DE1136751B

DE1136751B - Ring or double push-pull modulator

Info

Publication number: DE1136751B
Application number: DEF34269A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Bauch
Original assignee: Felten and Guilleaume AG
Current assignee: Felten and Guilleaume AG
Priority date: 1961-06-24
Filing date: 1961-06-24
Publication date: 1962-09-20

Description

Ring- oder Doppelgegentaktmodulator Die Erfindung betrifft einen Ring- oder Doppelgegentaktmodulator, der auf der Ausgangsseite mit einem beliebigen Filter und auf der Eingangsseite mit einem Filter abgeschlossen ist, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite zu-Charakteristik bzw. T-Charakteristik hat.Ring or double push-pull modulator The invention relates to a ring or double push-pull modulator, which is on the output side with any filter and is terminated on the input side with a filter, the impedance of which on the side facing the modulator to characteristic or T characteristic Has.

Es ist bekannt, daß der Eingangswiderstand eines mit einem Filter abgeschlossenen Modulators im allgemeinen komplex ist, weil der Eingangswiderstand des Ausgangsfilters nur für einen Teil der am Modulatorausgang erscheinenden Frequenzen annähernd reell ist. Bei Nachrichtensystemen mit Einseitenbandmodulation ist der Eingangswiderstand des Ausgangsfilters sogar nur für das in den Durchlaßbereich des Ausgangsfilters fallende Seitenband annähernd reell. Das kann zur Folge haben, daß der Frequenzgang der Eingangsspannung ui bzw. des Eingangsstromes ü des Modulators ganz erheblich von dem Frequenzgang abweicht, der dann auftreten würde, wenn das Eingangsfilter mit dem reellen Widerstand abgeschlossen wäre, der der Filterberechnung zugrunde gelegt worden ist. Durch einen falschen Abfichluß des Eingangsfilters entstehen also Dämpfungsverzerrungen, die sich besonders im Durchlaßbereich des Filters sehr störend auswirken; ebenso entstehen Dämpfungsverzerrungen, wenn das Ausgangsfilter nicht über den der Filterberechnung zugrunde liegenden Vorwiderstand an die Bezugsspannung angeschlossen ist.It is known that the input resistance of a filter closed modulator is generally complex because of the input resistance of the output filter only for some of the frequencies appearing at the modulator output is approximately real. In communication systems with single sideband modulation, the Input resistance of the output filter even only for that in the pass band the falling sideband of the output filter is approximately real. This can have the consequence that the frequency response of the input voltage ui or the input current ü of the modulator deviates considerably from the frequency response that would occur if that Input filter would be completed with the real resistance, that of the filter calculation has been taken as the basis. Incorrect drainage of the input filter So attenuation distortion, which is particularly in the pass band of the filter very have a disruptive effect; attenuation distortion also occurs when the output filter not via the series resistor on which the filter calculation is based to the reference voltage connected.

Um diese Dämpfungsverzerrungen zu vermeiden bzw. auf ein zulässiges Maß herabzusetzen-, wurde bisher zwischen dem Modulator und einem der beiden Filter ein Dämpfungsglied angeordnet; dieser zusätzliche Aufwand läßt sich jedoch erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß man dann, wenn der Modulator eingangsseitig mit einem Filter abgeschlossen ist, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite ir-Charakteristik hat, das Übersetzungsverhältnis des Ausgangsübertragers so bemißt, daß der Ausgangskurzschlußwiderstand des Modulators das Ausgangsfilter auf der dem Modulator zugekehrten Seite richtig abschließt und das Übersetzungsverhältnis des Eingangsübertragers so bemißt, daß der Eingangswiderstand des Modulators bei angeschlossenem Ausgangsfilter das Eingangsfilter des Modulators auf der dem Modulator zugekehrten Seite annähernd richtig abschließt (Anspruch 1).In order to avoid this attenuation distortion or to a permissible one Reduce the level - was previously between the modulator and one of the two filters an attenuator arranged; however, this additional effort can be made according to the invention thereby avoiding that if the modulator has a filter on the input side is completed, the impedance of which is on the side facing the modulator has ir characteristic, the transformation ratio of the output transformer is dimensioned in such a way that that the output short-circuit resistance of the modulator the output filter on the dem The side facing the modulator closes correctly and the transmission ratio of the Input transformer dimensioned so that the input resistance of the modulator when connected Output filter the input filter of the modulator on the one facing the modulator Page closes almost correctly (claim 1).

