DE1123714B - Schaltungsanordnung fuer die Demodulation amplitudenmodulierter elektrischer Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die Demodulation amplitudenmodulierter elektrischer Schwingungen mit Hilfe der Emitter-Basis-Strecke eines für die zu demodulierenden Schwingungen rückgekoppelten Transistors. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art liegt die Quelle der zu demodulierenden Schwingungen in Reihe mit einem Detektorausgangsfilter im Basiskreis des Transistors. Zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors ist ein Rückkopplungsnetzwerk für die zu demodulierenden Schwingungen geschaltet, während weiter im Kollektorkreis ein Ausgangsfilter für die zu demodulierenden Schwingungen liegt. Die zwischen Emitter und Basis wirksamen zu demodulierenden Schwingungen sind durch die Rückkopplung verstärkt und erzeugen somit über dem Detektorfilter durch Emitter-Basis-Gleichrichtung ein verstärktes demoduliertes Signal. Dieses Signal ist an der Basiselektrode des Transistors wirksam und erscheint mithin abermals verstärkt am Ausgangsfilter.

Diese bekannte Schaltungsanordnung hat unter anderem den Nachteil, daß sie bei geringer Änderung der Transistorparameter die Neigung hat, zu schwingen und infolgedessen wenig stabil ist. Auch wird der Transistor infolge des Basisdetektorfilters in einen für Verstärkung ungünstigen Arbeitspunkt eingestellt. Die Erfindung gibt einen anderen Weg zum Erreichen eines verstärkten Demodulationseffektes an, auf dem sich jedoch eine äußerst stabile und einfache Schaltungsanordnung erhalten läßt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor mittels einer zwischen Emitter und Basis eingeschalteten Selbstinduktion, deren Scheinwiderstand bei der Frequenz der zu demodulierenden Schwingungen groß, für die des demodulierten Signals jedoch klein ist, als Spitzenstromdetektor geschaltet ist, wobei diese Selbstinduktion eine Wicklung eines Rückkopplungstransformators bildet, dessen andere Wicklung im Kollektorkreis des Transistors liegt. Es sei bemerkt, daß bereits vorgeschlagen wurde, einen Transistor mittels einer Emitter-Basis-Selbstinduktion als Spitzenstromdetektor zu schalten.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt ist.

In der Figur bezeichnet 1 eine Stromquelle zu demodulierender Schwingungen. Sie kann z. B. aus dem Ausgangskreis eines vorangehenden Zwischenfrequenz-Transistorverstärkers bestehen. Die Schwingungen der Quelle 1 werden dem Emitter-Basis-Kreis eines Transistors 2 zugeführt, der erfindungsgemäß dadurch als Spitzenstromdetektor geschaltet ist, daß Schaltungsanordnung

für die Demodulation amplitudenmodulierter elektrischer Schwingungen

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Walther, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 30. September 1958 (Nr. 231 831)

Gerardus Rosier und Johannes van der Poel,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

zwischen seinen Emitter und seine Basis eine Selbstinduktion 3 eingeschaltet ist, deren Scheinwiderstand bei der Frequenz der zu demodulierenden Schwingungen groß in bezug auf den Emitter-Basis-Eingangswiderstand des Transistors 2 ist, jedoch bei der Frequenz des demodulierten Signals in bezug auf diesen Widerstand einen so geringen Wert aufweist, daß dieses demodulierte Signal im wesentlichen über einem Detektorausgangsfilter 4 erscheint. Dieses Filter 4 liegt im Basiskreis des Transistors 2, es kann jedoch gewünschtenfalls ebenso auch in den Kollektorkreis eingefügt werden. Infolge seiner geringen Impedanz für die Frequenzen der zu demodulierenden Schwingungen wird der Transistor 2 für diese Frequenzen in Basisschaltung betrieben, während durch die geringe Impedanz der Selbstinduktion 3 für die Frequenzen der demodulierten Schwingungen das Filter 4 gemeinsam von den in den Emitter- und Basiskreisen erzeugten demodulierten Strömen durchflossen wird.

