch einen langen Strich bezeichnet ist.
Obgleich Batterien nach Art derjenigen von 129 an vielen Stellen der Fig. 4 gezeich net sind, ist es natürlich selbstverständlich, dass diese irgend eine Quelle einer Gleich spannung darstellen, und dass die gleiche Quelle gleichzeitig an mehreren oder sehr vielen Stellen benutzt werden kann, wo das Symbol 129 gezeichnet ist. Es ist auch zu beachten, dass die Doppel-Diodentriode 119 eine, Röhre mit mehreren Verwendungszwek- ken ist, das heisst die Triodenelemente kön nen in einem Teil der Einrichtung benutzt werden und jedes der Diodenelemente in an dern Teilen..
Indessen wird überall da, wo eine Röhre 119 benutzt wird, an jeder Stelle der Fig. 4 gezeigt, wo die einzelnen Ele mente benutzt werden.
In Fig. 4 umfasst der Hochfrequenzver- stärker 32 eine Pentodenröhre 51, die in ge eigneter Weise mit der Antenne 30 gekoppelt ist; damit verbunden sind drei gleichzeitig abstimmbare Siebkreise, von denen zwei, mit 64 und 65 bezeichnet, vor dem Verstärker und der andere, 66, zwischen dem Verstärker und dem Modulator 52 angeordnet ist.
Die Oszillator-Modulatoreinrichtung 33 umfasst die örtliche Oszillatorröhre 53 und die Modulatorröhre 52. Der allgemeine Auf bau dieser Einrichtung ist wie üblich. Be sondere Merkmale werden in der Folge be schrieben.
Der Ausgang des Modulators ist der Ein gang des Zwischenfrequenzverstärkers 34, welcher zwei Verstärkerröhren 54 und 55 und die drei Zwischenfrequenzkopplungs- systeme 160, 161 und 162 umfasst, die vor; zwischen und hinter den Verstärkerröhren angeordnet sind.
Die Leistungsregelungseinrichtung 35 umfasst eine bewegliche Spule 80 im Ein gangskreis der folgenden Zwischenfrequenz- verstärkerstufe 36. Die Spule 80 ist mit der Spule 78 des Kopplungssystems 162 gekop pelt und ist vorzugsweise koaxial mit die sem. Daher kann die Zeichenstärke, welche der Röhre 56 der Stufe 36 zugeführt wird, nach Belieben durch axiale Bewegung der Spule 80 verändert werden.
Die Signale werden gleichgerichtet in dem Diodenteil der Doppel-Diodentriode 57' in Stufe 37. Nur eine der Dioden wird für die Signalgleichrichtung benutzt. Diese Di ode besteht aus der Kathode<B>163</B> und einer der Diodenanoden 164. Die Triodenelemente dieser Röhre werden als erster Teil des Hör frequenzverstärkers 38 benutzt. Zur Veran schaulichung ist deshalb die Röhre 57' in dem Hörfrequenzverstärker 38 nochmals dar gestellt, wo sie als Röhre 57 bezeichnet ist.
Diese zweite Darstellung desselben physika lischen Elementes ist zulässig und zweck mässig, weil, soweit die Schaltungswirkung betrachtet wird, sie wie zwei getrennte und unabhängige Röhren arbeitet.
Der gleichgerichtete Strom fliesst durch einen Widerstand 165. Die aus der Gleich richtung resultierende Hörfrequenzspannung wird dem Steuergitter der Röhre 57 über den Leiter<B>166</B> aufgedrückt. Die Anode der Ver- stärkerröhre 57 ist mit der zweiten Hörfre- quenzverstärkerröhre 58 über ein System von Widerständen und Reaktanzen gekoppelt, welche den Widerstand 84 und den Konden sator 85 enthalten.
Die Funktion der letz teren beiden Elemente besteht darin, einen vollständigen Ausgleich der Hörfrequenzcha- rakteristik zu erzielen, wie dies in der Folge noch näher beschrieben wird. Die Hör frequenzsignale werden weiterhin verstärkt i n dem Gegentaktverstärker, welcher die Röhren 59 und 159 enthält; hernach werden sie dem Lautsprecher 39 zugeführt werden. Ei-nseitenbandbeziehungen.
Es ist von besonderer Wichtigkeit, dass der Empfänger ein Frequenzband aussiebt, welches eine Breite von ungefähr gleich der höchsten verlangten Modulationshörfrequenz hat. Diese Selektion wird erzielt durch die fest abgestimmten Zwischenfrequenzkopp- lungssysteme des Zwischenfrequenzverstär- kers 34. Die Kopplungssysteme 160, 161, <B>162</B> enthalten jedes einen doppelt abgestimm ten Transformator, dessen Primär- und Se kundärkreise auf die Zwischenfrequenz ein gestellt sind.
Die Kopplung ist vorzugsweise so bemessen, dass sie über dem optimalen Wert liegt, um eine gleichmässige Übertra- gungscharakteristik über ein Frequenzband zu erhalten, welches der Breite eines Seiten bandes entspricht. In dem in Rede stehen den Empfänger ist das durch den Zwischen frequenzfilter ausgesiebte Band 110 bis 114 kHz. Die resultierende Siebcharak teristik ist durch die Kurve 134 in Fig. 7 dargestellt, welche über eine Bandbreite von 4 kHz innerhalb von zwei Decibel flach ver läuft und symmetrisch zu der Frequenz fi. = 112 kHz liegt.
Die Signalfilterkreise des Hochfrequenzverstärkers 32 können nicht so scharf abgestimmt werden wie die Zwi- schenfrequenzkopplungssysteme und sind da her absichtlich breiter abgestimmt.
Daher wird die Siebwirkung in der Hauptsache im Zwischenfrequenzverstärker entsprechend der Kurve von Fig. 7 erzielt. wie Übertragungs- charakteristik des Hochfrequenzverstärkers kann und soll gleichmässig innerhalb eines Decibel über die Breite des entsprechenden Hochfrequenzseitenbandes sein und ist daher so bemessen, dass sie ein doppelt so breites Band durchlässt.
Oben in Fig. 7 ist das Frequenzspektrum des gewünschten Signals mit 26 bezeichnet. Die Zwischenfrequenzträgerwelle und die beiden Seitenbänder sind durch die Angaben f k, f ib und f ib" gekennzeichnet. Ferner sind die Zwischenfrequenzträgerwelle und die bei den Seitenbänder 135 und 136 von zwei be nachbarten Rundfunksendern dargestellt.
