DE838332C

DE838332C - Schaltungsanordnung mit Frequenzgegenkopplung

Info

Publication number: DE838332C
Application number: DET3703A
Authority: DE
Inventors: Dr Jakob Hacks
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1950-12-22
Filing date: 1950-12-22
Publication date: 1952-05-08

Description

Schaltungsanordnung mit Frequenzgegenkopplung Es ist bekannt (Patent 703 288), zur Herabsetzung der Verzerrungen und zur Einengung des Frequenzhubes in frequenzmodulierten Sendern und Empfängern eine säg. Frequenz@gegenkopplung anzuwenden. Zu diesem Zweck wird in einem Sender die durch die Demodulation der frequenztnodulierten Schwingungen in einem Demodulator gewonnene Modulationsspannung im gegenkoppelnden Sinne dem Modulationsverstärker zugeführt. In einem Vberlagerungsempfänger wird mit der dem Demodulator entnommenen Niederfrequenzspannung die von einem Oszillator des Empfängers erzeugte Frequenz frequenzmoduliert, so daß die Mischung dieser Frequenz mit der Empfangsfrequenz eine Zwischenfrequenz mit eingeengtem Frequenzhub ergibt. Es handelt sich also bei einem Empfänger um eine Gegenmodulation, und zwar um eine gegensinnige Frequenzmodulation.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, eine für alle Modulationefrequenzen gleichmäßige Frequenzgegenkopplung zu erzielen.. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei solchen Schaltungen mit Frequenzgegenkopplung gerade die 'höheren Nutzmodulationsfrequenzen, welche durch die Eigenschaften der Frequenzmodulation bedingte größere Verzerrungen aufweisen, z. B. infolge der Nichtlinearität der Frequenzabhängi,gkeit der Phasendrehung eines Filters, weniges gegengekoppelt werden als die tiefen Modulationsfrequenzen.
Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß in den Gegenkopplungszweig ein Korrekturglied eingeschaltet wird, das bewirkt, daß die durch die Gruppenlaufzeit im Übertragungsweg verursachte Schwächung des Gegenkopplungsgrades der hohen Nutzmodulationsfrequenzen beseitigt ist. Unter der Gruppenlaufzeit versteht man bekanntlich die Zeit, die eine Änderung des Eingangssignals benötigt, um am Ausgang zu erscheinen. Die Gruppenlaufzeit bewirkt eine Phasendrehung der Modulation des Signals, die mit zunehmender Modulationsfrequenz ansteigt.
Es ist auch bekannt, daß diese Phasendrehung dazu führt, daß bei hohen Frequenzen die Gegenkopplung in eine positive Rückkopplung umschlägt, die bei größeren Gegenkopplungsgraden zu einer Selbsterregung führen kann. Dieser gefährliche Bereich liegt bei normaler Breite des Übertragungsweges oberhalb des Nutzfrequenzbereiches.. Es ist ferner bekannt, die Gefahr :der Selbsterregung dadurch zu vermeiden, .daß man mittels eines in den Gegenkopplungszweig eingeschalteten Dämpfungsgliedes die Amplituden des kritischen Frequenzbereiches so weit :herabsetzt, daß keine Selbsterregung auftritt (Bell Syst., Techn. Journ., Bd. 18, 1939, S.404).
Das erwähnte bekannte Korrekturglied besteht aus einer Röhre mit Außenwiderstand, -der aus der Reihenschaltung eines auf i 5 kHz abgestimmten Parallelschwingungskreises und eines Ohmschen Widerstandes zusammengesetzt ist.
Die Erfindung gibt eine andere Schaltung dieses Korrekturgliedes an, welche den Vorteil hat, daß dieses Glied zugleich die obenerwähnte Selbsterregung beseitigt und daß sich die Frequenzabhängigkeit des Gegenkopplungsgrades auf den gewünschten Wert einstellen läßt. .
Das erfindungsgemäßeKorrekturglied enthält wie das bekannte Korrekturglied einen längs geschalteten Wirkwiderstand und einen auf etwa die höchste Modulationsfrequenz abgestimmten Schwingungskreis. Die Erfindung besteht darin, daß dieser Schwingungskreis ohne einen in Reihe geschalteten Widerstand im Querzweig des Gegenkopplungsweges liegt und daß in den induktiven Zweig dieses Schwingungskreises ein so bemessener Dämpfungswiderstand R2 (Abb. 2) eingeschaltet ist, daß die Amplituden der gegengekoppelten Spannungen mit zunehmender Frequenz im Nutzmodulationsfrequenzbereich so vergrößert werden, daß ihre Projektionen auf die Richtung der Gegenkopplungsspannung für tiefe Frequenzen genau oder annähernd die Größe dieser Gegen-'kopplungsspannung besitzen (Abb. 3).
