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Empfangsschaltung mit einer Hilfseinrichtung zur Schwächung elektrischer
Empfangsstörungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Empfang modüliierter
Trägerwellen mit einer Hilfseinrichtung zur Schwvächung elektrischer Empfangs,störungen,
in der die Hilfseinrichtung durch eine aus dem Empfangsfrequenzgemi,sch gewonnene
Regelgröße gesteuert und durch üie Hilfseinrichtung entweder die durchgelassene
Bandlbreite verringert oder die Übertragung für die Dauer der Störung unterbrochen
wird.
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Gegenwärtig werd:n im Rundfunk die Sendungen auf Trägerfrequenzen,
übertragen @die gewöhnlieh um io kHz voneinander getrennt sind, während,die Modul:ations-s@ei@ternbän@der
Frequenzbereiche bedecken, die sich 8 kHz ob"erhalb und unterhalb der zugehörigem;
Trägerfrequenzen @aus@dehni°.n. Um unter den wechselnden Empfangsbedingungen die
bestmögliche Wiedergabe der Zeichen zu erhalten, ist es notwendig, daß verschiedene
verändierliche Elemente dle& Empfängers so geregelt werden; daß sie dieWirkungen
der ele'ktrnschenEmpfangs,s@törungen herabmindiern. Diese Störungen 'können von
verschiedenster Art sein. Essollen hier nur zwei Arten unterschieden werden: Störungen,
die im wesentllichen kontinuierlich sind und zu d:nen insbesondere auch Int@erferenztöne
gehören; die aus der Überlagerung des gewünschten Zeichenträgers mit einem benachbarten
Träger unerwünschter Zeichen entstehen, und Störungen von nichtkontinuizrlicher
Art,
die vorübergehende scharfe Impulse :aufweisen und zu denen auch die während des
Abstimmens auftretenden plötzlichen Störungen gerechnet werden sollen.
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Es sind? bereits verschiedene Schaltungen zur selbsttätigen Regelung
der Trennschärfe oder zur Vers!tär'kungsän,de@rung von Empfängern in Abhängigkeit
vonden Empfangsbediingungen bekannt. In allen derartigen: Schaltungen, in welchen
eine Regelung in @bhä.ngi:gike@it von den; Störsignalen bewirkt werden sollte, konnte
.diese Wirkung nur erzielt werden, wenn nie Amplitude der Störungen wenigstens von
der gleichen Größenordnung wie die Amplitude der gewünschten Zeichen war.
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E.si ist j eidoch erwünscht, eine :derartige Regelung der veränderlichen
Elemente .des Empfängers zur Schwächung,der Störungen so einzurichten, da,ß die
gewünschte Wirkung selbst dann eintritt, «:ein die Amplitude der Störungen wesentlich
kleiner alls die der gewünschten Zeichen ist. Die Gewinnung einer Regelgröße zur
Verminderung der Auswirkung von elektrischen Empfan:gsstöru:nbgen soll also von
dem Amplitudenverhältnis zwischen erwünschten und unerwünschten Zeichen unabhängig
gemacht wenden. Dabei kann man von der Tatsache ausgehen, daß die bei der Übertragung
zwischen Sender und Empfänger n!er Trägerwelle :aufgedirückten Störungen ganz albgemein
gleichzeitig verschiedene Arten von Modulation (dies Trägers verursachen, z. B.
gleichzeitig Amplituden- und Frequenzmodulation. Obgleich es theoretisch möglich
i.st"daß eine elektrische Störung zu einem gegebenen Augenblick nur einte Art :der
Modulation verursacht, werden gewöhnlich diese verschiednen Modulationsarten gleichzeitig
hervorgebracht, so dlaß praktisch immer ein Zusammentreffen .der verschiedenen Störmodulationen,
angenommen werden kann.
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Es wurde .auf Grund dieser Erkenntnis bereits ein Verfalhren zur Störunterdrückung
vorgeschlagen, welches beim Empfang von amplituden- oder phasenmodulierten Trägerwellen
.durch eine getrennte phasenmäßige und amplitudenmäßige. Demodulation eines nicht
zur Nachrichtenübertragung dienenden Frequenzbereidheseine Reag7elspamnung ableitete;
die dem Verhältnis dieser Demodulationsspan.nungen proportional Zwar; der die zu
übermittelnden N.achri;chten enthaftende Frequenzbereich wurde:ebenfalls zur ampliturdlen@-u:nid
p asenmäßigen Demodulation gebracht, und die gewonnene Ausgangsspannung gier p!hasInmäßiben
bzw. ampl-itudenmäßi,gen Demodulatdon. wurde nach einer entsp.rec:'hend der erwähnten
Regelspannung geregelten Verstärkung als Kompensationsispannung in die Schaltungskreise
der amplitudenmäßig bzw.phasenmäßig demod!uliertenEmpfangsströme :einbgekoppelt.
Man erkennt aus diesen Angaben über :dies vorgeschlagene Verfahren, @daß dazu recht
verwickelte Schaltungsanordnungen erforderlich waren. Seine praktische Ausführung
erforderte entsprechend .dem Prinzip -der Kompensation eine völlige Gleichheit der
beiden gegeneinander aufzuhebenden Spannen gen hinsichtlich Amplitude, Phase und
Kurvenverlauf für alle Betriebszustände, und es bedurfte hierfür dreier zusätzlicher
Demodufatoren, einer Einrichtung zur Bildung des elektrischen Verhältniswertes aus,dem
Ergebnis zweier von diesen Demodulatoren und eines besonderen, .entsprechend diesein
Wert geregelten Verstärkers für das Ergebnis dfer dritten zusätzlichen Demodulation,
von dessen Ausgang dann ferst die gewünschte Kompensationsspanneng ,abgenommen werden
konnte.
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Die Erfindung macht von dem gleichen, .allgemeinen Gedanken Gebrauch,
eine Regelgröße zur Ausschaltung der Störungen durch eine andersartige iDemodulation
vorwiegend der Störungen zu gewinnen; jedbch ist das Prinzip gier Schaltung nach
Ader Erfindung in seiner Durchführung wesentlich einfacher. An Stelle :der erschwerenden
Bedingungen einer Kompensation; geht die Erfindung von einer Schaltung .aus; in
der durch die gewonnene Regelgröße die -durchgelassene Bandbreite verringert oder
die Übertzagung für die Dauer der Störung unterbrochen wind. Erfindungsgemäß kann
dann ein einziger auf die Störungen .ansprechender Hilfside:mgdhlato:r, der für
die Demod ullation einer anderen Moduliationsart, z. B. Frequenizmodulation, eingerichtet
ist, die erforderliche Regelgröße erzeugen.