Die Kurve 134 zeigt, dass der Empfänger so ab gestimmt ist, dass der Zwischenfrequenzver- stärker das obere Zwischenfrequenzseiten- band (das untere Hochfrequenzseitenband) überträgt. Für das vorliegende Beispiel ist angenommen, dass das Signal 135 stärker ist als das Signal 136, jedoch ist der Empfänger so dargestellt, dass er auf das Seitenband ab gestimmt ist, welches am weitesten von dem stärksten Signal entfernt liegt.
Die Zwi- schenfrequenzträgerwelle des Signals 135 ist um 20 Decibel schwächer als diejenige des Signals 136, und die nächste Seitenbandfre- quenz des Signals 135 ist um 30 Decibel schwächer als die nächste Seitenbandfrequenz des Signals 136.
Beide benachbarten Signale sind viel mehr geschwächt, als sie es sein würden, wenn die Kurve 134 in ihrer Breite verdoppelt würde, wie dies für doppelten Seitenbandempfang notwendig ist, und es ist gezeigt, dass der Empfänger so abgestimmt sein kann, dass er von dem stärkeren der bei den benachbarten Signale möglichst weit ent fernt liegt.
Jeder der Zwischenfrequenztransformato- ren 160, 161, 162 ist mit zwei koaxialen, ge schlossenen Spulen 74, 74' versehen, welche zu demjenigen Ende jeder Transformator spule benachbart liegen, welches von der an dern Transformatorspule entfernt ist. Diese beiden geschlossenen Spulen sind mit den entsprechenden Transformatoren mässig ge koppelt; sie liegen vorzugsweise in einem mit den Transformatorspulen koaxialen, zy- lindrischen Schirm und dienen dazu, die Breite der Kurve 134 bis auf den verlangter Wert zu erhöhen.
Die gewünschte Wirkung kann erzielt werden durch Veränderung der Lage der geschlossenen Windung oder durch Änderung der Drahtstärke. Für jede Art von Draht lässt sich eine Stärke finden, welche die günstigste Wirkung hervorbringt.
Zwei der wichtigsten Aufgaben, welche bei der Benutzung des vorliegenden Empfän gers auftreten, sind: 1. Den Bedienenden zu veranlassen, dass er den Empfänger so ab stimmt, dass die Zwischenträgerfrequenz auf dem einen Ende des ausgesiebten Frequenz bandes liegt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, und 2. die Unterdrückung fast des gan zen einen Seitenbandes zu kompensieren. Die erste dieser beiden Aufgaben wird gelöst durch die Einrichtung der selektiven Admission, welche die Empfangswirkung des Empfängers bei ungenauer Abstimmung sehr stark schwächt oder ganz unterdrückt.
Diese Einrichtung, welche bereits oben erwähnt wurde, und welche in der Folge im einzel nen beschrieben wird, ist notwendig oder zu mindest wünschenswert, weil der Ton des Lautsprechers rauh und unangenehm ist, wenn die Trägerfrequenz zu weit abseits von der Seite des übertragenen Seitenbandes liegt.
Die zweite der Aufgaben wird gelöst durch die Verwendung des Widerstandes 84 und des Kondensators 85 in dem Hörfre- quenzverstärker 38. In Fig. 9, welche die Durchlasscharakteristik in Abhängigkeit von der Hörfrequenz angibt, zeigt die Kurve 140 den Hörfrequenzverlust, welcher durch das Abschneiden des grössten Teils des einen Sei tenbandes entsteht.
Dieser Verlust ist mit ungefähr 3 Decibel bei 1 kHz, und 6 Decibel bei 4 kHz angegeben worden. Entsprechend sind die Elemente 84 und 85 so bemessen, dass sie eine Übertragungscharakteristik der Hörfrequenz liefern, welche gemäss der Kurve 141 verläuft. Die letztere Verände rung ist komplementär derjenigen von Kurve 140, so dass eine gleichmässige Gesamthörfre- quenzcharakteristik gemäss Kurve 142 erzielt wird.
Automatische Leistungsregelung.
Die gute Wirkungsweise der Schweige einrichtung erfordert, dass der Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 34 auf einem vorher bestimmten Wert konstant gehalten wird, welcher im besonderen unabhängig so wohl von der empfangenen Signalstärke, als auch von dem Modulationsgrad ist. Soweit bekannt, werden durch die üblichen Lei- stungssteuerungseinrichtungen bisher niemals beide Forderungen erfüllt. Die neuartige Leistungssteuerung, welche in dem vorlie genden Empfänger benutzt wird, erfüllt die genannten Forderungen. Die Einrichtung und Wirkungsweise dieses neuen Systems wird anhand der Fig. 3, 4, 12 und 13 be schrieben.
Zur Konstanthaltung der Aus gangsleistung des Verstärkers 34 an der Spule 78 in- Fig. 4 ist die Spule 79 mit der Spule 78 gekoppelt und durch die Verbin dung 40' an den Zwischenfrequenzfilter 41 angeschlossen. Von dort wird die Spannung in den Zwischenfrequenzverstärkerröhren 60 und 61 verstärkt und in der Gleichrichter röhre 63' gleichgerichtet. Die Kopplungsein richtungen 98, 99, welche diese letzteren drei Röhren hintereinander koppeln, sind jede auf ein breites Band abgestimmt, wel ches symmetrisch zu der mittleren Frequenz f;" des Zwischenfrequenzbandes liegen, im vorliegenden Fall zu 12 kHz.
Der Gleichrichter 63' ist als Teil der Doppel-Diodentriode gezeichnet, jedoch wird für die Gleichrichtung nur der Diodenteil mit der Kathode 170 und der Anode 171 benutzt. Die restliche Diodenanode 172 ist mit der Kathode verbunden, so dass sie un wirksam ist, und das Gitter 173 und die Platte 174 werden als die Elemente des Triodenverstärkers 63 benutzt, welcher mit der optischen Anzeige in dem Schweige system verbunden ist, wie dies weiter unten beschrieben wird.
Dem Diodengleichrichter 63' ist ein Brückenkreis zugeordnet, welcher durch die Widerstände 104 und 105 gebildet wird, welche in Reihe quer zu den Gleicbspan- nungsquellen 1_0l, 1(l2,<B>103</B> liegen. Der Punkt 157 zwischen diesen Widerständen ist zu dem untern Ende der Sekundärspule der Kopplungseinrichtung 99 geführt und das untere Ende des Widerstandes 105 liegt an der Diodenachse 1.75 der andern Diode 62", welche als Grenzw ertdiode bezeichnet ist. Der Punkt zwischen den Spannungsquellen 102 und 103 ist mit der Kathode 170 ver bunden.
