Schaltung zur Begrenzung der Amplitude einer elektrischen Nochfrequenzschwingung. Zur Begrenzung der Amplitude elektri scher Sehwingungeii wird vielfach eine nega tiv vorgespannte Diode verwendet, die par allel zu einer Impedanz geschaltet ist, :der die zii begrenzenden Schwingungen von einer Spannungsquelle zugeführt werden.
So lange der lTomentanwert der über die Impedanz a nftretenden Spannung kleiner als die nega- iive Vorspannung ist, wird die Diode nicht voii Strom durchflossen, und ist die Span- niin- über die Impedanz der Spannung der Spannungsquelle proportional.
Sobald aber iler Monientanwert der Spannung über die Impedanz grösser als die negative Vorspan- )iiing- ist, tvird die Diode leitend, und die Spannung über die Impedanz nimmt nun mit eiii:teigender Spannung der Spannungsquelle weniger schnell als vorher zu. Für manche Anwendungen, z.
B. in Emp- fiing@ei-n für frequenzmodulierte Schwingun- gen, ist di:e;se Schaltung nicht geeignet, weil es mit ihr nicht möglich ist, die Amplitude der zii begrenzenden Schwingung mit der erfor- de i lichen Genauigkeit konstant zu halten, Was der Tatsache zuzuschreiben ist, dass die Diode, sobald sie leitend wird. keinen unend lich kleinen innern Widerstand hat.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Schal tun<U>g</U>, mit der eine viel bessere Amplituden- lierenzitng als mit der bekannten Schaltung erzielbar ist, was dadurch erreicht wird, dass die in der Amplitude zu begrenzende hoch- frequente Schwingung dem Eingang eines für sie impedanzinvertierend wirkenden Vierpols angelegt ist, dessen Ausgang durch mindestens eine Reihenschaltung .einer Diode und einer Impedanz abgeschlossen ist, welche für die hochfrequente Schwingung niedrig,
dagegen für die niederfrequenten Amplitu- denänderungen derselben hoch ist, wobei die begrenzte hochfrequente Spannung den Ein gangsklemmen des impedanzinvertieren:den Vierpols entnommen ist. Unter einem impe- danzinvertierenden Vierpol ist hierbei ein Vierpol zu verstehen, dessen Eingangsimpe danz der zwischen den Ausgangsklemmen angeschlossenen Ausgangsimpedanz umge kehrt proportional ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltung dargestellt, das zur Begrenzung einer frequenzmadulierten Schwingung be nutzt wird.
Die frequenzmodulierte Ho@chfrequenz- s chwingung wird dem Steuergitterkreis einer Zwischenfrequenzverstärkerröhre 1 zugeführt. In den Anodenkreis dieser Röhre ist die Amplitudenbegrenzungsschaltung aufgenom men, wodurch unerwünschte Amplituden- modulationen der Schwingung unterdrückt werden.
Diese Schaltung besteht aus einem impedanzinvertierendem Vierpol 2 mit den Eingangsklemmen 3, 4 und den Ausgangs klemmen 5, 6 und einer zwischen -den letzt genannten Klemmen geschalteten Reihen schaltung einer Diode 7 und einer Impe danz B.
Diese Impedanz, die sich aus einem Widerstand 9 einer Drossel 10 und einem Kondensator 11 zusammensetzt, ist derart be messen, dass sie sie für Niederfrequenzschwin- gungen, wie sie durch die Amp:litudenände- rungen der frequenzmo-dulierten Schwingung dargestellt sind, gross gegenüber dem innern Widerstand der Diode ist. Eine Drossel 10 von 10 bis 100 Henry und ein Widerstand 9 von einigen Tausend Ohm ist bei den übli chen Dioden hinreichend.
Der Kondensator 11 soll,derart bemessen sein, dass er für die frequenzmodulierteHochfrequenzschwinbmung praktisch einen Kurzschluss -bildet.
Der impedanzinvertierende Vierpol besteht aus zwei Spulen 12 und 13, .die im einfach sten Fall die ,gleiche Selbstinduktion L haben, und einem Kondensator 14 mit einer Kapa zität C. Die zwischen ,den Eingangsklemmen 3, 4 auftretende Impedanz 2-91, wenn für die Frequenz co der zu begrenzenden Hochfre- quenzschwingung
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und ist also der Ausgangsimpedanz di., die ,
durch die Reihenschaltung der Diode 7 und der Impedanz 8 gebildet wird, umgekehrt proportional. Die Beziehung
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gilt nur in der Umgebung der Frequenz co und nicht für die niederfrequenten Schwin gungen.
Die Wirkung der Reihenschaltung .der Diode 7 und der Impedanz 8 bezüglich .der hochfrequenten Spannung ist derartig, dass, wenn die Amplitude dieser Spannung zunimmt, die niederfrequente Spannung über die Impedanz 8, das heisst der Schwellenwert der Diose 7, ebenfalls zunimmt, so dass der durch die Reihenschaltung fliessende hoch- frequente Strom 1 nahezu konstant bleibt.
Mittels des impedanzinvertiemenden Vierpols 2 bleibt dann die Amplitude der Eingangs spannung 1Z1 infolge der Beziehung
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nahezu konstant. Zwischen den Eingangs klemmen 3, 4 des Vierpols können somit keine nennenswerten Änderungen der Spannung auftreten und wird mithin eine wirksame Be grenzung der Ausgangsspannung der Ver- stärkerröhre 1 erzielt. Die begrenzende Wir kung wird weiter um so besser sein, je kleiner
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ist, so dass L möglichst klein und C mög lichst gross gewählt werden :sollen.
Ander seits soll man den Wert des Verhältnisses LIC nicht zu klein wählen, weil .dann :die Eingangsimpedanz e, des Vierpols für die frequenzmodulierte Schwingung einen zu niedrigen Wert annehmen würde, wodurch die Verstärkung der Schaltung gering wird.
Der günstigste Wert von
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ist derjenige, bei dem -die Eingangsimpedanz für niederfre quente Amplitudenänderungen möglichst klein ist bei einem nicht zu kleinen Wert für die frequenzmodulierte Hochfrequenzschwin- gung selbst.
Statt des in der Figur dargestellten Vier pols 2 können auch impe:ndanzinvertierende Vierpole anderer Zusammensetzung zur Ver wendung kommen. In der Praxis wird man meist ein Bandfilter bevorzugen, das aus zwei gleichen gekoppelten Schwingungskreisen be steht, die vorzugsweise überkritisch gekoppelt sind.
Die geschilderte Schaltung begrenzt die Amplitude während der einen Halbwelle. Wenn man die beiden Halbwellen zu begren zen wünscht, so soll die Schaltung im Gegen takt ausgebildet werden. Dabei ist es nicht erforderlich, zwei impedanzinvertierende Vierpole zu verwenden. Man kann damit aus kommen zwei parallelliegende Reihenschal tungen 7, 8 mit entgegengesetzten Dioden durchlassrichtungen mit den Ausgangsklem men eines und desselben impedanzinvertieren- den Vieeols- zu verbinden.