DE943473C - Demodulation circuit for pulse modulation systems - Google Patents
Demodulation circuit for pulse modulation systemsInfo
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- DE943473C DE943473C DEL15480A DEL0015480A DE943473C DE 943473 C DE943473 C DE 943473C DE L15480 A DEL15480 A DE L15480A DE L0015480 A DEL0015480 A DE L0015480A DE 943473 C DE943473 C DE 943473C
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K9/00—Demodulating pulses which have been modulated with a continuously-variable signal
- H03K9/08—Demodulating pulses which have been modulated with a continuously-variable signal of duration- or width-mudulated pulses or of duty-cycle modulated pulses
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Description
Die Erfindung betrifft eine Demodulationsschaltung für Pulsmodulationssysteme, bei denen außer den Nachrichten selbst Gleichstromsignale (Belegungsoder andere Schaltkennzeichen) im Nachrichtenkanal übertragen werden. Sie betrifft solche Systeme, bei denen bei der Demodulation längenmodulierte Impulse auftreten, sei es, daß der erste Demodulationsschritt in der Umwandlung der empfangenen, beliebig modulierten Impulse in längenmodulierte ImpulseThe invention relates to a demodulation circuit for pulse modulation systems in which, in addition to the Messages themselves DC signals (occupancy or other switching indicators) in the message channel be transmitted. It relates to systems in which length-modulated pulses are used during demodulation occur, be it that the first demodulation step in the conversion of the received, arbitrary modulated pulses into length-modulated pulses
ίο besteht oder daß die Übertragung selbst nach dem Längenmodulationsverfahren stattfindet.ίο exists or that the transfer itself after Length modulation process takes place.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung, bei der die Endröhre der Demodulationsschaltung gleichzeitig zur NF-Verstärkung und zur Signalübertragung verwendet wird.The invention is concerned with an arrangement in which the output tube of the demodulation circuit at the same time for audio amplification and signal transmission is used.
Es ist schon eine derartige Anordnung vorgeschlagen worden. Bei ihr ist die Endröhre im Ruhezustand, d. h. wenn keinerlei Impulse aufgenommen werden, gesperrt. Durch Ausfall des Arbeitsstromes schließt das Signalrelais den Signalstromkreis. Die eintreffenden Impulse werden, wie unten näher geschildert ist, in eine Sägezahnspannung umgewandelt. Die breiteren Nachrichtenimpulse haben eine zusätzliche hohe positive Spannung am Gitter der Endröhre zur Folge, die die negative Vorspannung so weit herabsetzt, daß das Signalrelais durch den nun fließendea, ausreichend hohen Anodenstrom in Ruhelage geht. Während dieses normalen Betriebszustandes, d. h. während der Durchgabe von Nachrichten, ist der Signalstromkreis damit geöffnet. Sind die längen-Such an arrangement has been proposed. With her the end tube is at rest, d. H. if no impulses are received, blocked. Closes due to failure of the working current the signal relay the signal circuit. The incoming impulses are described in more detail below is converted into a sawtooth voltage. The broader news impulses have an additional one result in high positive voltage on the grid of the end tube, which reduces the negative bias voltage so much, that the signal relay goes into rest position due to the sufficiently high anode current that is now flowing. During this normal operating condition, i. H. while sending messages, is the The signal circuit is thus open. Are the length
modulierten Impulse kurz, so wird dem Gitter der Endröhre nun eine weniger hohe positive Spannung zugeführt, wodurch der Anodenstrom absinkt. Der geringe Anodenstrom aber vermag .das Signalrelais nicht mehr im Ruhezustand zu halten, der Signalstromkreis wird geschlossen.modulated pulses briefly, the grid of the end tube is now a less high positive voltage supplied, whereby the anode current drops. The signal relay, however, is capable of the low anode current can no longer be kept in the idle state, the signal circuit is closed.