Die Grenzwertdiode 62" ist physikalisch gleich der Röhre 63', das heisst sie enthält ebenfalls eine Triode mit einem Steuergitter 176 und einer Platte 177. Diese Trioden elemente werden in dem Triodenverstärker 62 des Schweigesystems, das weiter unten beschrieben wird, benutzt. Obgleich die Spannungsquellen 101 und 102 in dem Di- odengleichrichterteil 43 als unmittelbar in Reihe geschaltet dargestellt sind, ohne irgend ein anderes Element zwischen ihnen, so be steht doch in Wirklichkeit eine Verbindung von dem Punkt zwischen diesen beiden Span nungsquellen zur Anode 177 der Triode 62.
Jede der Dioden 62" und 63' besitzt, wenn. ihre Anode positiv ist, einen innern Widerstand, bezogen auf die Kathode, wel cher wesentlich niedriger ist als der Wert jedes der Widerstände 104 oder 105. Daher ist die Diodenanode 175 bezw. der Punkt<B>107</B> tatsächlich mit der Kathode 178 bezw. mit Erde so lange verbunden, -als der Punkt 157 eine positive Spannung gegenüber Erde be sitzt. Bei Abwesenheit eines Signals liegt der Punkt 157 an einer positiven Spannung durch die Spannungsquellen 101, 102, 103; der resultierende Strom fliesst durch die Wi derstände 104. 105 und die Diode 62".
Diese Widerstände und Spannungsquellen sind so bemessen, dass die Spannung des offenen Kreises an der Verbindung 157 praktisch die gleiche ist wie diejenige der Verbindungs stelle der Spannungsquelle 102 und 103. Da her ruft eine Verbindung der Kathode 170 und der Anode 171 der Diode 63' zwischen diesen Punkten der Brücke nur eine geringe oder gar keine Wirkung hervor, wenn Sig nale nicht vorhanden sind, da in diesem Falle nur ein kleiner oder gar kein Strom durch diese Diode fliesst.
Wenn eine Zwischenfrequenzspannung an die Diode 63' durch die Kopplungseinrich tung 99 gelegt wird, wird ein gleichgerich teter Strom erzeugt, welcher über die Brücke fliesst und sich auf die Widerstände 104 und 105 verteilt, indem er den Strom in dem ersten Widerstand erhöht und in dem letz teren Widerstand und der Diode 62" vermin dert. Es wird also der Eingangsspannung an dem Verbindungspunkt 157 eine gleichgerich tete Spannung überlagert, welche ungefähr dem quadratischen Mittelwert der Zwischen frequenzspannung, welche der Diode auf geprägt wird, entspricht.
Dies bedeutet eine Art lineare Gleichrichtung und die gleich gerichtete Spannung ist eine unverzerrte Wiederholung der Zwischenfrequenzhüll- kurve. Um dies Ergebnis zu erzielen, ist der Kondensator 100, welcher zwischen der Ka thode 1.70 und dem Anschlusspunkt 157 liegt,- so klein, dass sein Ladestrom für Hörfrequen zen vernachlässigbar ist;
jedoch ist der Kön- densator 106, welcher zwischen dem An schlusspunkt 107 und Erde liegt, so gross, dass sein Hörfrequenzwiderstand beträchtlich kleiner ist als derjenige des Widerstandes 105. Deshalb ist die Hörfrequenzspännung am Punkt 107 stets vernachlässigbar, unab hängig von dem Impedanzwert der Diode 62".
Fig. 12 ist eine graphische Darstellung; in welcher die gleichgerichtete Spannung abhängig von der Spannung der Zwischen frequenzträgerwelle aufgetragen ist, und zeigt die ungefähren Verhältnisse im Gleich richter und dem Schwellwertreglerkreis als Funktion der Zwischenfrequenzträgerwellen- spannung, welche an die Diode 63' gelegt ist. Die gerade Linie 146 zeigt den Spannungs mittelwert am Punkt 157 gegenüber Erde. Diese Spannung ändert sich in negativer.
Richtung im Verhältnis zur aufgedrückten Trägerwellenspannung. Es wird bemerkt, dass die Gesamtheit der Spannungsquellen <B>101,</B> 102 und 103 90 Volt beträgt; 101 und 102 haben zusammen 30 Volt und 103 be sitzt 60 Volt. Bei Abwesenheit von Zwi- schenfrequenzsignalen ist die Spannung am Punkt 157 gegen Erde -f- 30 Volt, wie dies am obern Ende der Kurve 146 angegeben ist. Wenn eine Zwischenfrequenzspannung irgend einer Grösse dem Gleichrichter zugeführt wird, zeigt die Strecke 147 die Spannung an dem Widerstand 104 an und die Strecke 148 die Spannung an dem Widerstand 105.
\'(renn die Signalintensität bis zu einem Punkt wächst, wo die Spannungen des An schlusspunktes 157 negativ werden, wird der Strom in. der Diode 62" auf Null herab gesetzt, und die mittlere Spannung des Punk tes 107 wird dann gleich der mittleren Span nung am Punkt 157. Die Spannung am Punkt 107 gegen Erde wird durch die Strecke 149 angezeigt. Es ist in dem betrachteten Beispiel dargestellt, dass sie von Null ins Negative wächst, wenn die Zwischenfre- quenzträgerwellenspannung 30 Volt über steigt.
Die Spannung des Punktes 107 wird über die Leitung 45 an die Steuergitter der Zwischenfrequenzverstärkerröhren 54 und 55 angelegt und über die Leitung 45' an das Steuergitter des Modulators 52 und des Hoch frequenzverstärkers 51. Die Wirkung dieser selbsttätigen Leistungsregelung zur Steue rung der Ausgangsleistung von Verstärkern und Modulatoren ist in der Technik all gemein bekannt und bedarf an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung.
Es genügt, fest zustellen, dass die Verbindung 45 die Steuer gitter der gesteuerten Röhren negativer macht, wenn die Signalstärke über einen vor her bestimmten Wert anwächst und dadurch den Ausgangspegel praktisch konstant hält.