Zur Erhöhung des Detektorwirkungsgrades ist die Selbstinduktion 3 mit einer in den Kollektorkreis des Transistors 2 geschalteten Wicklung 5 zu einem Rückkopplungstransformator vereinigt, über den die im Kollektorkreis erzeugten zu demodulierenden Schwin-

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gungen im Sinne einer Mitkopplung zur Emitter-Basis-Strecke des Transistors 2 zurückgeführt werden.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist folgende: * . '

Angenommen, die Amplitude des von der Quelle 1 gelieferten zu demodulierenden Wechselstromes sei gleich i und der die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 2 durchfließende demodulierte Strom sei gleich I₀, so ist beim Fehlen" der Rückkopplungswicklung 5 infolge der Wirkung der Selbstinduktion 3 der Strom z"₀ praktisch gleich i (Spitzenstromdemodulation). Dieser Strom z₀ erzeugt im -Kollektorkreis einen Wechselstrom mit Amplitude «z₀, wobei <x den Emitter-Kollektor-Stromverstärkungsfaktor des Transistors 2 darstellt. Ist das Verhältnis der Windungszahl der Selbstinduktion 3 zu derjenigen der Wicklung 5 (Übersetzungsverhältnis) gleich n, so erzeugt dieser Strom oci₀

nach Übersetzung einen Strom — z₀ in der Wicklung 3,

der als eine zusätzliche Stromquelle parallel zur Quelle 1 aufgefaßt werden kann. Hieraus folgt somit

7 — 7 -4- /v ^Z° —

Z₀ — ζ -f. α —- —

Weil bei einem Transistor α nahezu gleich 1 ist, ergibt sich für einen Wert η = 1

z₀ =

l — a

wobei <x' den Kollektor-Basis-Stromverstärkungsfaktor des Transistors darstellt. Auf diese Weise läßt sich somit der Detektorwirkungsgrad ohne die Gefahr einer Instabilität der Schaltung erheblich steigern. Wird das Übersetzungsverhältnis nach einer Weiterbildung der Erfindung etwas größer als 1 und höchstens gleich 2 gemacht, so wird bei Basisschaltung für die zu demodulierenden Bedingungen der Demodulationswirkungsgrad herabgesetzt, aber die Demodulationsempfindlichkeit ist weniger vom verwendeten Transistor abhängig. Würde η kleiner als 1 gemacht oder der Transistor für die zu demodulierenden Schwingungen in Emitterschaltung geschaltet, so bestünde eine erheblich größere Gefahr von Instabilitäten der Schaltung. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel zum Demodulieren von Zwischenfrequenzschwingungen mit einer Trägerfrequenz von 0,5 MHz und einer Modulationsfrequenz von 3 kHz fand ein Transistor 2 vom Typ OC 44 Anwendung. Die Selbstinduktion 3 hatte einen Wert von 0,5 mH, das Übersetzungsverhältnis« war 3/2; das Filter 4 bestand aus einem Widerstand von 470 Ω und einem Kondensator von 000 pF. Der Demodulationswirkungsgrad war auf diese Weise um einen Faktor 3 gesteigert.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für die Demodulation amplitudenmodulierter elektrischer Schwingungen mit Hilfe der Emitter-Basis-Strecke eines für die zu demodulierenden Schwingungen rückgekoppelten Transistors, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor mittels einer zwischen seinen Emitter und seine Basis geschalteten Selbstinduktion, deren Scheinwiderstand bei der Frequenz der zu demodulierenden Schwingungen groß, für die Frequenz des demodulierten Signals jedoch klein ist, als Spitzenstromdetektor geschaltet ist, welche Selbstinduktion eine Wicklung eines Rückkopplungstransformators bildet, dessen andere Wicklung im Kollektorkreis des Transistors liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor für die zu demodulierenden Schwingungen in Basisschaltung betrieben wird und daß das Übersetzungsverhältnis des Rückkopplungstransformators zwischen 1 und 2 liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2809 239.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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