Ist dagegen der Modulator auf der Eingangsseite mit einem Filter abgeschlossen, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite T-Charakteristik hat, so muß das übersetzungsverhältnis des Ausgangsübertragers so bemessen werden, daß der Ausgangsleerlaufwiderstand des Modulators das Ausgangsfilter auf der dem Modula.tor zugekehrten Seite richtig abschließt, wobei das Übersetzungsverhältnis des Eingangsübertragers ebenfalls so bemessen sein muß, daß der Eingangswiderstand des Modulators bei angeschlossenem Ausgangsfilter das Eingangsfilter des Modulators auf der dem Modulator zugekehrten Seite annähernd richtig abschließt (Anspruch 2).If, on the other hand, the modulator is terminated with a filter on the input side, its impedance on the T-characteristic side facing the modulator has, the transmission ratio of the output transformer must be dimensioned in such a way that that the output open-circuit resistance of the modulator the output filter on the dem Modula.tor correctly closes the side facing, with the transmission ratio of the input transformer must also be dimensioned so that the input resistance of the modulator with the output filter connected, the input filter of the modulator on the side facing the modulator closes almost correctly (claim 2).

Diese Bemessungsregeln ergeben sich aus folgenden Überlegungen: Hat der Scheinwiderstand des Eingangsfilters auf der dem Modulatar zugekehrten Seite 7i-Charakteristik bzw. T-Charakteristik, so ist die Eingangsspannung bzw. der Eingangsstrom des Modulators im größten Teil des Durchlaßbereiches dieses Filters annähernd sinusförmig. Die Quelle, die das Ausgangsfilter speist, besteht dann aus einer Urspannung bzw. einem Urstrom, die sich nur um einen frequenzunabhängigen Faktor von der Eingangsspannung bzw. dem Eingangsstrom des Modulators. unterscheiden.These design rules result from the following considerations: Has the impedance of the input filter on the side facing the modulator 7i characteristic or T characteristic, then is the input voltage or the input current of the modulator is approximately sinusoidal in most of the pass band of this filter. The source that feeds the output filter then consists of a primary voltage or a primary current, which is only a frequency-independent factor of the input voltage or the input current of the modulator. differentiate.

Bemißt man erfindungsgemäß das übersetzungsverhältnis des Ausgangsübertragers so, daß der Ausgangskurzschlußwiderstand bzw. der Ausgangsleerlaufwiderstand des Modulators das Ausgangsfilter auf der dem Modulator zugekehrten Seite richtig abschließt, so tritt zwischen der Eingangsspannung bzw. dem Eingangsstrom des Modulators und der Ausgangsspannung des Ausgangsfilters der bei der Berechnung der Betriebsdämpfung des Ausgangsfilters zugrunde gelegte Frequenzgang auf.According to the invention, the transmission ratio of the output transformer is measured so that the output short-circuit resistance or the output open-circuit resistance of the Modulator correctly closes the output filter on the side facing the modulator, so occurs between the input voltage or the input current of the modulator and the output voltage of the output filter when calculating the operating loss of the output filter based on the frequency response.

Wenn der Reflexionsfaktor des Ausgangsfilters im Durchlaßbereich nicht allzu groß und sein Eingangswiderstand im Sperrbereich sehr klein oder sehr groß gegenüber dem Ausgangskurzschlußwiderstand bzw. dem Ausgangsleerlaufwiderstand des Modulators ist, wird der Eingangswiderstand des mit dem Ausgangsfilter abgeschlossenen Modulators annähernd reell und frequenzunabhängig. Durch richtige Bemessung des Übersetzungsverhältnisses des Eingangsübertragers kann man dann erreichen, daß der Eingangswiderstand des mit dem Ausgangsfilter abgeschlossenen Modulators das Eingangsfilter annähernd richtig abschließt, so daß zwischen der Urspannung des Signalgenerators und der Eingangsspannung bzw. dem Eingangsstrom des Modulators annähernd der der Berechnung der Betriebsdämpfung des Eingangsfilters zugrunde liegende Frequenzgang auftritt.If the reflection factor of the output filter is not in the pass band too large and its input resistance in the blocking area is very small or very large opposite to the output short-circuit resistance or the output open-circuit resistance of the modulator is the input resistance of the modulator terminated with the output filter almost real and independent of frequency. By correctly dimensioning the transmission ratio of the input transformer you can then achieve that the input resistance of the with the modulator terminated by the output filter, the input filter is approximately correct completes, so that between the original voltage of the signal generator and the input voltage or the input current of the modulator approximately that of the calculation of the operational damping the frequency response on which the input filter is based occurs.