Ein Einfluss auf die automatische Laut stärkeregelung infolge Änderungen des Mo- dulationsgrades der empfangenen Signale wird auf folgende Weise vermieden: Die gleichgerichtete Spannung am Punkt 157 ist eine unverzerrte Wiederholung der Zwi- schenfrequenz-Modulationshüllkurve. Daher ist die mittlere gleichgerichtete Spannung gleich der gleichgerichteten Zwischenfre- quenzträgerspannung für jeden Modulations- grad bis zu 100% .
Wenn die Modulations- frequenzkomponente bei der Gleichrichtung durch den Kondensator 106 ausgefiltert sind, hängt die Einstellung der automatischen Lei stungsregelung und die Wirkung der Diode 62" nur noch von der Zwischenfrequenz- trägerwellenspannung ab. Diese Art der Schwellwert-Leistungsregelung unter Be nutzung einer Schwellwertdiode 62", bei welcher irgend ein Einfluss auf die Lei stungsregelung nicht stattfindet, ehe die Trä- gerwellenspannung einen vorher bestimmten Wert überschreitet, ist ein vorzugsweises Verfahren zur Erzielung dieses Ergebnisses.
Dieser Vorteil zuzüglich der Freiheit von Modulationseinflüssen wird bei keinem an dern bekannten Verfahren erreicht.
Bei dem betrachteten Empfänger ist es wünschenswert, dass die Verstärkung durch die automatische Leistungsregelung um 100 Decibel geändert werden kann, so dass emp fangene Signale mit einer Intensität von 10 Mikrovolt bis zu 1 Volt eine gleichför mige Ausgangsleistung besitzen. Hierfür ist erforderlich, dass der Ruhewert, welcher durch die Strecke 149 in Fig. 12 dargestellt wird und der den Steuergittern der Röhre 51, 52, 54 und 55 aufgedrückt wird, von Null bis zu - 30 Volt gegenüber Erde sich ändert, entsprechend den oben erwähnten Mindest- und Höchstwerten der empfangenen Signalspannung.
Die Erzielung dieser weiten Änderung der Steuervorspannung erfordert, dass die Zwischenfrequenzträgerwellenspan- nung, welche an den Anoden der Röhre 63' liegt, von 30 bis 60 Volt sich ändert über denselben Bereich der empfangenen Signal- intensitäten, wobei geringere Intensitäten keine Kontrollvorspannung liefern. Diese Be ziehungen sind in Fig. 12 dargestellt.
Die gewünschte hohe Gleichförmigkeit der Ausgangsleistung des Zwischenfrequenz verstärkers 34 wird erzielt mit Hilfe einer umgekehrten, automatischen Leistungsrege lungsspannung, welche durch eine Verbin dung 46 entsteht, die von der Kathode der Verstärkerröhre 55 zu der Kathode der Ver- stärkerröhre 60 der selbsttätigen Lautstärke- regelungseinrichtung führt. Diese gemein same Kathodenverbindung 46 ist mit Erde verbunden über einen Widerstand 76, wel cher den Emissionsstrom beider Röhren führt.
Infolgedessen steuert der Emissions strom der Röhre 55 teilweise die Gitter- kathodenspannung der Röhre 60 und daher die Verstärkung dieser Röhre. Die Vorspan- nung der Röhre 60 indessen verändert sich entgegengesetzt derjenigen der gesteuerten Verstärker- und Modulatorröhren des Haupt signalübertragungsweges. Wenn die Gitter kathodenspannung des Verstärkers 55 durch die Wirkung der selbsttätigen Leistungs steuerung grösser wird, nimmt ihre Verstär kung und der Emissionsstrom ab. Daher sinkt auch die Gitterkathodenspannung der Röhre 60, welche bewirkt, dass die Verstär kung der letzteren Röhre etwas ansteigt.
So mit wird die erhöhte Zwischenfrequenzspan- nung, welche durch die Röhre 63' gezwun gen wird, die Verstärkung des Verstärkers 34 herabzusetzen, durch die erhöhte Verstär kung der Röhre 60 und ohne irgend eine Erhöhung der Eingangsleistung oder der Ausgangsleistung des Verstärkers 34 hervor gerufen. Diese Wirkung wird umgekehrte automatische Leistungsregelung genannt, weil die Verstärkung der Röhre 60 automa tisch umgekehrt derjenigen der Röhre 51, 52, 54 und 55 geändert wird.
Quantitativ kann die Verstärkung der Röhre 60 gerade ungefähr verdoppelt werden durch die um gekehrte automatische Lautstärkeschaltung. Dies genügt, um die Zwischenfrequenzspan- nung einer Diode 63' über den oben erwähn ten Bereich von 30 bis 60 Volt zu ändern, ohne nennenswerte Änderung der Zwischen- frequenzeingangsleistung an der Röhre 60.
Die vorhergehende Beschreibung erläu tert die Wirkungsweise der umgekehrten und der Schwellwertleistungsregelung. Diese wirken zusammen in der Weise, dass sie die Ausgangsleistung des Zwischenfrequenzver- stärkers 34 nahezu völlig konstant halten innerhalb der Grenzen von -I-- oder - 1 De- cibel, während die empfangenen Signalstär ken Veränderungen bis zu 100 Decibel auf- weisen, so dass beinahe eine 99%ige An näherung an eine vollständige selbsttätige Leistungsregelung erzielt wird.
Für das be stimmte beschriebene Zahlenbeispiel ist die resultierende selbsttätige Leistungsregelung durch die Kurve<B>150</B> in Fig. 13 veranschau licht, welche die relative Hörfrequenzaus- gangsleistung in Decibel in Abhängigkeit von der Hochfrequenzeingangsspannung in Mikrovolt zeigt.
Die Einstellung des Ausgangspegels am Verstärker 34 wird durch den Widerstand 76 bewirkt, welcher die Verstärkung der Röhre 60 beeinflusst und daher den Ausgangspegel des Verstärkers 34 bestimmt, welcher erfor derlich ist, um die selbsttätige Leistungs regelung zu betreiben. Der einstellbare Wi derstand 76 wird vorzugsweise vorher auf den genauen Wert gebracht und während des Arbeitens des Empfängers nicht geändert. Seine genaue Einstellung wird durch die Wirkung des Schweigestromkreises fest gelegt, welcher im folgenden näher beschrie ben werden soll.