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Die vom Hilfs-d@emoidulator gelieferte Ausgangsspannung gibt im wesentlichen
nur die Störungsanteile wieder. Sie wird, einem Gleichrichter zur Erzeugung einer
gleichgerichteten Regelspannung zugeführt. Der für die Ausführung tder Erfindung
verwendete Empfänger enthält im- alpgemeinen ein Bandfilter zur Auswahl des gewünschten;
die Nachrichten enthaltenden Frequenzbereiches. Die Regelspannung wird .dann :dazu
benutzt, die Frequenzbandbreite, die durch das Filter hindurchgelassen wird" in
Abhängigkeit von der Amplitude der Störungen so zu regeln, daßdadurch die Auswirkung
der Störungen vermindert wird. Durch die Bandbreitenregelung werden hauptsächlich
die Störungen beseitigt, welch-- durch, die Überlagerung der gewünschten Trägerschwingung
mit dem Träger eines arideren Nachrichltemkanals entstehen,. Für die Beseitigung
;solcher Sehwebungstöne kann die Regeleinrichtung zusätzliche Mittel enthalten,
die nur auf @diese Schwe ungstöne selektiv ansprechen, um in Abhängigkeit davon
die Bandbreiteneinstellung zu bewirken. Zurr Beseitigung unrege@limäßiger und heftiger
Störimpulse .dient hauptsächlich dieUnterbrechung derübertragung, welche bewirkt,
dlaß zugleich die Wiedergabe der unerwünischten und auch der gewünschten Zeichen
wäbrend der Dauer .der Störung unterbrochen wird. Diese unregelmäßigen Störungen
können von: sehr kurzer Dauer sein, so daß die Unterdrückung der Wiedergabe die
Gesamtübertragung nicht merklich bzeinträchtigt.
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In Fig. ,r ist in schematischer Dairstellung die Schaltung eines Empfängers
gezeigt, der einen Hoc'hfrequenzverstärker und ein Filter ro enthält, dessen Eingangskreis
mit einer Antenne z.i und Erde,rz verbunden ist. Auf den Ausgangskreis dies Filters
to folgen der Amplntudendemodulator 13, der Nic-derfrequenzverstärker !z4. und der
Lautsprecher,
i5. Die bisher aufgezählten Empfängerteile sind von
bekannter Art; so daß sich eine genauere Beschreibung dieser Teile erübrigt.
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Außerdem ist aber noch entsprechend der Erfindung von dem Hauptverstärkungskanal
am Ausgangskreis des Filters io ein Hilfskanal abgezweigt, der hintereinander den
Frequenzdemodulator 16 und den Gleichrichter 17 enthält.
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Beim Betrieb dies; in Fig. i gezeigten. Empfängers werden die gewünschten
amplitudenmodulilerten Zeichen in der Stufe 13 demodüliert und in 1,4 verstärkt.
Die Störsignale bewirken im allgemeinen gleichzeitig Ampilituden- und! Frequ,e-nzmodul:a@tion
des gewünschten Trägers, und nur die Modulration der letzteren Art wird, diürch
den Frequenzd!ernodülator 16 ausgenützt und ,düreh den Gleichrichter i7 gleichgerichtet,
um eine Regelspannung abzuleiten, die sich entsprechend den Störungen ändert.
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Diese Spannung wird dem Filter io und@ dem Verstärker 'r4 zugeführt,
um die erwähnten Regelungen zur Verminderung der Störungen zu bewirken.
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In Fig. 2 isst eine veränderte Ausführungsform der Erfindung .därgestellt,
die für den Empfang solcher Trägerwellen eingerichtet ist, die durch die gewünschten
Zeichen frequenzmodul'iert sind,. Der Hauptkanal enthält hierbei einen F:requenzde.modulator
13a und der Hilfskanal einen Amplitudendemodulator 16a. Einander entsprechende Teile
der Schailtungen mach Fig. i und'. 2 sind mit den gleichen Bezugszeidhen versehen.
Der Unterschied in der Wirkungsweise dies Empfängers der Fig. 2 @gegenüber demjenigen
der Fig. i liegt,darin, :daß in der Anordnung nach Fig. 2 die gewünschten Zeichen
im Hauptkanal frequenrzdemodul!iert und die Störsignale im Hilfskanal nur amplitudenmoduliert
werden.
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In den Fig. 3 und 4 ist ein Überlagerungsempfänger mit einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltung zur Alysch@wäcJhung verschiedener Arten von Störungen
dargestellt. Die Fig.3 zeigt ein Gesamtschema die Fig. 4 ,die wesentlichen schaltungstechnischen
Eirnzellheiten. Gleiche Ziffern in beiden Figurenbezeichnen gleiche Teile.
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Dieser Empfänger enthält einem abstimmbaren Hochfrequenzverstärker
und Frequenzwandler 2o (Fig. 3), dessen Eingangskreis .mit dier Antenne 211 und
Erdre 22 verbundien ist. Verbunden :mit dem Ausgangskreis des Verstärk Fers und
Frequ,:nzwandlers 2o sind in ider angegebenen Reihenfoilge und den Hauptkanal des
Empfängers bildend ein in seiner Bendbreite regelbarer Zwisc'henfrequenzverstärker
23, ein Zwilschendnequenzamplitudenbegrenzer 24, ein mäßig scharf :aibgeistimsmtes.
Zwischenfrequenzfilter 25, ein, Amplitudendetcktar 26, ein Niederfrequen,zverstär'ker
27, ein von Hand: besdienter Niederfrequenodämpfer 28, ein in seiner Bandbreite
einstellbares Niederfrequenzbandhltier 29, ein Gegentaktverstärker 30 mit
scharf bagrenzber Resonanzbreite und ein Lautsprecher 3ii.
