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Schaltungsanordnung zur Störverminderung Im Rahmen der bekannten Krachtöterschaltungen
ist es bereits bekannt, im Niederfrequenzteil des Empfängers eine Spannungsbegrenzung
in der Weise vorzunehmen, daß alle Spitzen, die über eine vorgegebene Amplitude
der Modulationssparinung hinausgehen, abgeschnitten werden. Bei Telefonieempfang
wird man mit Rücksidht auf die Qualität der Wiedergabe die. Schaltung so dimensionieren
müssen, daß man auch einen möglichst hohen Modulationsgrad übertragen kann.
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Abt. i zeigt den Verlauf der Niederfrequenzspannung eines demodulierten
Trägers, so wie er sich als Anzeigebild auf (lern Schirm eines Braunschen Rohres
ergeben würde. Außer dem niederfrequenten, von der Demodulation des Trägers herrührenden
Spannungsverlauf treten Störspitzen auf, die den Empfang stark beeinträchtigen.
Die bekannten Schaltungen zielen darauf ab, durch eine Begrenzung des nirelerfrequenten
Spannungsverlaufes (vgl. die in Abb. i eingezeichneten, gestrichelten Linien) die
Spitzen der Störspannung S abzuschneiden.
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In Abb. 2 ist ein Schaltbild einer solchen bekannten Schaltung dargestellt.
Die niederfrequente Wechselspannung wird über den Kondensator a zwei gegensinnig
geschalteten Diodenstrecken 6 und c zugeführt. Die Kauhoden der beiden Dioden sind
miteinander verbunden. Die Anoden der Dioden werden durch die Batterie g gegenüber
den Kathoden positiv vorgespannt. Die Wirkungsweise dieser bekannten Schaltung ist
folgende: Betrachtet man zunächst die positive Halbwelle einer niederfrequenten
Wechselspannung, so wird diese von der Diode b praktisch unbeschränkt durchgelassen.
Der Anode der Diode c wird über den Widerstand/ eine so große positive Vorspannung
gegeben, daß diese Diode c für die positive Halbwelle der Wechselspannung ebenfalls
durchlässig ist. % Durch
Wahl der Größe dieser Vorspannung
hat man es in der Hand, eine Spannungsbegrenzung in dem Sinne durchzuführen, daß
Spannungsamplituden oberhalb einer vorgegebenen Grenze abgeschnitten werden. Für
die negative Halbwelle der niederfrequenten Wechselspannung gilt das gleiche. Hierfür
erhält die Anode der Diode b eine entsprechend dem oben Gesagten bemessene positive
Vorspannung. Die negative Halbwelle Scann also die Diode b ungehindert passieren,
während -die Diodenstrecke c für diese Halbwelle ohnehin durchlässig ist.
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In der Prinzipdarstellung gemäß Abb. 2 ist für die Vorspannungserzeugung
eine Batterie g vorgesehen. Da die Amplitude der zu übertragenden niederfrequenten
Wechselspannung von der Amplitude des einfallenden Trägers abhängt, muß diese Vorspannung
naturgemäß einstellbar sein. Sonst würde es passieren, daß man durch die Amplitudenbegren.zung
große niederfrequente Amplituden, die von einem starken Sender herrühren, überhaupt
nicht mehr hindurchbekommt. Praktisch erfolgt die Lösung dieses Problems in der
`'eise, daß man die Spannung für die Erzeugung der Vorspannung der Diodenstrecken
von dem einfällenden Träger ableitet.
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Die in Abb. 2 skizzierte Schaltung hat nun folgende Mängel: Der Einfachheit
halber soll zunächst nur ein Teil dieser Schaltung, nämlich der in Abb. 3 skizzierte
Teil, betrachtet werden. Hier ist nur eine Diodenstrecke b dargestellt, man kann
also eine Spannungsbegrenzung nur für eine Halbwelle durchführen. Nimmt man zunächst
einmal an, daß die beiden Widerstände d und e gleiche Werte haben, so steht an der
Anode der Diodenstrecke b infolge der durch die Widerstände d und
e (hervorgerufenen Spannungsteilung (der Widerstand der Diode ist dabei zu
vernachlässigen) die Hälfte der von der Batterie g gelieferten Spannung. Wird dieser
Schaltung über den Kondensator a eine Wechselspannung zugefühzt, so bleibt die Gleichspannung
an der Anode der Diode stehen, da der Kondensator a auf diese Gleichspannung aufgeladen
wird und diese festhält, Da der am Widerstand e auftretende Spannungsabfall verlorengeht,
ergibt sich, daß man für die Spannungserzeugung zur Öffnung der Diodenstrecken Spannungsquellen
mit verhältnismäßig großen Spannungen benötigt. In der Praxis führt das zu erheblichen
Schwierigkeiten, da man ja, wie bereits obenerwähnt, diese Öffnungsgleichspannungen
unmittelbar von der Trägerspannung ableitet und dabei mitunter hohe .'fodulationsgrade
verarbeiten möchte. Hat man aber eine genügend große positive Spannung an der Kathode
der Diode b zur Verfügung, so kann man auch Sender mit verhältnismäßig hohem Modulationsgrad
einwandfrei empfangen.