Die Empfindlichkeitsregelung des Emp fängers wird durch einen Widerstand 75 er zielt, welcher zwischen der Kathode (und dem äussern Schirm) und der Erde der Ver- stärkerröhre 54 eingeschaltet ist. Hierdurch wird eine Regelung der Gitterspannung der Röhre von Hand ermöglicht, welche deshalb die Verstärkung steuert; der Widerstand ist in der Lage, diese Röhre unwirksam zu machen für Signale, welche zu schwach sind, um brauchbar benutzt werden zu können.
Wenn der Widerstand 75 auf geringste Emp findlichkeit des Verstärkers eingestellt ist, so wird die Charakteristik der selbsttätigen Lei stungssteuerung des Empfängers etwas ge ändert, wie dies durch die Kurve 150' in Fig. 13 dargestellt worden ist, welche die Änderung der Hörfrequenzausgangsleistung in Abhängigkeit von der Hochfrequenzein.- gangsleistung zeigt. Es mag erwünscht sein.
die Empfindlichkeitsregelung 75, wie durch die gestrichelte Linie 179 dargestellt ist, me chanisch mit einem Schalter 112 zu verbin den, der dem Verstärker 62 der Schweige- einrichtung zugeordnet ist, so dass der letz tere Schalter automatisch geöffnet wird, wenn die Regelungseinrichtung 75 auf oder über die höchste Empfindlichkeit eingestellt wird, wodurch die Schweigeeinrichtung un wirksam gemacht wird und der Empfänger so eingestellt wird, dass er auf alle Signale und die schwächsten Impulse anspricht.
Selektive Admission.
Die selektive Admission, die bereits oben erwähnt wurde, ist vorgesehen, um die Be dienungsperson zu veranlassen, den Empfän ger genau für den Einseitenbandempfang abzustimmen. Sie umfasst Mittel, durch wel che der Hörfrequenzausgang einen scharfen Maximalwert annimmt, wenn die Zwischen frequenzträgerwelle auf das eine Ende des im Zwischenfreqenzverstärker 34 ausgewähl ten Seitenbandes abgestimmt ist.
Diese Wir kung ist eine Folge der Frequenztrennkreise des Filters 41 im Zusammenhang mit den andern Stufen 42, 43 und 44 des automati schen Lautstärkeregelungskanals und wird vervollständigt durch das Zusammenwirken mit der Schweigeeinrichtung.
Kurve 145 in Fig. 11 zeigt das Übertra gungsmass der Trennkreise 41. Die Ordina ten stellen das relative Übertragungsmass in Decibel dar und die Abszissen die Frequen zen des ausgewählten Zwischenfrequenzban des. Die Kurve 145 stellt dann die relative Übertragungscharakteristik des Übertragungs weges zwischen der Ausgangsspule 78 der Verstärkerröhre 55 und dem Gitter der Röhre 60 dar, wobei der Verstärkerausgang mit der Filterkette über die Leitung 40' und die Spule 79 verbunden ist, welche mit der Spule 78 ge koppelt ist.
In den Filterkreisen ist die Spule 92 mit dem Kondensator 94 genau auf das obere Ende des ausgewählten Seitenbandes (im vorliegenden Fall f 1o +, f b/2 = 112 + 2 = 114 kHz) abgestimmt, wodurch das rechte Minimum der Filtercharakteristik 145 hervor gerufen wird. Die Spule 93 und der Kon densator 95 sind scharf auf das untere Ende des Seitenbandes (im vorliegenden Fall fio-fb/2 -1l2-2 =110 kHz) abgestimmt, wodurch das linke Minimum der Filterkurve hervorgerufen wird.
Die vier Elemente 92, 93, 94 und 95 bilden zusammen einen Paral lelkreis, der auf die mittlere Frequenz des Bandes (im vorliegenden Fall fio = l12 kHz) abgestimmt ist und dienen zur Erzielung des mittleren Maximums bei der Frequenz <B>f</B> i". Die Spulen 79 und 96 und der Konden sator 97 sind in Parallelschaltung ebenfalls auf die Frequenz fio abgestimmt und arbei ten mit den andern vier Elementen des Fil terkreises derart zusammen, dass sie die höheren Maxima an beiden Seiten des Ban des erzeugen.
Bei dieser Einrichtung ist die Spule 79 nur mässig mit der Spule 78 gekoppelt, so dass sie die Selbstinduktion der letzteren in dem abgestimmten Zwischenfrequenzkreis nicht wesentlich beeinflusst. Der Spannungs verlust in den Filterkreisen wird mehr als aufgewogen durch die Verstärkung in dem Verstärker 42. Die Filterkreise sind vorzugs weise in einen Schirm eingeschlossen, und die Verbindungen der Elemente 92 und 94 und der Elemente 93 und 95 sind hierin mit eingeschlossen, so dass eine zufällige äussere Kopplung mit diesen Elementen vermieden wird. Diese Elemente sollten auch vonein ander abgeschirmt sein.
Ein besonderer Vor teil dieser Einrichtung ist, dass die Gitter- Kathodenkapazität der Röhre 60 oder irgend welche andern Verhältnisse der äussern Kreise in keiner Weise die Frequenzen der Minimumdurchlassstellen der Filterkette be einflussen.
Die Wirkung der selektiven Admissions- erscheinung auf die Ausgangsleistung des Zwischenfrequenzverstärkers 34 wird durch die Kurve 152 der Fig. 14 und die Kurve 155 der Fig. 15 veranschaulicht. Diese bei den letzteren Abbildungen haben die nega tive, gleichgerichtete Zwischenfrequenzspan- nung als Ordinate und die Frequenzen als Abszissen. Die Kurven 152 und 155 sind umgekehrt proportional den Kurven 145 in Fig. 11.
Diese stellen die Wirkung des Fil terkreises dar, durch welche die selbsttätige Leistungsregelung abhängig gemacht wird von der Zwischenfrequenzträgerwelle und da her von der Abstimmung des Empfängers. Kurve 152 von Fig. 14 stellt die gleich gerichtete Spannung der Diode 62' des Schweigekanals dar, welche von der Ver bindung 40" des Verstärkers 34 zu dem Schweigekanal hervorgerufen wird.
Für einen gegebenen Pegel der Leistungsregelungsein- richtung 80 zeigt die Kurve 155 in Fig. 15 die Veränderung der gleichgerichteten Span nung an dem Diodengleichrichter 57' infolge der Zwischenfrequenzspannung, die ihr von dem Verstärker 56 aufgedrückt wird. In Fig. 15 sind die Ordinaten proportional der Hörfrequenzlautstärke des Empfängers. Automatische Schweigeeinrichtung.