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Der Empfänger enthält außerdem einen Verstärkungsregelungskreis, der
mit dem Ausgangskreis deis Verstärkers und Frequenzwandlers 2o gekoppelt ist und
der den Breitbandzwi'schenfrequenzverstärker 34 und :den Gleichrichter 35 umfaßt;
wobei der letztere durch eine Leitung 36 mit dien Gittern einer oder mehrerer der
Röhren. in dem Verstärker und Frequenzwandler 2o verbunden ist.
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Der Verstärker 23 kann irgendein geeignetes einstellbares Fislte@rsystem
enthalten. Vorzugsweise und wie in Fig.4 dargestellt enthält dieser Verstärker eine
Einrichtung, bei welcher seine Verstärkung und auch die Form und die Breite der
Banädurchlaßcharakteristik durch Veränderung von Vorspannungen an den Steuerelektroden
seiner Röhren eingestellt werden können. Die Vorspannungen sind sowohl von der Amplitude
der gewünschten Empfangszeichen als auch von den Amplitusdlen der verschiedlenartigen
Störsignale abhängig. Im besonderen; enthält -dieser Empfangskreise, d!ie so angeordnet
sind:, daß .die Breite dets durchgelassenen Frequenzbaandes unmittelbar und di.e
Verstärkung umgekehrt gesteuert werden in Übereinstimmung mit einer im positiven
Sinne verl.aufeniden Änderung einer Vor@spannung, die a in: eine dler gezeichneten
Steuerklemmen angelegt wird:, während die Bandbreite unmittelbar g;,steuert wird
in Übereinstimmung mit einer negativen Vorspannung, die an eine andere Steuerklemme
angelegt, wird!. Der Verstärker @23 enthält seinen abgas:ti:mmten Eingangskreis
55 (Fig. 4)"der mit dien Ausgangskreis 56 der Einheit 2o lose induktiv gekoppelt
ist, und einen abgestimmten: Ausgangsskrels 57, d,-,r mit einem abgestimmten Eingangskreis
58 des Zwischenfrequenzbegrenzers 24 lose induktiv gekoppelt ist. Die Eingangs-
und 55 und ' 57 @sind beide vorwärts und rückwärts durf Richtkopplungsmittel., z.
B. entsprechende Verstärkerröhren 59 und 6o, gekoppelt. Die Eingangselektroden der
Röhre 59 sind mit .dem Kreis 55 und ihre Ausgangselekiroden mit dem Kreiss.57 gekoppelt,
und die Eingangselektroden der Röhre, 6o sind mit dem Kreis 57 durch eine Wicklung
62 gekop;peltt; und ihre Ausgangselektroden sind iniduktiv mit dem Eingangskreis
55 durch eine Wickliung 63 rückgekoppelt. Jeder der Kreise 55, 57 und 58 ist auf
die Zwischenfrequenz abgestimmt, uuf welcher der Empfänger betrieben. wird. Die
Kreisse 55 und 57 sind vorzugsweise verhältnismäßig scharf abgestimmt- und haben
eine sehr niedrige Dämpfung, während der Kreis 56 breit abgestimmt ist und eine
größere Dämpfung 'hat.
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Bei, Verwendung -der Röhre 59 in der Vorwärtskopplung des Verstärkers
23 ohne Phasenumkehrungen in ihren Kopplungen mit den Kreisen 55 und 57 werden die
Wechselspannungen, die über dem Kreiss 57 erscheinen, in bezug auf die Spannungen
über dien Eingangskrens 55 im wesentlichen in .der Phase umgekehrt bei Frequ,_nzen
in der Nähe der Resonanzfrequenz der Kreise, bei welchen Frequenzen diese Kreisse
von hoher Impedanz sind. Eine zweite Phasenumkehrung wird im Rückwärtsweg in der
Röhre 6o und eine dritte Umkehrung in der Kopplung zwischen der Induktivität 63
und dem Eingangskreis 55 geschaffen, so daß die Spannungen, die auf dien Eingangskreis
55 durch diesen
Rückwärtskopplungsweg aufgedrückt werden, bei den
bezeichneten Frequenzen im wesentlichen in umgekehrter Phase sind in bezug auf,die
auf diesen Kreis direkt aufgedrückte Eingangsspannung, und das System wirkt in !hohem
Gradre bei dier Zwiisch,enfrequenz cdämpfend.
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Bei Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz der Kreise 55 und 57
sind diese Kreise kapäzitiv reaktiv, so daß die Spannungen bei diesen Frequenzen
im Kreis 57 gegenüber den Eingangsspannungen um einen Phasenwinkel von annähernd
9o° zurückbleiben. Die Rückkopplungsspa:nnunagen bei :diesen auf idfen Kreis 55
aufgedrückten Frequenzen: sind gleichfalls um einen zusätzlichen Phasenwinlcel um
annähernd 9o° verzögert, so .daB die Rückkopplungsspannungen sich der Phasenkoinzidenz
mit den Eingangsspannungen bei :diesen Frequ"nzen annähern, und darum ist das Kopplungssystem
regenerativ. Bei Frequenzen: unterhalb ,der Resonanzfrequenz der Kreise 55 und 57
sind diiese Kreise induktiv reaktiv, und eine ähnliche P'hasenversehiebung, jedoch
in entgegengesetztem Sinne, tritt ein, so daß das System bei diesen Frequenzen ebenfalls
ragenerativ ist. Indles,sen .s:ind bei .den Grenzfrequenzen die Impedanzen der Kreise
55 und 57 viel geringer al,s bei Resonanz. Die Übertragungswirksamkeit des Verstärkers:
23 und auch die Amplitude der Rückkopplungsspannung isst vermindert, so d!aß, obgleich,das-
System regenerativ ist, es vollständig in seiner Wirkungsweise stabil ist- Bei Frequenzen
zwischen der !gerade beschriebenen Begren.zungsfrequenz haben die Rückkopplungsspannungen
in bezug auf ,dieEingangsspannungen Phasenzwischenwinkeli, und die Rückkoppliungscharakter=iistik
dies Systems hat einen allmählichen Übergang von der Dämpfung zur Verstärkung. Daher
verleihen die sich ergebende A:mplituidenverminderung der Frequenzen in der Nähe
der Zwischenfrequenz und der Amplitudenanistieg der Frequenzen wesentlich oberhalb
und unterhalb :der Zwnsichenfrequ:en!z dem System Bandfrltercharakteristik, die
gleich ,derjenigen induktiv gekoppelter abgestimmter Kreise ist.
