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Schaltung zur Regelung der Resonanzfrequenz eines elektrischen Schwingungskreises
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Regelung der Resonanzfrequenz
eines oder mehrerer elektrischer Schwingungskreise zum Zwecke der automatischen
Abstimmung eines Radioempfängers auf die Empfangsfrequenz, besonders zur Regelung
der Oszillatorfrequenz eines überlagerungsempfängers, wobei die Resonanzfrequenz
durch eine aus den übetragungsschwingungcn mit Hilfeeiner Siebkreiseinrichtung gewonnene
Regelgröße, vorzugsweise Regelspannung, verändert wird.
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Durch die automatische Regelung soll die Abstimmung auf die Empfangsfrequenz
in gewissen Grenzen selbsttätig aufrechterhalten werden, auch wenn infolge zufälliger
Veränderungen der frequenzbestimmenden Elemente die Abstimmung zu Abweichungen neigt
oder wenn die Empfangsfrequenz durch außerhalb des Empfängers liegende Einflüsse
Schwankungen unterworfen ist. Wenn die automatische Regelung in einem L?berlagerungsempfänger
angewendet wird, erfolgt eine solche Korrektur der Oszillatorfrequenz, daß die entstehende
Zwischenfrequenz im wesentlichen der normalen Arbeitsfrequenz des Zwischenfrequenzverstärkers
gleichtbleibt. Die Abstimmung eines Überlagerungsempfängers `wird oft gestört, weil
die durch den örtlichen Oszillator erzeugten Schwingungen sich in ihrer Frequenz
verschieben. Eine solche Verschiebung tritt z. B. häufig während der Anlaufperiode
des Empfängers ein, wenn die einzelnen Empfängerelemente auf ihre stetigen Arbeitstemperaturen
aufgeheizt werden.
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Ein Mangel derartiger Schaltungen zur automatischen Regelung der Abstimmung
besteht darin, daß die Regelwirkung bereits bei Frequenzabweichungen in Kraft tritt,
die noch ganz innerhalb des Ungenauigkeitsbereiches
der Resonanzabgleichung
der einzelnen Kreise liegen. Diese Ungenauigkeiten sind nie vollständig zu vermeiden,
d. h. der zu regelnde Resonanzkreis und die auf Verstimmungen ansprechenden Siebkreise
weisen von Anfang an eine gewisse Abgleichunggenauigkeit auf. Wenn die Regelung
innerhalb der Grenze dieser natürlichen Ungenauigkeiten sofort einsetzt, so kann
dadurch ständig eine gewisse Verstimmung hervorgerufen werden. Es wäre also vorteilhafter,
die Regelwirkung zunächst innerhalb eines kleinen Bereiches zu unterdrücken, um
sie sodann beim CTberschreiten dieses Bereiches sehr schnell zu ihrer vollen Größe
anwachsen zu lassen.
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Zu diesem Zweck werden eriindungsgemält die Regeleinrichtungen und
ihre Ruheeinstellung so gewählt, daß Änderungen der Regelgröße erst bei überschreitung
eines Grenzwertes zur vollen Wirkung gelangen, der so gewählt ist, dal', innerhalb
von Frequenzabweichungen von der Grörenordnung der natürlichen Abgleichfehler der
Schwingungskreise des Empfängers und der Regeleinrichtung praktisch keine Regelung
erfolgt.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die einzelnen Elemente der Regeleinrichtung,
insbesondere die dazugehörigen Scli~vingungskreise innerhalb eines Spielraumes von
vorbestimmter Genauigkeitsgrenze konstruiert werden können, welche für die einzuhaltende
Trennschärfe ausreicht, ohne daß die automatische Regelung eine darüber hinausgehende
Genauigkeit erforderlich macht. Außerdem steht der gesamte Aussteuerungsbereich
der Regeleinrichtung bzw. der Regelröhren für den praktisch wichtigsten Frequenzbereich
der Verstimmung zur Verfügung.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung an Hand des beiliegenden
Schaltungsschemas beschrieben, bei der die Regelung der Resonanzfrequenz am -zweiten
Oszillator eines überlagerungsempfängers stattfindet. Im übrigen ist die Erfindung
nicht auf die Anwendung bei Oberlagerungsscbaltungen beschränkt.