Die automatische Schweigeeinrichtung enthält zunächst die Verbindung 40", die Röhren 62' und 62 und die Schweigeverbin dungen 49 und 49'. Durch diese Mittel wird der Empfänger stets unwirksam gemacht, ausgenommen dann, wenn er genau auf ein Signal abgestimmt ist, dessen Intensität über dem Geräuschpegel liegt. Diese Einrichtung bringt unerwünschte Geräusche und Stör signale zum Schweigen, welche sonst hervor gerufen werden würden, wenn der Empfän ger nicht genau auf ein Nutzsignal abge stimmt ist. In dem vorliegenden Empfänger wird die Schweigeeinrichtung im Zusammen hang mit dem Filterkreis und der selbsttäti gen Leistungssteuerung benutzt, um die se lektive Admission zu verwirklichen.
Die Schweigeeinrichtung wird vervoll kommnet durch die selbsttätige Veränderung der Vorspannung der Zwisehenfrequenzver- stärkerröhre 56, wobei die Vorspannung so stark negativ gehalten wird, dass sie bei Ab wesenheit von Signalen oder zu schwachen Signalen die Röhre unwirksam macht.
Wenn die Signalstärke einen vorher bestimmten Schwellwert überschreitet, stellt die Verbin dung 49 die Vorspannung auf ihren nor malen Arbeitswert ein und die Röhre 56 wird wirksam. Vorspannung ist festgelegt durch die Spannung der Quelle 102 und durch die zusätzliche Spannung, welche durch den Widerstand 112 infolge des Ano denstromes- der Triode 62 hervorgerufen wird, unter der Voraussetzung, dass der Schalter 112 geschlossen ist. Wenn dieser Anodenstrom beträchtlich ist, genügt die Vorspannung der Röhre 56, um ihre Aus gangsleistung auf Null herunterzusetzen.
Im Betrieb wird die Zwischenfrequenz spannung an der Verbindungsleitung 40" durch die Anode 62' gleichgerichtet; sie arbeitet genau linear und liefert eine un- verzerrte Wiedergabe der Modulationshüll- kurve. Die Hörfrequenzmodulationskompo- nenten dieses Gleichrichters werden ausgefil tert durch den Widerstand 110 und den Kon densator, welcher in der oben beschriebenen Weise zwischen die Anode 180 und Erde geschaltet wird.
Die Gleichspannungskompo- nente, welche proportional der Trägerwellen intensität, jedoch unabhängig von der Modu lation ist, wird dem Gitter 176 der Triode 62 von dem Verbindungspunkt des Widerstan des 110 und des Kondensators 111 zugeführt.
Wie oben gezeigt, dient der Anodenstrom der Triode<B>62'</B> dazu, bei Abwesenheit von Signalen eine übergrosse Vorspannung an die Röhre 56 zu legen, so dass der Empfänger dadurch zum Schweigen gebracht wird. Aber wenn die verstärkte Zwischenfrequenzträger- spannung an der Verbindung 40" wächst, wächst auch der gleichgerichtete Strom des Gleichrichters 62', das Gitter 176 wird nega tiver und der Anodenstrom der Röhre 62, welcher durch den Widerstand 113 fliesst, wird verringert.
Wenn die verstärkte Trä- gerwellenspannung einen bestimmten Wert überschreitet, wird- der Anodenstrom der Röhre 62 praktisch auf Null heruntergesetzt, und die Vorspannung des Verstärkers 56 wird dadurch im wesentlichen auf ihren Nor malwert heruntergesetzt, bei dem die Röhre als Verstärker arbeitet.
Die Schweigewirkung bei schwachen Signalen und Geräuschen wird in Fig. 13 durch die Kurven 151 und 151' veranschau licht, welche den Kurven 150 und 150' glei chen, mit Ausnahme der gestrichelten Teile. Die Kurven 151 und 151' zeigen, dass, wenn die Signalstärke unterhalb eines gegebenen Schwellwertes fällt, der Empfänger zum Schweigen gebracht wird durch Verringe rung der Hörfrequenzausgangsleistung auf Null. Der Schwellwert der Signaleingangs spannung ist festgelegt durch die Einstel lung des Widerstandes 75, wie oben erwähnt. Die Schweigeeinrichtung wird unwirksam gemacht, wenn man den Widerstand 75 auf seinen Mindestwert einstellt und dadurch den Schalter 112 öffnet.
In diesem Fall wird die Arbeitsweise des Empfängers durch die Kurve 150 veranschaulicht. Die Kurve 150' kann erhalten werden durch eine unabhängige Betätigung des Schalters 112, wenn der Wi derstand 75 auf einen hohen Wert eingestellt ist.
Die Schweigeeinrichtung wirkt mit dem Filterkreis 41 zusammen zur Erzielung der selektiven Admission während des Empfan ges irgend eines Signals, welches stark genug ist, um die selbsttätige Lautstärkeregelungs- einrichtung zu betätigen. Dieses Zusammen wirken ist graphisch in Fig. 14 und 15 ge zeigt. In Fig. 14 zeigt die Kurve 152 die Veränderung der gleichgerichteten Zwischen frequenzspannung in der Diode 62' als Funk tion der Zwischenträgerfrequenz. Kurve 158 zeigt die entsprechende Änderung der nega tiven Gittervorspannung an dem Gitter der Röhre 56 über die Verbindung 49.
Diese Kurve gleicht dem obern Teil der Kurve 145 in Fig. 11. Kurve 154 veranschaulicht die entsprechende Änderung des Anodenstromes der Röhre 56 und zeigt, dass der Röhren strom nur fliesst, wenn die negative Gitter- vorspannung, die durch die Verbindung 49 aufgedrückt wird, auf einen geringen Wert fällt. Dies veranschaulicht die Schweigewir kung dieser Röhre. Die selektive Admission ohne die Schweigeeinrichtung verursacht an der Diode<B>57'</B> eine Veränderung der gleich gerichteten Zwischenfrequenzträgerwellen- spannung, welche durch die Kurve 155 in Fig. 15 dargestellt ist.
Wenn die Schweige einrichtung gleichfalls wirksam ist, verän dert sich die gleichgerichtete Spannung an der Diode 57' entsprechend der Kurve 156. Wenn der Bedienende den Empfänger abstimmt, verändert er die Zwischenträger frequenz und die Seitenbandfrequenzen. Die Fig. 11, 14 und 15 zeigen daher die Arbeits weise der Schweigeeinrichtung und der selek tiven Admission während der Abstimmung des Empfängers. Die Kurve 156 zeigt ins besondere, dass das Signal nur hörbar ist, wenn der Empfänger sehr genau auf die Fre quenz f;o abgestimmt ist.