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Durch Einstellung :der Vorwärts- und Rückw ärtskopplunigen zwischen
:den resonanten Eingangs- und Ausgangskreisen des Verstärkers 23 können :der Verstärkungsgrad
und die Form und Breite dies durchgelassenen Frequenzbandes, wie gewünscht, geregelt
werden. Eine derartige Kopplung!sregelu:ng wird durch Veränderung der Vorspainnunbgen
bewirkt, die am," :die Steuerelektroden der Röhren 59 unidl 6o angelegt werden.
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Uri die erforderliche positive 'Vorspannung für die @automatische
Verstärkungsregeliun!g im Vers,t.ärker 23 zu erzeugen und die ,durch :dien Verstärker
23 durchgelassene Bandbreite einzustellen, ist ein BreitibandizwischenfrequenzverstäTker
32 vorgesehen, dessen Eingangskreis mit dem Ausgangskreis d°.s Begrenzers, 2q. gekoppelt
nisit, und rin Gleich richtier 33, der mit dem Ausgangskreis- des Verstärkers 32
gekoppelt ist: Dieser Verstärker und der Gleichrichter können von der üblichen Art
sein, um ,eine gleichgerichtete Spannung zu entwickeln, welche entsprechend der
Stärke der zugeführten gewünschten und unerwünisdhten Zeichenspannungen veränderlich
isit. Die gleichgerichtete Spannung des Gleichrichters 33 wird( positiv @du:rch
eine Leitung 33" angelegt, um entsprechend der Ges@amtamplitudie eine ia:nfängliich
negative Vorspannung an der ersten obenerwä'hn@ten Steuer'klemima ödes Verstärkers
23 herabzusetzen und :dadiurc'h,die dämpfend wmkeniCe Gegenkopplung zu erhöhen und
die -Durchgangsleistung ,des Verstärkers zu vermindern und gleichzeitig J'ie Frequenzbandbreiite,
die .durch dizsen Verstärker d!archgelasisen wird, zu erhöhen. Diese Versitärkerstufe
in Verbindung mit :der Regeleinrichtung 32, 33 wirkt also, s!o, diaß für kleine
Eingangs,amplitudien eine spitzere Resonarxzkuirve und höherer Verstärkunigsgrad,
bei großen, Ein!gangsa#mplituidin .eine breitere Resonanzkurve und geringerer Verstärkungsgrad
wirksam- sind,: Der Zwischenfrequenzverstärker 34 (Fig. 3) ist so eingerichtet,
daß er ein breites Frequenzband durc'hl,äßt, welches nicht nur die gewünschten 7,eichen,
sondern auch alle unerwünschten Zeichen, ein, schließt, welche durch dien Hodhfrequenzverstärker
uni, Fnequenzwanjdller 2o durehgelas-s-en werden und welche eine genügend große
Amplitude haben, um den Frequen@zwanidler zu überlasten oder Interferenz- zu verursachen.
Vorzugsweise spricht -di:r Zwischenfrequenzverstärker besonders gut auf unerwünscht!,-
Zeichen auf beachbarten Kanälen an. Der Gleii.ch,richter 35 erzeugt eine Vorspannung,
die der Amplituid#--,dier gesamten zugeführten Zeichenspannung proportional ist.
Weil, wie oben erklärt, diese Vorspannung .die Verstärkung in der Einheit 2o im
umgekehrten zur Eingangsenergie am Gleichrichter 35 ändert, wird bei Vorhandensein
von Interferen@zzeichen, die Amplitwde des Zeicheneingangs zum Verstärker 23 und
zum Verstärker 32 herabgesetzt, wobei sich auch eine Zusammenziehunig gier Bandbreite
:des Verstärkers 23 ergibt.
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Der Zw schenfrequenizbegrenzer 24 ist :so eingerichtet, daß er Spitzen
von Geräuschimpulsen abschneidet, deren Amplituden den Spitzenwert des gewünschten
Zeichens überschreiten. Der Spitzenwert dies gewünschten Zeichens ,ist das Doppelte
des Spitzenwertes seines Trägers, und der Begrenzer wird :daher so eingerichtet,
daß er auf diesem Niveau arbeitet. Der Begrenzer verhindert also, daß Geräuschspitzen
in den mit seinem Auisgangskreis gekoppelten Steuerkreisen Interferenzen erzeugen.
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Der Zwischenfrequenizbeigrenzer 2q. enthält den abgestimmten Eingangskreis
58 und eine an,diesen Kreis beschaltete Diodenröhre 6q.. Eine Vorspa.nnungsbatterie
64.a liegt im Kathodenkreis der Diode 64. und versieht diese Röhre mit einer positiven
Kathodenvorspannung, ,deren Spiitzenwert der Spitzenspannung -dies Zeichenfis gleich
ist oder das Doppelte der Spitzenspannung ,des nicht modülierten Trägers beträgt,
um die Spitz :dler Geräuschimpülise, -welche ,diesen Wert überschreiten, zu unterdrücken
und Interferenzwirkungen in den nachfolgenden Stufen ,des, Empfängers zu verhinidern.
Eine zusätzliche Ausgangsspule 65 Biegt: ebenfalls parallel zum Kreis
58, welcher eine sehr hohe Impe-dianz besitzt und vorzugsweise breit abgestimmt
ist,
um die Bandbreite, die durch,das System durchgelassen wird', nicht zu beeinflussen.