Bemißt man bei einer Schaltungsanordnung, bei der der Modulator eingangsseitig mit einem Filter abgeschlossen ist, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite n-Charakteristik hat, die Übersetzungsverhältnisse des Eingangs- und Ausgangsübertragers nach den vorstehenden Bemessungsregeln, so hängen die Übertragungseigenschaften der Schaltungsanordnung wesentlich von dem Kurzschlußwiderstand des Modulators ab. Der Kurzschlußwiderstand des Modulators wird jedoch stark von den exemplarabhängigen, temperaturabhängigen und nichtlinearen Durchlaßwiderständen der Dioden beeinflußt. Diese störenden Einflüsse lassen sich jedoch wesentlich verringern, wenn man gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung zwischen den Wicklungen eines oder beider Übertrager, über deren Mittelanzapfungen die Trägerspannung zugeführt wird, und den jeweils angrenzenden Dioden je einen ohmschen Widerstand anordnet bzw. die übertragerwicklungen so bemißt, daß ihr ohmscher Widerstand den Widerstand der zwischen den Wicklungen und den Dioden angeordneten Widerstände ganz oder teilweise ersetzt (Ansprüche 3 und 4).This is measured in a circuit arrangement in which the modulator is on the input side is completed with a filter, the impedance of which on that of the modulator facing side has n-characteristic, the transmission ratios of the input and output transformer according to the above design rules, the transmission properties depend the circuit arrangement depends significantly on the short-circuit resistance of the modulator. The short-circuit resistance of the modulator, however, depends to a large extent on the temperature-dependent and non-linear forward resistances of the diodes. However, these disruptive influences can be significantly reduced if one according to further features of the invention between the windings of one or both transformers, The carrier voltage is supplied via the center taps, and the respective adjacent diodes each have an ohmic resistor or the transformer windings so dimensioned that its ohmic resistance equals the resistance of the between the windings and the diodes arranged resistors completely or partially replaced (claims 3 and 4).

Bei einer Schaltungsanordnung hingegen, bei der der Modulator eingangsseitig mit einem Filter abgeschlossen ist, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite T-Charakteristik hat und bei der die Übersetzungsverhältnisse des Eingangs- und Ausgangsübertragers nach den vorstehenden Bemessungsregeln festgelegt sind, hängen die Übertragungseigenschaften der Schaltungsanordnung wesentlich von den Leerlaufwiderständen des Modulators ab. Der Leerläufwiderstand des Modulators wird jedoch stark durch die exemplarabhängigen, temperaturabhängigen und nichtlinearen Sperrwiderstände der Dioden beeinflußt.In the case of a circuit arrangement, however, in which the modulator is on the input side is completed with a filter, the impedance of which on that of the modulator facing side has T-characteristics and where the gear ratios of the input and output transformer according to the above design rules are, the transmission properties of the circuitry depend essentially on the open circuit resistances of the modulator. The open circuit resistance of the modulator However, it is strongly influenced by the specimen-dependent, temperature-dependent and non-linear ones Influences the blocking resistances of the diodes.

Dieser störende Einfluß läßt sich jedoch gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch vermeiden, daß man zu jeder der beiden Wicklungshälften wenigstens einer Übertragerwicklung, über deren Mittelanzapfung die Trägerspannung zugeführt wird, einen Widerstand parallel schaltet (Anspruch 5).This disturbing influence can, however, according to a further feature Avoid the invention in that one to each of the two winding halves at least a transformer winding, via the center tap of which the carrier voltage is supplied is connected in parallel a resistor (claim 5).

In beiden Fällen können die Reihen- bzw. Parallelwiderstände auch ganz oder teilweise auf die dem bzw. den Filtern zugekehrte Seite des bzw. der übertrager verlegt werden;- wendet man diese Maßnahme bei einer Schaltungsanordnung an, bei der der Modulator eingangsseitig mit einem Filter abgeschlossen ist, dessen Scheinwiderstand ar-Charakteristik hat, so ergibt sich daraus der weitere Vorteil, daß auch der durch die Reihenwiderstände verursachte Verlust an Trägerleistung vermieden oder verringert wird.In both cases, the series or parallel resistors can also wholly or partially on the side of the transmitter (s) facing the filter (s) - if this measure is applied to a circuit arrangement, at which the modulator is terminated on the input side with a filter, its impedance ar characteristic, there is the further advantage that the through the loss of carrier power caused by the series resistances is avoided or reduced will.