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Ein weiterer Mangel der bekannten Schaltung besteht darin, daß die
Aussteuerung der Diode durch den Wechselwiderstand, mit dem sie belastet ist, bestimmt
wird. Betrachtet man dazu die in Abb. 7 dargestellte Diodenkennlinie r (der Strom
I ist in Abhängigkeit von der Spannung U aufgetragen), so würde man die Diodenstrecke
normalenyeise unter Zugrundelegung eines vorgegebenen Arbeitspunktes von der Widerstandsgeraden
s aus aussteuern. Dadurch, daß der Wecbselwiderstand kleiner ist als der Gleichstromwiderstand,
verlagert sich die Widerstandsgerade in die Lage t, und damit verringert sich der
:Aussteuerbereich der Diodenstrecke ganz erheblich.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile der bekannten Schaltung und
schlägt vor, den Wechselstromwiderstandswert des Ausgangswiderstandes der Diode
wesentlich größer als den halben Gleichstromwiderstan.dsowert des gesamten Eingangs-
und Ausgangswiderstandes zu bemessen.
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Die erste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der an
der Kathode der Diode liegende Widerstand d ein -Mehrfaches des an der Anode der
Diode liegenden @@'iderstandes e betragen soll. Nimmt man beispielsweise für den
Widerstand d einen Wert von 8oo kOhm und für den Widerstand e einen Widerstand von
200 kOhm an, und gibt man der Spannungsquelle g einen Spannungswert von io Volt,
so liegt an der Anode der Diode nur noch ein Minuspotential von 2 Volt. Die für
die Aussteuerung der Diode wirksame Vorspannung beträgt jetzt 1o - 2 = 8 Volt, also
8o'/'o der Gleichspannung, weil erst bei einer durch die zugeführte Wechselspannung
auftretenden Augenblicksspannung von -8 Volt am Widerstand e die positive Vorspannung
am Widerstand d von 8 Volt aufgehoben wird. Durch diesen Vorschlag wird das Verhältnis
des Ausgangswiderstandes d zum gesamten Gleichstromwiderstand e und d verbessert.
Bei gleichem Wert der beiden `Widerstände e und d
wäre diese Spannung
dagegen auf den halben Wert der Batteriespannung, nämlich 5 Volt, gestiegen, so
daß für die Aussteuerung nur 5o% der Gleichspannung zur Verfügung stehen würden.
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Zur Vergrößerung des wirksamen Wechselwiderstandes von d wird empfohlen,
in den Wechselstromkreis der Diode c einen Begrenzungswiderstand h in Abb. 3 einzubauen.
Bei den obigen Zahlenbeispielen für die Widerstände d und e
würde man
denn Widerstand 1i einen Wert von etwa 700 kOhm geben.
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Die gesamte Anordnung, wie sie sich bei der Ausführung der Erfindung
ergehen würde, ist in Abb. q. dargestellt. In der Diodenstrecke m des Zwischenfrequenzverstärkerrohreswird
die imAusgang des letzten Bandfilter; k auftretende Zwischenfrequenz gleichgeric'ltet
und in üblicher -''eise der bereits obenerwähnten Strecke aus zwei hintereinander-,
jedoch gegensinnig geschalteten Dioden b und c zugeführt. Gleichzeitig wird die
Zwischenfrequenz einem Anodengleichrichter ft zugeführt. Die Öffnungsspannung für
die Diodenstrecke wird am Kathodenwiderstand des Anodengleichrichters abgegriffen.
Die Widerstände d und e sind bei dieser Schaltung entsprechend der Erfindung dimensioniert.
Der Widerstand 1i dient zur weiteren Vergrößerung des Wechselstromwiderstandes der
Diodenschaltung.
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Ein besonderer Anodengleichrichter zur Erzeugung der für die -Anodenstrecken
benötigten Öffnungsspannung ist dann nicht erforderlich, wenn
man
entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß :11>l. 3 die Öffnungsgleichspannung direkt
am Belastungswiderstand der Diodenstrecke m abnimmt.
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In Abb. 6 ist schließlich noch ein Ausführungsbeispiel dargestellt,
in dem die Widerstände e und f durch die beiden Drosseln p und q ersetzt
sind. Auch dadurch wird erreicht, daß das richtige Widerstandsverhältnis gemäß der
Erfindung zustande kommt. Besitzen die Drosseln p und q
sowie das Potentiometer
P einen gerriigend großen Wechselwiderstand, so kann der Begrenzungswiderstand h
wegfallen.