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Die Stufen 25, 26, 27, 28 sind im wesentlichen von gebräuc'hl'icher
Art und Wirkungsweise. Das Zwischenfirequenzfilter 25 enthält einen mäßig scharf
abgestimmten, para111kelen Resonanzkreis 66, d'ess'en Spule mit der Spule 6'5 des
Begrenzers 2,4 gekoppelt ist. Das Filter 25 dient (dh:zu. den Hauptkanal 'selektiver
zu machen als den Hilfskanal, mit dem Verstärker 32. Weiterhin ist bei einer solchen
Anordnung die Zeichenspannung an dem na@dhfolgenden Detektor 26 durch das Filter
25 wesentlich herabgesetzt, wenn die Abstimmung am Empfänger etwas verschoben ist,
was natürlich wünschenswert ist. Der Detektor 26 kann ein normaler Diodengleichrichter
67 sein, der, wie gezeigt, über .dien Kreis 66 und die Belas.tungswiderständie 68
geschaltet ist. Der Ve'rstär'ker 27 enthält die Niederfrequen@zverstärkerröhre 69,
deren Eingangskreis mit dem Belastungskreis des Detektors 26 verbunden ist. Der
von Hand betätigte Dämpfer 28 besteht aus einem normalen Spannungsteiler 70, der
sm Ausgangskreis des Verstärkers 69 liegt und durch @dessen Einstellung das Ausgangsverstärkungsniveau
des Empfängers verändert werden kann.
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Der einstellbare Niederf requenzbandfilterverstärker 29 besitzt eine
Einrichtung, edleren Aufbau und WIrkunngsweisederjenigen des Verstärkers 23 ähnlich
isst, obwohl sie für Niederfrcquenzwi,rkung an Stelle von ZwisrJhenfrequenzwi.rkung
eingerichtet ist. Der Verstärker 29 enthält eine Vorwärtskoppdungsröhre
71 und eine Rückkopplungsröhre 72. Die teilweise Dämpfung der Frequenzen
wird mittels einer Widerstandareaktanzschaltung erzielt, welche die Übertragung
von sehr niedrigen oder sehr hoben Hörfrequenzen begrenzt, und in dieser Hinsicht
ist die Anordnung quantitativ ganz verschieden von derjenigen des Verstärkers 23.
Im besonderen enthält er Eingangskreis der RÖhre 71 einen. Serienwiderstand
71a und entsprechende Serien- und Parallelkondensatoren 73 und 7q.. Diese Kondensatoren
.dämpfen die niedrigen und die hohen Hörfrequenzen. Der Anodenkreis, Adler Röhre
71 enthält eine Primärwicklung 75 eines Niederfrequenztrans-,formators 76 und einen
Kurzsehlußkreis, der, aus einer Spule 77 und dem Kondensator 78, in Serie ,besteht,
die an die Wicklung 75 angeschlossen sind. Der Kurzschlußkreis wird auf ro kHz abgestimmt.
was die übliche Frequenzdifferenz zwischen zwei Trägerwellen auf benachbarten Kanälen
ist. Ein Teil Ader Spannung, die an der Wicklung 75 vorhanden ist, wird durch einen
Blondensator' 79 mit ,dem Gitter der Röhre 72 gekoppelt. Ein, Widerstand
8 1 liegt im Kathodenkreis der Röhre 72, so daß -an diesem eine Niederfrequenzspannung
ent-,stelhro. Diese Spannung wird durch einen Widerstand 82 zum Gitter der Röhre
71; rückgekoppelt, und infolge von Phasenverschiebungen, (die durch ,die Vorwärts-
und Rückwärtskopplungen- verursacht werden, wirkt,die Rückkopplung ähnlich wie bei
der Einrichtung im Verstärker 23 bei den, mittleren Hörfrequenzen dämpfend, jedoch
bei nied'rig-cren und höheren Hörfrequenzen verstärkend-. Die Rückkopplung ist bei.
Frequenzen, @die höher sind als die Resonanzfrequenz des Kurzschlußkreises, ebenfalls,
dämpfend, und es ist natürlich erwünscht,, ,derartige hohe Frequenzen zu dämpfen.
Ein Gitterableitungswidierstand' 83 ist mit ,dem Steuergitter der Röhre 71 verbunden;
dieser Widerstand und der Widerstand 8o sind dürcb Niederfrequevzneben schlußkondensatoren
84 zur Erde nebengeschlossen, um Vorspanmungspotentiale zu glätten, die ;am die
Steuergitter der Röhren- 71 und72, wie hierin später erklärt, angelegt werden. Diese
Röhren sind vorzugsweise gleich und weisen eine :sehwach gekrümmte Versitär'kumgskurve
auf. Die Kathoden der beiid!en Röhren 71 und 72 sind anfänglich positiv vorgespannt,
uni Gitterstromfluß bei. ,ölen. Zeichenspitzern zu verhindern.
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Der Niederfrequenzverstärker 29 ist unter den gerade beschriebenen
Bedingungen für d'ie Übertragung der maximal erwünschten Bandbreite eingestellt.
Die Bandbreite wird durch das An1@g# negativ vorspannender Potentiale an die Gitter
beider Röhren verringert, wobei an die Röhre 71
ein, schwächeres Potential
als an die Röhre 72 angelegt wird und wobei diese Potentiale so bemessen sind, idhß
die Gesamtverstärkung bei Frequenzen. in derMitte,d'es Niederfrequenzbereiches im
wesentliichen konstant gehalten wird.
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Der Verstärker 30 bestfit aus einer normalen Gegentaktanordnung"
die die Röhren 85 und 86 mit scharf gekrümmter Verstärkungskurve enthält, deren
Steuerelektroden mit der Sekundärwicklung 87 ,des Niederfrequemztransformators 76
verbunden sind. Die Ausgangskreise dler Röhre 86 sind in üb'lic'her Weise durch
einen Ausgangstransformator 88 mit dem Lautsprecher gekoppelt.
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Das mäßig scharf abgestimmteZwi ehemrfrequenzfilter 25 kann von gebräuchlicher
Art sein und dient dazu, .den Hauptkanal selektiver zu machen als den Hilfskanal'
mit dem Verstärker 32. Weiterhin ist bei einer solchen Anordnung die Zeichenspannung
am Detektor 26 durch dien Filter 25 wesentlich herabgesetzt, wenn die Abstimmung
am Empfänger etwas verschoben ist, was natürf.ich wünschenswert ist-. Der Dämpfer
28 ist eine -artige von Hamid be-, tätigte Verstärkungsnivemregulierung, wie sie
in Empfängern mit automatischer Verstärkungsregelung gewöhnlich verwenndleit wird.