Die Zeichnung zeigt drei Anwendungsbeispiele des Erfindungsgedankens: Es zeigt Fig. 1 a eine Ringmodulatorschaltung mit einem Eingangsfilter, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite -,-Charakteristik hat, Fig. 1 b eine ebensolche Schaltung, jedoch mit einem Eingangsfilter, dessen Scheinwiderstand auf der dem Modulator zugekehrten Seite T-Charakteristik hat, Fig. 2 eine Doppelgegentaktmodulatorschaltung.The drawing shows three application examples of the inventive concept: It shows Fig. 1 a a ring modulator circuit with an input filter, its impedance on the side facing the modulator -, - has a characteristic, Fig. 1b has the same Circuit, however, with an input filter whose impedance corresponds to that of the Modulator facing side has T-characteristic, Fig. 2 shows a double push-pull modulator circuit.

In den Figuren sind übereinstimmend jeweils der Eingangs- und der Ausgangsübertrager mit 01 bzw. ü2, das Eingangs- und das Ausgangsfilter mit F 1 bzw. F 2 und der Modulator selbst mit M bezeichnet.In the figures, the input and output transformers are designated with 01 and ü2, the input and output filters with F 1 and F 2 and the modulator itself with M, respectively.

Ferner sind in Fig. 1 a die gemäß dem Merkmal des Anspruchs 3 zwischen den modulatorseitigen Wicklungshälften des Ausgangsübertragers und den angrenzenden Dioden angeordneten Widerstände mit R 1, und mit R 1' der diesen Widerständen entsprechende, auf die dem Ausgangsfilter zugekehrte Seite des Ausgangsübertragers verlegte Widerstand bezeichnet. Dementsprechend sind in Fig.1 b die gemäß dem Merkmal des Anspruchs 5 parallel zu jeder der modulatorseitigen Wicklungshälften des Ausgangsübertragers parallel geschalteten Widerstände mit R 2 und der diesen Widerständen entsprechende, auf die dem Ausgangsfilter zugekehrte Seite des Ausgangsübertragers verlegte Widerstand mit R 2' bezeichnet.Furthermore, in Fig. 1 a according to the feature of claim 3 between the modulator-side winding halves of the output transformer and the adjacent ones Resistors arranged in diodes with R 1, and with R 1 'the corresponding resistors, on the side of the output transformer facing the output filter designated. Accordingly, in FIG. 1 b are those according to the feature of the claim 5 parallel to each of the winding halves of the output transformer on the modulator side resistors connected in parallel with R 2 and the corresponding resistances, on the side of the output transformer facing the output filter denoted by R 2 '.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ring or double push-pull modulator based on the Output side with any filter and on the input side with a filter is completed, the impedance of which is on the side facing the modulator has n-characteristic, characterized in that the gear ratio of the Output transformer (Ü2) is dimensioned so that the output short-circuit resistance of the Modulator (M) correct the output filter on the side facing the modulator concludes, and that the transformation ratio of the input transformer (Ü l) so is dimensioned that the input resistance of the modulator with the output filter connected (F2) the input filter (F1) on the side facing the modulator is almost correct concludes.

2. Ring or double push-pull modulator, the one on the output side with any filter and terminated with a filter on the input side whose impedance is T-characteristic on the side facing the modulator has, characterized in that the transmission ratio of the output transformer (Ü2) is dimensioned so that the output no-load resistance of the modulator (M) the Output filter on the side facing the modulator closes correctly, and that the transmission ratio of the input transformer (Ü1) is dimensioned so that the Input resistance of the modulator with connected output filter (F2) the input filter (F1) ends almost correctly on the side facing the modulator.

3rd ring or double push-pull modulator according to claim 1, characterized in that between the windings of one or both transformers, the carrier voltage via their center tap is fed, and each of the adjacent diodes is arranged an ohmic resistor is.

4. ring or double push-pull modulator according to claim 3, characterized characterized in that the transformer windings are dimensioned so that their ohmic Resistance the resistance of those placed between the windings and the diodes Resistors replaced in whole or in part.

5. Ring or double push-pull xnodulator according to claim 2, characterized in that for each of the two winding halves at least one transformer winding, via whose center tap the carrier voltage is fed, a resistor is connected in parallel.