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Die Hauptteile, aus denen die dargestellte Einrichtung besteht, sind
der Regelspannungserzeuger -26 und das Frequenzsteuergerät 2; . Der Regelspannungserzeuger
26 enthält zwei abgestimmte Kreise 3 i und 32, die auf Frequenzen unterhalb und
oberhalb der normalen Arbeitsfrequenz des bei den Klemmen 92 ingeschlossenen Verstärkers,
in diesem Fall der mittleren Bandfrequenz eines zweiten Zwischenirequenzverstärkers,
abgestimmt und mit den Diodengleichrichtern ;; und 34 verbunden sind. Die Belastungskreise
der Gleichriciitei- ; ; und ;4 enthalten die parallel geschalteten Kondensatoren
und Widerstände 35,37 und 36, 38, wobei die Gleichrichteranoden geerdet sind.
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Um die Frequenz des Oszillatorkreises Cl, C_3, Li, L= mittels der
Selektionseinrichtung 26 zu regeln, ist das Frequenzregelgerät 27 vorgesehen, das
die Röhre 63 enthält, die über den Blockkondensator (5 parallel zur Induktivität
L= geschaltet ist, und die Röhre 64, die über den Blockkondensator 66 parallel zum
Kondensator C.= geschaltet ist. Die Spannungsquelle 7 8 ist mit den Anodenkreisen
der Röhren 63 und 6.1 über die Drosselspulen 67 und 68 verbunden. Die Gitter der
Röhren 63 und 6,1 sind mit den zugehörigen Widerständen 38 und 37 verbunden und
erhalten auf diese Weise Vorspannungen, die sich entsprechend dem Schwingungsstrom
in den scharf abgestimmten Kreisel' 31 und 32 ändern. In der Kathodenleitung der
Röhren 63 und 64, und zwar zwischen Erde und dem Verbindungspunkt der Widerstände
7 9 und 8o, liegt die Vorspannungsbatterie 94. Diese Batterie erzeugt eine feste
Anfangsvorspannung von einem gröGeren Wert als die kleinere Anfangsvorspannung an
den Widerständen 79 und 8o infolge des Entladungsstromes der Röhren 63 und 6,1.
Die durch die Batterie 94 erzeugte Vorspannung kann so groß gemacht «erden. daf:'#
die Anodenströme der Röhren 63 und 6.1 annähernd oder vollständig unterdrückt werden.
Es ist dazu notwendig, daß die von dem Regelspannungserzeuger 26 komnienden Spannungen
den Steuergittern der Röhren 6; und 6.1 in positivem Sinne zugeführt werden, damit
die resultierende negative Vorspanaung beim Anwachsen der Regelspannung verkleinert
wird.
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Wenn die an den Klemmen c92 auftretende Zwischenfrequenz sich der
Resonanzfrequenz des abgestimmten Kreises 3 i nähert und sich von der Resonanzfrequenz
des abgestimmten Kreises ,;2 entfernt, werden die Ströme der beiden Kreise unausgeglichen,
und an den Widerständen 37 und 38 @i,erden ungleiche Spannungen entwickelt. Die
Vorspannungen an den Steuergittern der Röhren 63 und 64 sind dann gleichfalls unausgeglichen,
wobei angenommen sei, da13 das Steuergitter der Röhre 63 die kleinere positive Vorspannung
vom Regelspannungserzeuger erhält. Die von der Batterie 91 her stammende feste,
negative Vorspannung an der Röhre 63 wird infolgedessen nur wenig verändert und
bleibt stärker negativ als diejenige der Röhre 64. Der Widerstand des Nebenschlusses
zu L2 wird daher größer, und der Widerstand des Nebenschlusses zu C, wird geringer.
Damit werden also die wirksame Induktivität von L., und die wirksame Kapazität der
Weiterschaltung von C1 und C., erhöht, so daß der Schwingungskreis Li, L-
Cl, C. dann in einer
entsprechendherabgesetztenFrequenz schwingt.
Durch geeignete Wahl der Kreiselemente kann diese Frequenzherabsetzung so bemessen
werden, daß sie sich sehr nahe an die Frequenzabnahme des zweiten Zwischenfrequenztr
ägers annähert.
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Um eine möglichst gute Anpassung der Regelwirkung an die auszugleichende
Abstimmungsstörung zu bewirken, werden erfindungsgemäß die Kreise zur automatischen
Frequenzregelung so eingerichtet, daß erst bei Überschreitung eines gewissen Grenzwertes
der Verstimmung eine Regelwirkung einsetzt. Dabei kann entweder eine negative Verspannung
benutzt werden, welche den Anodenstrom schon nahezu auf Null herabsetzt, oder eine
negative Verspannung, welche wesentlich größer ist als diejenige Gitterspannung,
welche den Anodenstrom unterdrückt. Infolgedessen ist dann im ersten Falle der Einfluß
einer kleinen Regelspannung sehr gering, während im zweiten Fall die Regelspannung
überhaupt erst oberhalb eines bestimmten Wertes wirksam wird.