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Was, nun die Hilfskreise der vorliegendem, Erfindung für denn Zweck
der Demodtulation nicht kontinuierlicher Störsignale anbetrifft, die als Frequenzmodlulation
am gewünschten Träger erscheinen5 so ist mit dien Ausgangskreise dies Zwische.nfrequenzverstärkers
32 in der angegebenen Reihenfolge ein Zwischenfrequenzbegrenzer 37; ein Breitbandzwischenfrequenzverstärker
38, ein Frequenzdemodulator 39 und ein Allwellengleichrichter 40 verbunden. Der
Ausgangskreis 'des Gleichrichters 40 ist durch eine Leitung q.oa mit einer Steuervorspannungsklemnnedes
Niederfrequenzverstärkers27 mit scharf begrenzter Bandbreite verbunden. Der Begrenzer
37 ist, auf ein niedriges Nina eingestellt, so daß der Träger und die Modh@latnon
auf eine
konstante Amptituide herabgedrückt werden, welche wesentlich
kleiner ist als die Amplitude, welche der Träger haben würde, wenn der Begrenzer
nicht vorhanden wäre. Dadurch erhält man, eine gleichförmige Trägeramplitude für
den Frequenzdemodu:-l@ator 39 und! beseitigt im wesentl'ichen die Amplitudenmoduliation,
weliche bei. Frequen@zmod'Wations-,detektion unierwünscht ist. Die Anwendung dieses
Betgrenzers ist. jedb"-lh nicht -unbedingt notwendig.
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Beim Betrieb dieses Teiles des Empfängers wird die Ausgangsspannung
dies Begrenzers 37 durch den Verstärker 38 erhöht, und die Störungen, die als Frequenzmodulation
an dem gewünschten Träger ersc'hei'nen:, werd:n durch den Demodulator
39
detektiert. Am Gleichrichter 40 wird dann eine negative Vorspannung erzeugt,
,sobald der gewünschte Zeichenträger bis zu einem vorher bestimmten, Grad frequenzmoduliiert
wird, z. B. wenn der Empfänger um einem wesentlichen Betrag nach einer Seite verstimmt
wird, und dieses Vorspannungspotential wird! so an dien Verstärker 27 angelegt,
daß es den Empfängerberuhigt (Krachbesei ügurug) und zugleich .die gewünschten und
die unerwünschten Zeichen unterdrückt:.
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Im einzelnen sind, die Kreise, welche die von der störenden Modulation
ableitete Regelispannun g erzeugen, wie folgt ausgebildet: Der Zwischenfrequenzverstärker
32 und Gleichrichter 33 sind im wesentlichen, normale Kreisunordnungen. Der Verstärker
32 enthält einen PentadenverstärkeT 89,
dessen Steuergitter dlurch einen :geeigneten
Kopplungskondensator go und Ableitewiderstand gi, mit dem Begnenzerkreis 24 gekoppelt
ist und in dessen Anodenkneisg eine Spule 93 liegt. Der G'Ieicbrichter 33
enthält eine Diode 94, die einen Ein: gangskreisi hati, welcher eins einer Spule
95, gekoppelt mit der Spule 93, und einem Beliastun gskreiis .mit
dem Widerstand 96 und dem Nebenschlußkondensator 97 besteht. Der Verstärker
32 ist vermöge seiner Kopplung mit Odem Begrenzer 24 breit selektiv. Eine Gleichspannung
wird (durch den-Gleic hmichter 33 am Widerstand 96 entwickelt,, welche entsprechend
der Intensität der gewünschten und unerwünschten Zeichenspannungen im Ausgang des
Begrenzerkreises variabel ist. Ein Teil der Gleichspannung am Widierstand
96 wird über den. Widerstand gi als eine positive Vorspannung an das Steuergitter
des Verstärkers 89 angelegt, um eine umg ekehrte automatischeVerstärkungsregelung
zu bewirken, d. b. um seine Verstärkung bei ansteigender Vorspannung zu erhöhen
und dadurch eine Verstärkungäregehtng von im wesentlichen gleicher Höhe zu sichern.
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Durch einte zweite Verbindung zum Widerstand 96 des Gleichrichters
33 und durch eine Leitung 33a, die einen Filterwiderstand 9g und die Rüc<kopplungswicklung
62 ,des Verstärkers: 23 enthält, wird eine positive Vorspannung ebenfalls an das
Steuergitter der Rückwäirtskopplbnasröhre 6o dies Verstärkers 23 angelegt, um die
dämpfende Rückwärtskopplünig zu erhöhen und daher die Verstärkung und die Zunahme-
der Bandbreite dieses Verstärkers bei zunehmender Zeicheneingangsspannung am Gleichrichter
33, wie oben beschrieben zu verringern. Infoilg;1 dieser Einrichtung wind' einK
im wesentlichen gleichförmige Trägereingangsspannunig am Begrenzer 24 erhaliten.
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Was nun die Regeleinrichtung, welche die Stufen 37, 38, 39 und 40
umfaßt, anbetrifft; :so enthält,dex Begrenzer 37 einen, breit abgestimmten Resonanzkreis
ioo von hoher Impedanz, der durch einen kleinen Kondensator Brei mit .dem Ausgangskreis
das Verstärkers 32 lose gelkoppelt ist. Über den Kreis ioo is,teüne Diade io2 geschaltet,
die in ihrem Kathodenkreis eine B:aherie 103 enthält, um eine ,kleine positive Vorspannuag
zur Einstellung .des Zeichenniveaus der Begrenzungsstufe zu erzeugen. ,Abhängig
von dieser Vorspannung wird die Spannung an dem Kreis roo auf einen Wert begrenzt,
welcher beträchtlich kleiner ist als die Trägerspannung, welche sonst an diesem-
Kreis: vorhanden sein würde. Der Verstärker 38 enthält eine Pentodenverstärkerröbre
104, deren Eingangskreis über denn Begrenzerkrensi ioo, tito2 - geschaltet ist.