Im einzelnen arbeitet diese bereits vorgeschlagene Anordnung wie folgt:In detail, this already proposed arrangement works as follows:
Die ankommenden längenmodulierten Impulse ίο werden im Anodenkreis einer Vorstufe mittels eines .KC-Gliedes in eine Sägezahnspannung umgewandelt, deren Amplituden den entsprechenden längenmodulierten Impulsen proportional sind. Diese Spannung enthält auch die NF-Komponente, die über einen Koppelkondensator auf einen Tiefpaß gegeben wird. Der Tiefpaß schneidet, wenn beispielsweise ein Sprachband von o,3 bis 3,4 kHz zu übertragen ist, alle Frequenzen oberhalb 3,4 kHz ab.The incoming length-modulated pulses ίο are in the anode circuit of a preliminary stage by means of a .KC element converted into a sawtooth voltage, whose amplitudes are proportional to the corresponding length-modulated pulses. This tension also contains the low-frequency component, which is fed to a low-pass filter via a coupling capacitor. If, for example, a voice band of 0.3 to 3.4 kHz is to be transmitted, the low-pass filter cuts all frequencies above 3.4 kHz.
Vom Koppelkondensator aus wird die Sägezahnspannung weiterhin einem Gleichrichter zugeführt. Von diesem aus wird die Gleichstromkomponente dem Gitter der Endröhre zugeführt und steuert deren Anodengleichstrom zur Betätigung des Signalrelais. Der Gleichrichter muß so gepolt sein, daß die tiefen Frequenzen des Spektrums einer Anstiegsflanke eines ■ am Eingang eintreffenden längenmodplierten Signalimpulses, die über einen Gitterableitwiderstand ans Gitter der Endröhre gelangen, das umgekehrte Vorzeichen besitzen wie die höheren Frequenzen, die vom Tiefpaß her über einen Kondensator an dasselbe Gitter gelangen. Der Gitterwiderstand und der genannte Kondensator bilden dabei eine Frequenzweiche, die zur Vermeidung eines unzulässigen 'Amplitudenabfalles bei tiefen Frequenzen so ausgelegt ist, daß die Frequenzen im Beispiel etwa oberhalb 60 Hz für die Signalgabe nicht mehr oder mit verkehrtem Vorzeichen hindurchkommen.The sawtooth voltage is still fed to a rectifier from the coupling capacitor. From there, the direct current component is fed to the grating of the end tube and controls the latter Anode direct current to operate the signal relay. The rectifier must be polarized so that the deep Frequencies of the spectrum of a rising edge of a length-modulated signal pulse arriving at the input, which is transmitted via a grid bleeder resistor The grids of the end tube have the opposite sign as the higher frequencies used by the Low-pass pass through a capacitor to the same grid. The grid resistance and the The named capacitor form a crossover network to avoid an impermissible drop in amplitude at low frequencies is designed so that the frequencies in the example are approximately above 60 Hz no longer pass through for signaling or with the wrong sign.
Dieser Demodulationsschaltung haftet infolgedessen der Nachteil an, daß die Flankensteilheit der Rechteckimpulse für die Signalgabe am Gitter der Endröhre sehr gering wird. Es sind daher starke Signalverzerrungen zu befürchten, sobald Änderungen in den Betriebsdaten auftreten.As a result, this demodulation circuit has the disadvantage that the edge steepness of the square-wave pulses for the signaling on the grille of the end tube is very low. There are therefore strong signal distortions to be feared as soon as changes occur in the operating data.
Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls die Aufgäbe zugrunde, eine einfache Demodulationsschaltung zu schaffen, bei der die Endröhre sowohl zur NF-Verstärkung als auch zur Signalübertragung dient. Dabei soll indessen der Nachteil der eben beschriebenen, bereits vorgeschlagenen Anordnung vermieden werden.The present invention is also the object based on creating a simple demodulation circuit in which the output tube is used both for AF amplification as well as for signal transmission. The disadvantage of the just described, already proposed arrangement can be avoided.
Erreicht wird dies dadurch, daß die aus den längenmodulierten Impulsen in einer Vorstufe gewonnene amplitudenmodulierte Sägezahnspannung über einen Kopplungskondensator, der ihre NF-Komponente nicht passieren läßt, an den Gitterkreis der Endröhre gelegt wird und daß in Reihe zu diesem Kondensator ein nicht lineares Schaltelement angeordnet ist, an dem die NF-Komponente auftritt und der Sägezahnspannung derart wieder zugesetzt wird, daß alle Frequenzkomponenten des zu übertragenden Frequenzbandes von der Frequenz Null bis zur oberen Grenzfrequenz gleichmäßig und ohne Phasenumkehr übertragen werden.This is achieved by the fact that the pulses obtained from the length-modulated pulses in a preliminary stage amplitude-modulated sawtooth voltage via a coupling capacitor, which is its LF component does not let pass, is placed on the grid circle of the output tube and that in series with this capacitor a non-linear switching element is arranged on which the LF component occurs and the sawtooth voltage is added again in such a way that all frequency components of the frequency band to be transmitted from the frequency zero to the upper limit frequency transmitted evenly and without phase reversal will.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings.