Wenn eine schwache ferne Station ein gestellt ist und zu gleicher Zeit eine starke Station in einem benachbarten Wellenband sendet, verursacht die letztere Station, dass der Empfänger zum Schweigen gebracht wird, wenn er auf dasjenige Seitenband der fernen Station abgestimmt ist, welches näher der örtlichen Signalfrequenz liegt. Diese Wirkung ist wünschenswert, weil unter die sen Umständen die ferne Station nur dann frei von Überlagerungen gehört werden kann, wenn sie auf das Seitenband abge stimmt ist, welches von der Welle des ört lichen Senders entfernt liegt.
Sichtbarer Abstimmungsanzeiger. Mit der Anode der Röhre 62 ist das Git ter 178 der Triode 63 des Gleichstromverstär kers 48 verbunden. Im Anodenstromkreis der Röhre 63 liegt ein optischer Abstim mungsanzeiger in Form einer Schwachstrom glühlampe 50. Durch die Lampe fliesst ein Ruhestrom über den Widerstand 117 von der Gleichspannungsquelle <B>116,</B> welcher den Glühdraht der Lampe bis zum Beginn einer Leuchterscheinung vorheizt, wenn kein Ano denstrom in der Röhre 63 fliesst.
Die Gitter spannung der Triode 68 verändert sich in der gleichen Weise wie diejenige der Röhre 56, dass kein Anodenstrom in der Röhre 63 fliesst, his die Signalstärke einen vorher bestimmten Wert erreicht. Der Anodenstrom der Röhre 63 variiert gleichförmig mit dem der Röhre 56, da beide an die Anode der Röhre 62 an geschlossen sind. Daher ist die relative Leuchtstärke der Lampe durch die Kurve 154 in Fig. 14 gegeben. Die grösste Leucht- stärke zeigt die genaue Abstimmung an. Der Schalter 112 muss geschlossen sein, um den. Abstimmungsanzeiger wirksam zu machen.
Die Leuchtfadenlampe ist ausreichend, weil die Veränderung ihres Stromes während des Abstimznvorganges mehrere Milliampere betragen kann. Eine Neonröhre oder derglei chen kann ebenfalls für den gleichen Zweck mit gutem Erfolg benutzt werden. Zeätverzögerungsbeziehungen. Für ein gutes Arbeiten des Empfängers ist es erforderlich, dass die selbsttätige Lei stungsregelung in einer Zeit wirksam wird, welche vergleichbar ist mit der Periode der niedrigsten Hörfrequenzmodulation, welche wiedergegeben werden soll.
Diese Zeitver zögerung der automatischen Leistungsrege lung ist in der Hauptsache durch den Wider stand 1(15 und den Kondensator 106 fest gelegt, deren Zeitkonstante 1/4o Sekunde be tragen mag.
Die Zeitverzögerung in der Wirkungs weise der Schweigeeinrichtung soll minde stens so gross, vorzugsweise sogar grösser sein als diejenige der automatischen Leistungs regelung, so dass, wenn auf ein Signal ab gestimmt wird, der Empfänger so lange schweigt, bis die selbsttätige Leistungsrege lungseinrichtung Zeit gehabt hat, um wirk sam zu werden.
Die Zeitverzögerung der Schweigeeinrich tung ist in der Hauptsache durch den Wi derstand 114 und den Kondensator 115 fest gelegt und in zweiter Linie durch den Wi derstand 110 und den Kondensator 111. Die Zeitkonstante der ersten beiden Elemente kann die gleiche sein wie die der automati- sehen Leistungsregelung, 1/4" Sekunde. Die Zeitkonstante der beiden letzteren Elemente kann 1/,"" Sekunde betragen. Die Gesamt zeitkonstante der Schweigeeinrichtung ist bei diesen Verhältnissen daher etwa 0,035 Se kunden, das heisst 40% grösser als die der selbsttätigen Leistungsregelung.
Die Lampe 50 hat eine genügende Zeit verzögerung durch die thermische Anheiz- dauer, so dass eine (zusätzliche) elektrische Zeitverzögerung unerwünscht ist. Die elek- trische Zeitverzögerung wird heruntergesetzt durch Anschluss des Gitters der Triode 6\? oberhalb der Elemente 114 und 115, so dass die gesamte elektrische Zeitkonstante für die Lampen diejenige der Elemente 110 und 111, also 1/10o Sekunde, ist.
Regelung <I>des Leistungspegels.</I>
Es soll nun die Regelung des Leistungs pegels beschrieben werden. Die Spulen 78, 79, 80 sind vorzugsweise koaxial innerhalb eines unmagnetischen, metallischen und zy lindrischen Schirmes angeordnet. Eine Win keldrehung des Regelknopfes verursacht eine achsiale Verschiebung der Spule 80. Da her ergibt sich, dass die gegenseitige Induk- tanz zwischen den Spulen 78 und 80 expo nentiell mit deren Verschiebung sich ändert. Diese Beziehung, aufgetragen als Änderung in Decibel der Ausgangsleistung in Ab hängigkeit von der Winkeldrehung, ist durch die gerade Linie 137 in Fig. 8 dargestellt.
Dies ist die ideale Beziehung zwischen der Verstellung und der Hörfrequenzausgangs- leistung. Kurve 138 zeigt die entsprechende Änderungskurve für ein lineares (an Stelle eines exponentiellen) Potentiometer und Kurve 139 die entsprechende Charakteristik für ein lineares Potentiometer, welches zur Hälfte einen hohen und zur Hälfte einen niedrigen Widerstand besitzt. Die bessere Wirkung der exponentiellen Veränderung ist ersichtlich.
Das Potentiometer 86 wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 181 angedeutet ist, gleichzeitig durch den gleichen Knopf ge steuert, durch welchen dieLeistungspegelrege- lungseinrichtung 35 gesteuert wird. Dieses Potentioineter dient dazu, die Hörfrequenz wiedergabe gleichzeitig mit der Leistungs regelung zu verändern. Versuche haben ge zeigt, dass das normale Ohr geringere In tensitätsänderungen bei den höheren und tie fen Hörfrequenzen als bei den mittleren Hörfrequenzen wünscht. Die Wiedergabe regelung soll diesen Wunsch des Ohres be friedigen.