Die Erfindung wird nachstehend au Hand der :\bl>ildu.ngen näher erklärt. In Abb. i ist als Beispiel ein Überlagerungsempfänger dargestellt. Auf die erste Mischstufe Ml mit Oszillator 01 folgt der mit i. ZF bezeichnete Zwischenfrequenzteil. Dann folgt eine zweite Mischstufe 31, mit Oszillator 02, an die sich der mit 2. ZF bezeichnete Zwischenfrequenzteil anschließt. In einem Begrenzer B wird die Amplitudenmodulation unterdrückt und in einem Diskriminator D die oder Frequenzmodulatian entsprechende Niederfrequenz NF gewonnen. Diese Niederfrequenz wird außer zum Niederfrequenzverstärker in den Gegenkopplungszweig zwecks gegensinniger Frequenzmodulation des Oszillators 02 geführt. In diesem Zweig liegt das erfindungsgemäß bemessene Korrekturglied K. Dann folgt die Blindwiderstandsrdhre BR (Reaktanzröhre), die in bekannter Weise die Frequenz des Oszillator.s 02 moduliert.
Abb. 2 zeigt ein Beispiel für das erfindungsgemäße Korrekturglied K. Es enthält einen längs geschalteten Widerstand R1 und einen quer geschalteten Parallelschwingungskreis L, C, in de$sen Spulenzweig ein Dämpfungswiderstand R2 liegt. Bei den tiefen Modulationsfrequenzen ist der Schwingungskreis praktisch unwirksam, so daß lediglich .eine Spannungsteilung durch die Widerstände R1 und R2 auftritt. Bei den hohen Modulationsfrequenzen tritt jedoch eine Vergiößerung des Scheinwiderstandes des Querzweiges und damit eine Anhebung der Amplitude durch Resonanz auf. Da die Resonanzfrequenz etwa an die Grenze des Nutzfrequenzbereiches gelegt wird, tritt oberhalb des Nutzfrequenzbereiches infolge der kurzschließenden Wirkung der Kapazität "Ü ein Amplitudenabfall auf, so daß die obenerwähnte Selbsterregungsgefahr mit demselben Filter beseitigt wird.
In Abb. 3 sind die Wirkungen der Gruppenlaufzeit sowie die Wirkung der Erfindung dargestellt. Mit He ist der Frequenzhub der Eingangsspannung bezeichnet, der proportional zur Modulationsspannung ist. Nach unten sind die Gegenkopplungsspannungen U$ für verschiedene Modulationsfrequenzen von o bis 6o 'kHz aufgezeichnet. Man sieht, daß -die Phase der Gegenkopp lungsspannungen um so mehr von i8o° gegenüber dem Eingangshub He abweicht, je höher die Modulationsfrequenz ist. Da für die Gegenkopplung die Projektion der Gegenkopplungsspannungen auf den nach unten verlängerten Spannungsvektor He maßgebend sind, wird die Gegenkopplung um so schwächer, je höher die Modulationsfrequenz ist. Aus diesem Grund werden die Gegenkopplungsspannungen, z. B. mittels .des Filters nach Abb. 2, wie in Abb. 3 gestrichelt damgestellt, um die gestrichelt dargestellten Beträge ug vergrößert, so daß alle Projektionen auf die senkrechte Gerade einander gleich sind. , , Wie die A:bb. 3 zeigt, würde man einen ,glei;Shmäßigen Gegenkopplungsgrad auch dann erzielet; wenn man in einem Korrekturglied die frequenzabhängige Phasenverschiebung der Gegenkopplungsspannungen wieder rückgängig machen könnte, ohne @dabei die Amplituden der Gegen-'kopplungsspannung zu verändern. Dies ist jedoch mit den heute bekannten Mitteln nicht durchfuhrbar.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung mit Frequenzgegenkopplung und mit einem Korrekturglied im Gegenkopplungsweg zur Beseitigung der idurch die Gruppenlaufzeit im Übertragungsweg,verursachten Schwächung des Gegenkopplungsgrades der hohen Nutzmodulationsfrequenzen, enthaltend einen längs geschalteten Wirkwiderstand und einen auf etwa die höchste 1vIodulationsfrequenz abgestimmten Schwingungskreis, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schwingungskreis ohne einen in Reihe geschalteten Widerstand im Querzweig des Gegenkopplungsweges liegt und daß in den induktiven Zweig dieses Schwingungskreises ein so be-@messener Dämpfungswiderstand (R2, Abb. 2) eingeschaltet ist, daß die Amplituden der gegengekoppelten Spannungen mÜ zunchrpender Frequenz im Nutzmodulationsfrequenzbereich so vergrößert werden, daß ihre Projektionen auf die Richtung der Gegenkopplungsspannung für tiefe Frequenzen genau oder annähernd die Größe dieser Gegenkopplungsspannung besitzen (Ab-b- 3). Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 222 o89, 232 473 »Radio Mentor«, Juni 1949, S.286.