Fig. ι zeigt schematisch die erfindungsgemäße Demodulationsschaltung; Fig. Ι shows schematically the demodulation circuit according to the invention;
Fig. 2 gibt Diagramme zur Erläuterung des De- ' modulationsvorganges wieder.2 shows diagrams to explain the demodulation process.
Dem Gitter der Röhre F1 von Fig. 1 werden die längenmodulierten Impulse, also sowohl die Nachrichten- als auch die Signalimpulse, zugeführt. Sie gelangen, wie näher ausgeführt werden wird, in umgewandelter Form über den Tiefpaß TP ans Gitter der Röhre F2. _ An der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers Tr kann die 'NF abgenommen werden, während der Anodengleichstrom der Röhre F2 das Signalrelais S steuert.The length-modulated pulses, that is to say both the message and the signal pulses, are fed to the grating of the tube F 1 of FIG. 1. As will be explained in more detail, they reach the grid of the tube F 2 in a converted form via the low-pass filter TP . _ The 'NF can be picked up on the secondary winding of the output transformer Tr , while the anode direct current of the tube F 2 controls the signal relay S.
Zunächst sei die Wirkungsweise der Schaltung in kurzen Worten zusammengefaßt. Der Kondensator C ist so klein, daß über ihn nur die hohen Frequenzen, nicht aber die Sprachfrequenzen nach R2 gelangen können. Es ergibt sich damit hinter dem Kondensator eine sägezahnförmige HF-Schwingung, der mit Hilfe eines nicht linearen Gliedes, des Gleichrichters Gl, die NF-Komponente wieder zugesetzt wird. Diese wird also hinter dem Kondensator C wieder neu eingeführt und wirkt bei entsprechender Polung des Gleichrichters derart, daß die Spannung U2 bei Erhöhung der Sägezahnamplitude positiver wird. Beim Eintreffen der Vorderflanke eines Impulses am Gitter der Röhre F1 werden jetzt alle Komponenten dieses Einschwingvorganges von 0 (Gleichstrom) bis 3400 Hz (obere Grenzfrequenz des Tiefpasses) gleichmäßig übertragen, und man erhält über 2?2, d. h. am Gitter der Endröhre F2, eine sehr geringe Anstiegsdauer der Signalimpulse.. First of all, the mode of operation of the circuit will be summarized in a few words. The capacitor C is so small that only the high frequencies, but not the speech frequencies, can reach R 2 through it. This results in a sawtooth-shaped HF oscillation behind the capacitor , to which the LF component is added again with the aid of a non-linear element, the rectifier E1. This is therefore reintroduced behind the capacitor C and, with the correct polarity of the rectifier, acts in such a way that the voltage U 2 becomes more positive when the sawtooth amplitude increases. When the leading edge of a pulse arrives at the grid of tube F 1 , all components of this transient process from 0 (direct current) to 3400 Hz (upper limit frequency of the low pass) are transmitted evenly, and you get over 2? 2 , ie on the grating of the end tube F 2 , the signal pulses have a very short rise time.
Diese Vorgänge sollen nun an Hand des Verlaufs der Ströme und Spannungen unter Heranziehung der Diagramme " der Fig. 2 näher untersucht werden. Dabei wird der Tiefpaß TP ausgelassen, da er für diese Betrachtungen keine Rolle spielt.These processes are now to be examined in more detail on the basis of the course of the currents and voltages using the diagrams "in FIG. 2. The low-pass filter TP is omitted here, since it is of no importance for these considerations.