Bei dem grössten Leistungspegel ist der Kontakt des Potentiometers 86 auf das obere Ende eingestellt. Bei dieser Stellung sind die Elemente so bemessen, dass die Wie dergabe der Kurve 143 in Fig. 10 entspricht. welche die relative Stärke der Wiedergabe in Abhängigkeit von der Hörfrequenz an gibt. Bei dem niedrigsten Leistungspegel befindet sich der Kontakt auf dem untern Ende und bei dieser Stellung verursacht der Kondensator 90, dass die Wiedergabekurve bei tiefen Frequenzen sich hebt, wie dies durch die Kurve 144 gezeigt ist. Der Kon densator 88 und der Widerstand 89 bewirken gleichzeitig, dass die Kurve bei den höheren Frequenzen, wie dargestellt, sich ebenfalls hebt.
Bei einem mittleren Leistungspegel erfolgt die Wiedergabe entsprechend dei Kurve 142 vollständig gleichmässig.
Oszillator-Modudator. Der Abstimmkondensator des abgestimm ten Kreises 67 der Oszillatarröhre 53 gleicht denen der Hochfrequenzsiebkreise 64, 65 und 66. Alle sind auf derselben Achse angeord net, wie dies durch die gestrichelte Linie 182 angedeutet ist, und alle haben den glei chen Kapazitätsgang. Die Oszillatorfrequenz muss stets grösser sein als die der Hochfre- quenzsiebkreise, und zwar um einen konstan ten Betrag, welcher im vorliegenden Fall 112 kl3z beträgt.
Dies wird gewöhnlich er zielt durch Einstellung dreier Grössen des Oszillatorkreises, und zwar: .
a) ein verhältnismässig grosser, einstell barer Kondensator 190 ist in Reihe und mit dem abgestimmten Oszillatorkreis geschaltet, b) die abgestimmte Oszillatorinduktivität 191 ist etwas kleiner gemacht als diejenige der Signalsiebkreise, c) das Minimum des Oszillatorabstimm- konden'sators ist so eingestellt, dass es etwas grösser ist als das der übrigen Abstimmkon- densatoren.
Die oben erwähnten drei Freiheitsgrade gestatten, die Eichung des Oszillators für drei Punkte innerhalb des Abstimmbereiches genau zu machen, doch können Abweichun gen bei den übrigen Frequenzen innerhalb des Bereiches noch auftreten. Dies ist dar gestellt durch die guive 130 in Fig. 5, in welcher die Oszillatorabweichungen in Ab hängigkeit von der Abstimmfrequenz auf getragen werden. Die Punkte, durch die die Kurven die horizontale Nullachse schneiden, sind die drei Punkte, wo die Eichung in folge der drei Einstellungen genau ist.
Der Eichfehler kann ferner herabgesetzt werden durch einen vierten Freiheitsgrad, nämlich: d) ein oder mehrere Widerstände 68 und 69 können parallel zu Spulen geschaltet wer den, welche ziemlich eng mit dem abgestimm ten Oszillatorkreis gekuppelt sind.
Die resultierenden Eichfehler im Falle der Verwendung des vierten Freiheitsgrades sind durch die Kurve 131 in Fig. 5 angedeu tet, welche die Nullachse in vier Punkten schneidet und welche erheblich geringere Eichfehler zeigt. Von den oben erwähnten Freiheitsgraden war gezeigt, dass sie eine abnehmende Wirkung bei tieferen Frequen zen - und eine zunehmende Wirkung bei höheren Frequenzen besitzen. Die letztere Einrichtung ist besonders wirksam an dem höheren Ende des Abstimmbereiches.
Der Kathodenleitwert des Modulators 52 ist genau seinem Gesamtleitwert sm. Der Strom ist über den Widerstand 68 geführt. Nenn der Gesamtleitwert sich mit der auto matischen Leistungsregelungsvorspannung des Steuergitters des Modulators ändert, hat die Leistungsregelung eine gewisse uner wünschte Wirkung auf die Oszillatorfre- quenz. Es ist wünschenswert, diese uner wünschte Wirkung herabzusetzen.
Die Kurve 132 in Fig. 6 zeigt den Ge- samtleitwert sm des Modulators 52 in Ab hängigkeit von der Spannung des Schirmes 195 für den Fall einer geringen negativen Anfangsspannung am Steuergitter 194. Wäh rend der Gesamtleitwert die geradlinige Ver stärkung der Röhre bestimmt, wird ihre Modulation bestimmt durch die Gleichung
EMI0018.0059
worin e, die Gitterkathodenspannung bedeu tet.
Die Veränderung des Wertes sm mit der Schirmgitterspannung ist durch die Kurve 133 veranschaulicht.
Es ist für den betrachteten Fall zu be merken, dass eine Verringerung der Schirm gitterspannung von 100 auf 40 Volt den Wert sm ersichtlich nicht beeinflusst, da gegen dem Gesamtleitwert s", im Verhältnis 5 : 1 verringert. Diese Tatsache ist von gro ssem Vorteil, um Änderungen der Oszillator- frequenz möglichst gering zu halten.
Es hat ferner Vorteile, die Zwischenfrequenzverstär- kung der Röhre herabzusetzen, während eine derartige Verstärkung nicht wünschenswert ist in einem Nodulator, wo hierdurch Ge räusche und Überlagerungen begünstigt würden.
Die Benutzung einer festen niedrigen Schirmgitterspannung ist nicht wünschens wert, weil die Gittervorspannungsregelung weniger geradlinig werden würde und daher Verzerrungen im Modulator vermehrt wür den. Das beste Ergebnis wird erhalten durch Benutzung eines Widerstandes 71 mit einer Überbrückungskapazität 72, welche dem Schirm 195 zugeordnet ist. Der Widerstand setzt die Schirmspannung bei tiefen Werten der Gitterspannung herunter, bewirkt jedoch, dass die Schirmspannung ihren Normalwert wieder annimmt, wenn der Schirmstrom her untergesetzt wird durch die Anwesenheit einer grösseren automatischen Leistungsrege lungsspannung.
Als Ergebnis dieser Anord nung werden alle Vorteile einer niedrigen Schirmgitterspannung erzielt, wenn die Git terspannung auf ihrem untern Grenzwert sich befindet und ebenfalls die Vorteile einer hohen Schirmgitterspannung, wenn die Git- terspannung stark negativ ist.