Schaltung zur Amplitudenmodulation der von einer rückgekoppelten Entladungsröhre erzeugten Schwingungen. Bei einer Schaltung zur Amplituden modulation der von einer rückgekoppelten Entladungsröhre: erzeugten Hochfrequenz schwingungen treten neben den erwünsch ten Amplitudenänderungen unerwünschte Frequenzschwankungen auf.
Zwei Ursachen für das Auftreten von Frequenzmodulation bei :der Amplitudenmodulation ,einer rück gekoppelten Entladungsröhre sind die in Ab- häugigkeit von der Modulation auftretenden Kapazitätsänderungen und Dämpfungsände- rungen der parallel zu dem frequenzbestim- menden Kreis geschalteten Oszillatorröhre. Der Einfluss dieser Änderungen auf die Fre quenz :
der erzeugten Schwingungen kann be hoben oder doch wesentlich .geschwächt wer den, indem die Röhrenimpedanz parallel zu nur einem Teil des Schwingungskreises. ge- schaltem wird, wodurch die in Abhängigkeit von der Modulation auftretenden Kapazi- täts- und Dämpfungsschwankungen verhält nismässig ,gering im Verhältnis zur Kreis impedanz sind.
Diese Massnahme übt jedoch keinen Ein fluss auf eine dritte, besonders bei Ultrakurz wellengeneratoren wesentliche Ursache für das Auftreten von Frequenzmodulation aus. Diese Ursache besteht in den bei der Ampli- tudenmodulation auftretenden Laufzeit schwankungen in :der Oszillatorröhre, :die zu einer Phasenverschiebung der Rückkoppel spannung führt und dadurch eine Änderung der Frequenz der erzeugten Schwingungen bewirkt.
Die Erfindung bezweckt, die :durch Lauf zeitänderungen bedingte Frequenzmodulation bei einer Schaltung zur Amplitudenmodula- tion einer rückgekoppelten Entladungsröhre zu beheben.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck :da- .durch erreicht, dass die Modulationsspannung gleichzeitig mit solcher Amplitude und Phase zwei in der Bewegungsrichtung der Elektronen hintereinanderliegenden Elektro den der Oszillatorröhre zugeführt wird, da.ss die von der Modulatio:nsspaunung zwischen der Kathode und der ersten der erwähnten Elektroden herbeigeführten Laufzeitänderun- #ren durch :die Laufzeitänderungen ausgegli chen werden, :
die durch die Modulationsspan- nung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode herbeigeführt werden, wobei der zweiten Elektrode die rückzukappelnde elek trische Grösse entnommen wird.
Bei der Anwendung einer Schaltung, bei der die Modulationsspannung gleichzeitig dem Steuergitter und der Anode (Rückkop- pelelektrode) der Oszillatorröhre zugeführt wird, ist zweckmässig die :der Anode zuge führte Modulationsspaunung in Gegenphase . zu der Modulationsspannung am Steuergitter.
Die Erfindung beruht auf -der Erkennt nis, dass die bei der Steuergittermodulation einer rückgekoppelten Entladungsröhre auf- tretenden Laufzeitänderungen geringer sind als die bei der Anodenmodulation auftreten den.
Denn die Laufzeit zwischen dem Gitter und der Kathode ist :durch die effektive Steuerspannung bedingt, in der Vy die Modulationsspannung
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am Gitter, Vp die Modulationsspannung an der Anode und ,u den Verstärkungskoeffizienten der Röhre bezeichnet;
die effektive Steuerspannung muss für .gleiche Modulationstiefe bei der Anodenmodulation die gleiche ein wie bei der Gittermodulation. Bei der Anodenmodu lation ändert sich jedoch ausserdem die Lauf zeit zwischen dem. Gitter und der Anode, und zwar im gleichen Sinne wie die zuerst ge nannte Laufzeit zwischen dem Gitter und :
der Kathode, so dass sich die Schwankungen vergrössern.. Durch die Anwendung von Anodenmodulation in Gegenphase zu Steuer- gittermoclulation kann somit eine amplituden- modulierte Schwingung erzeugt werden, wenn auch mit kleinerer Modulatio:
nstiefe, bei der die Laufzeitschwankungen zwischen dem Gitter und der Kathode gerade durch diejenigen zwischen dem Gitter und der An ode ausgeglichen sind, und dies hat ein Unterdrücken von Frequenzmodulation zur Folge.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch dargestellt.
In Fig. 1 ist eine rückgekoppelte Entla dungsröhre 1 dargestellt, die mit einer Kathode 2, einem Steuergitter 3, einer An ode 4 und einer Hilfselektrode 5 versehen ist. Der Anodenkreis der Röhre 1 enthält einen auf die zu erzeugenden Schwingungen ab gestimmten Kreis 6, der mit einer im Steuer- gitterkreis. liegenden Spule 7 :gekoppelt ist.
Die Steüergittervorspannung der Röhre 1 wird von der an der Ausgangsimpedanz der von der Kathode 2 und der Hilfselektrode 5 gebildeten Zweipolröhre auftretenden Span nung geliefert, wobei die Ausgangsimpedanz aus der Parallelschaltung eines Widerstandes 8 und eines Kondensators 9 besteht. Die Ein gangsspannung für die Zweipolröhre wird vom Kreis 6 geliefert, der mit einer im Hilfs- elektrodenkreis liegenden Spule 10 gekoppelt ist.