Es sei angenommen, daß die Röhre F1 unendlich hohen Innenwiderstand besitzt und daß der Gleichrichter Gl ideal arbeitet. Zur Zeit t = 0 sei Ua — Ub, ferner sei U2 = 0 (Fig. 1). Durch die Röhre F1 fließe im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten i = 0 und ^1 ein Stromia — i0 (Fig. 2, Zeile«). Für if < 0 und if > ifx sei i0 — 0. Der Anodenstrom fließt im wesentlichen über den Kondensator C und den Gleichrichter Gl ab; als Spannungsverlauf an der Anode ergibt sich damitIt is assumed that the tube F 1 has an infinitely high internal resistance and that the rectifier Gl works ideally. At time t = 0 let U a - Ub, further let U 2 = 0 (Fig. 1). In the period between the times i = 0 and ^ 1, a current i a - i 0 flows through the tube F 1 (FIG. 2, line «). For if <0 and if> if x, let i 0 - 0. The anode current essentially flows through the capacitor C and the rectifier Gl ; the voltage curve at the anode thus results
Ua(t)= U3-U a (t) = U 3 -
für 0^tKt1.for 0 ^ tKt 1 .
(i)(i)
Zur Zeit t — tx hört der Strom auf zu fließen. In diesem Augenblick istAt time t - t x the current stops flowing. Right now is
Ua ik) = üb °-7T- ■ (1 a) Ua ik) = over ° -7T- ■ (1 a)
Dies gilt jedoch nur, wenn der Strom durch A1 während dieser Zeit vernachlässigt werden darf, wenn alsoHowever, this only applies if the current through A 1 can be neglected during this time, i.e. if
ist.is.
Der Kondensator C beginnt nun, sich zu entladen. Dies kann er nur über R1 und R2 tun, da der Gleichrichter Gl für diese Stromrichtung gesperrt ist. Dabei fließt im Zeitpunkt t = I1 ein Strom ii0, der sich berechnen läßt ausThe capacitor C now begins to discharge. He can only do this via R 1 and R 2 , since the rectifier Gl is blocked for this current direction. At the time t = I 1, a current i i0 flows which can be calculated
i — ho^i— [Ub — i - ho ^ i - [Ub -
Durch Umformung ergibt sichForming results in
s = 0. (2a) s = 0. (2a)
hoho
und schließlichand finally
ho =ho =
(R1 + R2) C(R 1 + R 2 ) C
(2b)(2 B)
Für den zeitlichen Verlauf des Stromes, der i2 genannt sei, erhält manFor the time course of the current, which is called i 2 , one obtains
(sa)(sa)
Die Spannung U2, die bisher Null war, nimmt nun den Wert i2 (t) · R2 an (s. Fig. 2, Zeile c). Damit wird alsoThe voltage U 2 , which was previously zero, now assumes the value i 2 (t) · R 2 (see FIG. 2, line c). So it becomes
und entsprechend
tf, (ή = Ub — ί20 · «ιand accordingly
tf, (ή = Ub - ί 20 · «ι
fürfor
(4a)(4a)
(4b)( 4 b)
(s. Fig. 2, Zeile b). (see Fig. 2, line b).
Zur Zeit ^1 ergibt sich also für U2 und Ua ein Spannungssprung, der davon herrührt, daß der Gleichrichter Gl für den Strom i2 gesperrt ist.At time ^ 1 there is thus a voltage jump for U 2 and U a , which results from the rectifier Gl being blocked for the current i 2.
Nach der Zeit t = t2 ist die Spannung an R2 auf den WertAfter the time t = t 2 , the voltage at R 2 has reached the value
U2 — iw · R2 U 2 - i w · R 2
(2!,+H2)C(2!, + H 2 ) C
(4c)(4c)
abgesunken. Der negative Wert von U2 während der Zeit O < t < I1 (s. Fig. 2, Zeile c) rührt von dem endlichen Durchlaßwiderstand der Gleichrichterdiode (etwa 200 Ohm) her.sunk. The negative value of U 2 during the time O < t < I 1 (see FIG. 2, line c) is due to the finite forward resistance of the rectifier diode (approximately 200 ohms).
■ Zur Bemessung ist zu sagen, daß die Zeitkonstante R1C kleiner als die mittlere Dauer der längenmodulierten Impulse zu wählen ist. R2 ist zweckmäßig größer als R1 zu nehmen. Die Zeitkonstante C (R1 + R2) schließlich ist so zu wählen, daß die Spannung bis zum Eintreffen des nächsten Impulses auf einen ausreichend kleinen Wert abgesunken ist, d. h. kleiner als der zeitliche Abstand zweier Impulse.■ Regarding the dimensioning, it should be said that the time constant R 1 C should be chosen to be smaller than the mean duration of the length-modulated pulses. R 2 is expediently to be taken larger than R 1 . Finally, the time constant C (R 1 + R 2 ) must be selected so that the voltage has dropped to a sufficiently small value by the time the next pulse arrives, ie less than the time interval between two pulses.