Der Frequenzdemodulator 39 besteht aus dem Frequenzsiebkreis; io6 und dien
D'iodengleichrichtern 107 und io8.. Der Sielykrefs enthält drei Spulen iog, iio
und i i i, von welchen die Spulen iog und i io vor-,zugsweiiise fest gekoppelt sind
und .die Spule z r.i mäßig oder lose mit der Spule iog gekoppelt ist. Die Spulen
iog und ein, liegen in den entsprechenden Resonanzkreisen i(ie und i13. Im Kreis
in 2 befindet s'ic'h noch ein: Nebenschlußwiderstand (i i2a, um,die Selektivität
,des Kreises herabzusetzen. Die Spule (rio ist .an einem Ende durch eine Zwischenanzapfung
mit der Spule i ni- verbunden, und ihr entgegengesetztes Ende ist mit den Kathoden,
der Dioden 107 und io8 verbunden (durch Belastungskreise, die d!ie Widerstände ri4
undi die Zwi@siehenfrequenznebenschlußkondiensatoren 115 enthalten'; die Verbindungspunkte
zwischen, den Kondensatoren i`i'5 und den Widerständen 114 sind! durch,d!en Kondensatorii:i6
mit der Erde verbunden. Jeder der zwei Gleichrichter erhält auf diese Weise die
Spannung der Spule (i ro und! die Hälfte oder Spannung der Spulte i i i ; die Spule
i.i i ist differentiell in die zwei Gleichrichterkreise eingeschailtet, die die
bekannte Art,der Frequenzauswahl. abhängig vom! den Phasenbeziehungen der Primär-
und Sekundärspannungen bewirken, um .asymmetrische Frequenzcharakteristikenn herzustellen.
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Ein im Mittelpunkt ongezapfter Widerstand 117
istüber die Beliasfiungskreiise
der zwei Gleichrichter geschaltet, und seine Mittelanzapfung ist geerdet, so -daß
gleich große und in Bezug auf Erde entgegengesetzt gerichtete Spannungen an seinen
Klemmen entsitehen werd-.n. Obgleich dieses. Mitteil gewöhnlich in Frequenud!etektoren
nicht verwendet wird, ist es, hier verwendet worden, um eine Ausgangsspannung zu
erhalten, welche in Bezug auf Erde ausgeglichen ist.
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Der Gleichrichter 4oi enthält zwei Diodeni ig und i2o, :deren Kathoden
mit den entgegengesetzten Enden des Wiidlerstandes i 17 (durch je einen Wiiderstand
11,21i verbunden sindi, der für Niederfrequenzen durch die Kondensatoren i22 zur
Erde kurzgeschlossen
eist. Eine Batterie 125 liegt, wie gezeigt,
im Gleichrichterkreiis; um d'ie Wirkung der Dioden i i9 und i2o zu unterdrück.,,
bis die gleichgerichtete Leistung einen vorher bestimmten kleinen Schwelilenwert
übersteigt. Der gleichgerichtete Ausgang oder Dioden i i9 und i22 erscheint über
einen Widerstand 126 in ihrem gemeinsamen Belastungskreis.
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Wenni der Empfänger richtig abgestimmt, ist und keine Störungen vorhanden
sindl, enthält der Ausgang des. Detektors 39 infolge noch vorihandener Amplitudennutzmodulation
nur Niederfrequenzkomponenten, welche edlen Gleichrichter 4o nicht erreichen, weil
sie seich gegenseitig aufheben. Wenn der Empfänger indessen wesentlich verstimmt
ist, werden unierwünschte Zeichen. als Ergebnis der Ungleicmheüt. der vom Empfänger
durchgelassenen Seifienbänd!er und der Abweichung in den örtlich erzeugten Oszilllatorflrequenzen
entwickelt, und diese Störungen erscheinen zugleich als Amplituden-und Frequen:zmodiuilatiion
an dem gewünschten Zeiehenträger. Die Gleichspannung im Ausgang des Detektors 39
wächst däher über die Unterbrec'hervorspannung hinaus, u:ndl e ,ne Glei,ch,spa@ninung
wird dumceh den Gleichrichter 40 am Widerstands 126 ent,-wickelt. Diese Spannung
wird durch eine Leitung 4oa, die einen, Serienfilterwiderstand 128 enthä;lg an ,dlas
Steuergitter der Röhre 69 des Niederfrequenzverstärkers 27 angelegt und dient, dazu,
die Leitfähigkeit dieser Röhre auf Null herabzusetzen undt dalhier eden Empfänger
stillzulegen, wenn der Empfänger wesentlieh von ,der Ab-
stimmung entfernt
ist.
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In der Regeleinrichtung mit eden Stufen' 41, 42 und 43 enthält der
Niedierfrequenzimpulsfilter 41 die Primärwicklüng 129 eines Transformators, 130,
dessen Mittelanvzapfung meint, Erde verbunden ist, die Nebemschlu,ßwidlerstände
ti@3ii, idliie zwischen die Wickltungsenden und Erde geschältet sind, und die Serienkondensatoren
132, die zwischen die Wicklu.ngsenrdlen u ;nd die Klemmen dies Ausgangswi@de.rstandles
117 des Frequenzidlemodülators 39 geschaltet sind. Diese Kombination von Elementen
ist bei Frequenzen im oberen Teil, des Hörfrequenzbereiches sehr breit, resonant.
Dien Schaltung isst auf Geräusch ,etwas mehr ansprechend als auf Zeichenmodulatiibn,
wele'he zuifälitigerweise in diese Hilfskreise hineingegangen seeirr könnte.
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Der Niederfrequenzverstärker 42 enthält eine Röhre TU, deren Eingangskreis
mit der Sekundärwicklung 134 ,dies Transformators 130 gekoppelt ist, und
die Primärwicklung 135 eines Niederfrequenztrans.formators 136, die in ihrem Ausgangskreis
liegt. Der Gleichrichter 43 besteht aus zwei Dioden 138 und 139, dlie mit, der Seku,ndärwickliing
14o dies Transiformaators 136 verbunden sind und einen, Belastungskreis mit; dien
Widerständen i141 und 142 haben. An die Kathodenseite der Dioden t138, 139 ist einte
Spiannungslbatterie 143 gelegt, um den Dioden eine angemessene Vo,rspan@nung zu
geben. Deos Filter 41 .ist so eingerichtet, daß es auf höhere Niederfrequenzen etwas
besser als auf niedrigere Frequenzen ansprichst. Dies ist deshalb angebracht, weil
Geräusch, z. B. schnell wiederkehrende Impullse oder srtietdges: Hintergrundgeräusch,
seine größte Stärke gewöhnlich in höherem Niederfrequenzbereich hat. Das Filter
41 ist dleshaleb vorzugsweise ein Hoch paßfilter mit, entsprechender negativer Phase
(häufig negative Verzögerung genannt). Diese Eigenschaft beschleunigt sein Ansprechen
auf scharfe Impulse und macht daher -die Regelung für solche Imp.ulise wirksamer.