Diese Kopplung ist derart, dass die der Hilfselektrode 5 zugeführte Oszillatorspan- nung grösser ist als die dem Steuergitter 3 zugeführte Spannung.
Die Anodenspannung der Röhre 1 wird von einer Spannungsquelle 11 geliefert. Mittels der bisher beschriebenen .Schal tung können Schwingungen erzeugt werden, deren Frequenz durch die Eigenfrequenz des Kreises 6 bedingt ist.
Infolge des Vorhanden seins der Zweipolröhre 2, 5, welche die Oszil- latorspannung mittels der Steuergittervor- spannung stabilisiert, ist es möglich, die im Kreis 6 auftretenden Schwingungen durch eine Änderung der Steuergittervorspannung hinsichtlich der Amplitude zu modulieren,
ohne dass Überselbstschwingen eintritt. Eine Änderung der Amplitude der erzeugten Schwingungen bedingt je eine solche schnelle Änderung der Ausgangsspannung der Zwei polröhre und somit der Gittervo:rspannung .des Oszillators, dass die mittlere Steilheit konstant bleibt, was ein Überselbstschwingen verhindert.
Bei der Amplitudenmodulation der er zeugten Schwingungen durch eine Änderung .der Gitterspannung treten neben den er wünschten Amplitudenänderungen uner wünschte Frequenzänderungen auf, die durch Kapazitätsänderungen, Dämpfungsänderun- gen und Laufzeitänderungen in der Oszilla- torröhre bedingt sind.
Bei der angegebenen Ausführungsform sind die zuerst erwähnten zwei Ursachen der unerwünschten Frequenz änderungen vermieden oder doch wesentlich geschwächt, indem die Anode 4 mit einem zwischen den Enden liegenden Punkt des Schwingungskreises 6 verbunden ist, so dass die von der Röhre gebildeten Kapazität und Dämpfungswiderstand parallel zu nur einem Teil des Kreises liegen und somit der Ein fluss von Kapazitäts- und Dämpfungsände- rungen auf die Grösse der Kreisimpedanz verhältnismässig nur gering ist.
Zur Behebung der bei der Gittermodu lation trotz dieser Massnahme auftretenden Frequenzmodulation, die durch Laufzeitände rungen in der Oszillatorröhre bedingt ist, wird erfindungsgemäss die von einer Span nungsquelle 12 kommende Modulationsspan- nung gleichzeitig zwei in der Bewegungs richtung der Elektronen hintereinanderlie- geActen Elektroden der Oszillatorröhre, unct zwar im vorliegenden Fall dem Steuergitter 3 und der Anode 4, mit .geeigneter Phase und Amplitude zugeführt.
Zu diesem Zweck ist die Modulationsquelle 12 mit der Primär wicklung 13 eines Transformators verbunden, der zwei Sekundärwicklungen 14 und 15 be sitzt. Die Sekundärwicklung 14 liegt im Git terkreis, die Sekundärwicklung 15 im An odenkreis, und zwar derart, dass die Modu- lationsspannung an der Anode in Gegen phase zu der Modulationsspannung am Git ter ist. Bei dieser Phasenverschiebung zwi schen den Modulations.spannungen ist durch Einstellung der Amplitude der erwähnten Spannungen erzielbar,
.dass die von der effek tiven Steuerspannung
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herbeigeführ ten Laufzeitänderungen zwischen Kathode und Gitter von den durch die an der Anode auftretende Modulationsspannung Trp beding ten, zwischen Gitter und Anode auftretenden Laufzeitänderungen ausgeglichen werden, so dass Frequenzmodulation durch Laufzeitände rung verhütet wird.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dar gestellt, bei der zwecks Zuführung der Modulationsspannung zur Anode die Modu- lationsfrequenzkomponente des Anodenstro mes der Oszillatorröhre benutzt wird, wobei dem Gitter die Modulationsspannung zuge führt wird. Im Anodenkreis der Röhre 1 liegt ein Widerstand 16, der von einem Kon densator 17, der für Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Kreises 6 einen Kurz schluss darstellt, überbrück wird.
An diesem Widerstand entsteht somit ein modulations- frequenter Spannungsabfall, .der in Gegen phase zu,der Steuerspannung TTg ist und bei passender Bemessung des Widerstandes die zum Unterdrücken von Frequenzmodulation erforderliche Amplitude besitzt. Bei den beschriebenen Ausführungsfor men wird die Oszillatorspannung mittels einer Zweipolröhre stabilisiert.
Eine Aus führungsform, bei der die Parallelschaltung eines Widerstandes und Kondensators mit grosser Zeitkonstante in der Kathodenleitung der Oszillatorröhre zum Stabilisieren der Oszillatörspannung .dient, ist in Fig. 3 dar gestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Kondensator in der Kathodenleitung mit 18, der Widerstand mit 19 bezeichnet, während die übrigen Elemente mit den gleichen Be zugszeichen wie bei der Schaltung nach Fig. 1 bezeichnet sind.
Da die Wirkungs weise dieser Schaltung derjenigen der schon beschriebenen Schaltungen entspricht, wird auf die Einzelheiten nicht näher eingegangen.
Es versteht sich von selbst, dass die Mo dulationsspannung an der Anode wie in Fig. 2 durch einen Widerstand im Anodenkreis er zeugt werden kann.