Zu Beginn dieser Ableitung wurde gesagt, daß der Tiefpaß TP für diese Betrachtungen als unerheblichAt the beginning of this derivation it was said that the low-pass filter TP is considered to be insignificant for these considerations
55' weggelassen werden kann. Es ist ohne weiteres klar, daß sich der Verlauf von Ua und U2 tatsächlich nicht wesentlich ändert, wenn an · Stelle von R2 ein mit seinem Wellenwiderstand R2 abgeschlossener Tiefpaß gesetzt wird.55 'can be omitted. It is immediately clear that the course of U a and U 2 does not actually change significantly if a low-pass filter terminated with its characteristic impedance R 2 is set in place of R 2.
Man erkennt nun den wesentlichen Unterschied zu der eingangs erwähnten, bereits vorgeschlagenen Schaltung. Während dort eine Phasenumkehr zwischen Signal- und Sprechfrequenz entsteht, die eine Frequenzweiche vor dem Gitter der Endröhre notwendig macht, gelangen bei der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung Signal- und Sprechspannung gleichphasig ans Gitter der Endröhre. Die Frequenzweiche kann somit entfallen. Weiter ist eine gleichmäßige Übertragung aller Frequenzen zwischen O und 400 Hz gewährleistet und damit die erstrebte Verbesserung der Flankensteilheit der Signalimpulse erreicht.One can now see the essential difference from the one mentioned at the beginning and already proposed Circuit. While there is a phase reversal between signal and speaking frequency, which is a crossover makes necessary in front of the grille of the end tube, get in the arrangement according to the present Invention of signal and speech voltage in phase to the grid of the end tube. The crossover can therefore be omitted. Next is an even transmission of all frequencies between O and 400 Hz and thus the desired improvement in the edge steepness of the signal pulses achieved.
Der Mechanismus der Anodenstrom- und der Signalrelaissteuerung selbst kann der gleiche sein, wie er mit Bezug auf die erwähnte, bereits vorgeschlagene Anordnung beschrieben wurde. Er gehört nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The mechanism of the anode current and signal relay control themselves may be the same as it has been described with reference to the aforementioned, already proposed arrangement. He does not belong to the Subject of the present invention.
Die Erläuterung der Erfindung erfolgte zum besseren Verständnis an Hand eines speziellen Ausführungsbeispiels. Es ist jedoch klar, daß hierin keine Be- 8a grenzung ihres Weserfs zu sehen ist.The invention has been explained for the better Understanding on the basis of a special embodiment. It is clear, however, that no 8a border of their Weserf can be seen.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL15480A DE943473C (en) | 1953-05-08 | 1953-05-09 | Demodulation circuit for pulse modulation systems |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1109043X | 1953-05-08 | ||
| DEL15480A DE943473C (en) | 1953-05-08 | 1953-05-09 | Demodulation circuit for pulse modulation systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE943473C true DE943473C (en) | 1956-05-24 |
Family
ID=25985041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEL15480A Expired DE943473C (en) | 1953-05-08 | 1953-05-09 | Demodulation circuit for pulse modulation systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE943473C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1141675B (en) * | 1956-05-29 | 1962-12-27 | Paul Romberg Johannessen | Method and circuit arrangement for increasing the power of an amplitude-modulated oscillation |
| DE1290184B (en) * | 1963-04-05 | 1969-03-06 | Siemens Ag | Receiver with interference protection for pulse length modulated transmission facilities |
-
1953
- 1953-05-09 DE DEL15480A patent/DE943473C/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1141675B (en) * | 1956-05-29 | 1962-12-27 | Paul Romberg Johannessen | Method and circuit arrangement for increasing the power of an amplitude-modulated oscillation |
| DE1290184B (en) * | 1963-04-05 | 1969-03-06 | Siemens Ag | Receiver with interference protection for pulse length modulated transmission facilities |
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