Unerwünschte Zeichen, die dhrch das Filter 41 ausgewählt undi ,durch den Verstärker
42 verstärkt werden, werdlen in dem Gleichridhter 43 mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung
gleichgerichtet; um Gleichspannungen an den Wiidierständ@m: 141 und 142 zu erzeugen,.
Die Spannung, die an. den beiden Widerismäuden entwickelt wird, wirdl durch die
Leitung 44 direkt an die Steuergitter der Verstärkerröhren86 und durch die Leitungen
45 und 46 mit den zugehörigen Widerständen 45a und 46a an das Steuergitter der Vorwärtskopplungsröhre
59 des Veris:.tär'kers, 23 und dlas Steuergitter di°r Rückkopplungsröhre 72 des
Niedierfrequenzverstärkers29 angelegt. Das am Widerstand 142 entwickelte Potential
wird durch diie Leitung 47 mit dem Widerstand' 47a an ,dass Steuergitter der Vorwärtskopplu
,ngs.röhre 71 des Verstärkers 29 geführt. Auf diese Weise werden die Vorsp.annungen-,
die vom Gleichrichter 43 beim Ansprechen auf scharfe Geräuschimpulse entwickelst
werden., mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung am dien Verstärker 30 angelegt,
um .seine Leitfähigkeit annähernd auf Null herabzusetzen und dadurch den Empfänger
für die Dauer der Impulse stillzulegen, währende die Vorspannurigen, die durch Ansprechen
auf das durchschnittlich empfangene Geräuschentwickelt werden, die Verstärker 23
und 29 regeln; um die Breite des durchgelassenen Frequenzbandes, so weint zu verringern,
daß die Auswirkung derartiger Geräusche im wesentlichen verhindert wird.
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Inder Einrichtung mIt den Stufen. 48, 49 und 50 enthält das Schwebungstonfilter
48 einen Transformator 144, ,dessen Primärwicklung 145 eine Mittetenzapfung hat,
die mit Erde verbundlen ist, und: der an den Ausgangswidersitand e117 des Detektors
39 über die Kondensatoren 146 angekoppelt ist. Die Sekundärwicklung 147 des Transformators
144 ist ,in Serie mit einer nicht gekoppelten Induktivität 148 und einem Kondensator
i5o gesehaltet, um einen Kreis zu bvlden, der auf Frequenzen von ungefähr io kHz
und 'höher am besten anspricht zum Aussieben von Sc'hwebungstönen, die durch Träger
in benachbarten Kanälen io kHz Bader mehr auf jeder Seite edles Trägers erzeugt
werden. Im besonderen hat (las Schwebungs-6o'nfil'ter 49 eine 'solche Frequenzcharakteristi'k,
daß es auf Frequenzen, die wesentlich unterhalb io kHz liegen, fast nicht arrsprichty
dann, bei etwa io kHz besonders gut anspricht und auf höheren Frequenzen, z. B.
2o oder 3okHz, ebenfalls resonant ist.
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Der Verstärker 49 enthält eine normale Verstärkerröhre iSi, deren
Einigangskreis über den Schwebungstonfilterkreis geschaltet ist und in -dienen Anodenkreis
die Primärwicklung 152 eines Transformia
@tars@ 149 Biegt. Der Gleichrichter
5o besteht aus einer normalen Diode i 54, die mit der Sektin@dtärwicklung z55 des
Trans:formatorns@i49 verbunden ist und einen Belastungskreis mit den Widerständen
156 und 157 undi dem dazu parallel liegenden Kondensaitor,i58 enthält.
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Sdhwebungstöne, die sich aus der Interferenz von benachbiarten unerwünschten
Zeichenträgern mit dem gewünschten Zeichenträger ergeben und die durch den frequenzdemodül@ierenden
Detektor 39 entstehen, werden durch das Filter 48 ausgesiebt, durch den Verstärker
49 verstärkt und durch den Gleichrichter 5o gleichgerichtet, -am :negative Vorspannungen
an den Widerständen 156 und i 57 zu entwickeln. Die über diese beiden Widerstände
entwickelten Potentiale werden durch die Leitungen 5.i und 45 an das Steuergitter
der Vorwärtskopplungsröhre 59 und durch die Leitungen 52 und 46 an adas Steuergitter
dler Rückwärtskopplungsröhre 72 im Verstärker 29 angelegt. Das am Widerstand 156
entwickelte Potential wird durch, die Leitungen 45 und 47 an das Steuergitter der
Röhre 71 angelegt. Diese Vorspannungen dienen dazu, die Vorspannwngen, die von dem
Gleichrichter 43 angelegt werdfen, zu ergänzen und um,die Breite des von den Verstärkrn
23 und 29 hiindurcbgelassenen Frequenzbandes beim Auftreten von Schwebungstönen
so weit zu verringern, daß diese Schwebüngen keinen störenden Einfluß mehr haben.
Die Dioden 5ia, 52a und 53' liegen in den Vorspannungsleitungen und wirken
so; wie es an Hand der Fig. 3 bereits beschrieben wurde.
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Alle Detektoren, die in dem System verwendet werden, sind vorzugsweise
Detektoren mit linearer Charakteristik. In den @mplitud'ende-ktoren wird lineare
Gleichrichtung durch Belastung der Dioden mit hohem Widerstand in üblicher Weise
erhalten. Der Frequenzdemodu:lator 39 sollte eine im wesentlichen lineare Filtercharakteristik
über einen Frequenzbereich von ungefähr 2o kHz haben; dessen Mittelpunkt bei der
Zwischenfrequenz liegt. Die Leistung dies Detektors 39 ist .dann der Frequenzmodulation
gennähernd proportional, soweit die Modulation nicht io kHz vom Mittelpunkt aufs
übersteigt. Die Betriebsspannungen werden den verschiedenen Röhren des Empfängers
von geeigneten Spannungsquellien in üblicher Weise zugeführt; in der Zeichnung sind;
für .diosen Zweck Batterien gezeigt.