DE1139147B

DE1139147B - Modulation device for alternating current telegraphy, especially for telemetry purposes

Info

Publication number: DE1139147B
Application number: DES75983A
Authority: DE
Inventors: Rainer Herkt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1962-11-08

Description

Modulationseinrichtung für Wechselstromtelegraphie, insbesondere für Fernmeßzwecke Als Modulationseinrichtungen für den angegebenen Zweck sind bisher sogenannte Ringmodulatoren gebräuchlich. Bei derartigen Modulatoren müssen die für die Ringschaltung verwendeten Gleichrichter möglichst übereinstimmende Kennlinien aufweisen. die dazu ebenfalls notwendigen Transformatoren mit geteilten Wicklungen müssen ein Höchstmaß an Symmetrie besitzen. Durch diese Forderungen werden Ringmodulatoren ziemlich teuer.Modulation device for alternating current telegraphy, in particular for Fernmeßzwecke As modulation devices for the specified purpose are so far so-called ring modulators in use. With such modulators the for the ring circuit used rectifiers matching characteristics as far as possible exhibit. the transformers required for this with split windings must have a maximum of symmetry. These requirements make ring modulators quite expensive.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Modulationseinrichtung für den angegebenen Zweck zu erstellen, die weniger aufwendig ist, jedoch ungefähr gleich gute Ergebnisse wie der Ringmodulator liefert.The invention was based on the object of a modulation device for the stated purpose, which is less expensive, but approximate gives the same good results as the ring modulator.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modulationseinrichtung für Wechs-elstromtelegraphie, insbesondere für Fernmeßzwecke. Gemäß der Erfindung besteht ihr kennzeichnendes Merkmal darin, daß die Priniärwicklung eines Ausgangstransformators der Modulationseinrichtung in Reihe mit den Emitter-Kollektor-Strecken zweier im Takte der Trägerfrequenz bzw. der modulierenden Impulsfrequenz gesteuerten Schalttransistoren an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist.The invention relates to a modulation device for alternating current telegraphy, in particular for telemetry purposes. According to the invention, its distinguishing feature is that the primary winding of an output transformer of the modulation device is connected to a DC voltage source in series with the emitter-collector paths of two switching transistors controlled at the rate of the carrier frequency or the modulating pulse frequency.

Die Modulationseinrichtung nach der Erfindung besteht also im wesentlichen aus einem Ausgangstransformator und zwei Transistoren mit einer dazugehörigen Gleichspannungsquelle. Sie ist damit weniger aufwendig als ein sogenannter Ringmodulator, für den zwei Transformatoren mit symmetrischen Wick-, sind. lungen und vier ausgesuchte Dioden notwendig Zweckmäßig ist der Kollektor des einen Transistors mit dem Emitter des anderen Transistors verbunden. Dieser Verbindungspunkt ist über einen Widerstand an einen Pol der Spannungsquelle angeschlossen. Die Basiselektrode jedes Transistors ist jeweils an den Verbindungspunkt der positiven Elektrode eines Gleichrichters und einen Widerstand, die beide in Reihe an der Sekundärwicklung eines Impulstransformators hegen, angeschlossen. Der Impulstransformator ist Teil einer an sich bekannten Transistorwechselrichterschaltung, die mit einem im magnetischen Sättigungsgebiet betriebenen Eisenkern arbeitet.The modulation device according to the invention therefore essentially consists from an output transformer and two transistors with an associated DC voltage source. It is therefore less complex than a so-called ring modulator for the two Transformers with symmetrical winding, are. lungs and four selected diodes The collector of a transistor with the emitter of the is useful connected to another transistor. This connection point is via a resistor connected to one pole of the voltage source. The base electrode of each transistor is in each case at the connection point of the positive electrode of a rectifier and a resistor, both in series across the secondary winding of a pulse transformer cherish, connected. The pulse transformer is part of a known transistor inverter circuit, which works with an iron core operated in the magnetic saturation area.

Die Erfindung wird an Hand einer Schaltskizze, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Mit Tr, und Tr. sind in der Skizze Impulstransformatoren bezeichnet, die jeder einen Teil zweiex Impulsgeneratoren bilden. Derartige Generatoren sind bekannt. Die Impulstransformatoren arbeiten dabei im magnetischen Sättigungsgebiet ihres Eisenkernes. Die Generatoren weisen die wesentliche Eigenschaft auf, daß die von ihnen erzeugte Impulsfolge, in ihrer Frequenz von der Größe ihrer Eingangsgleichspannung linear abhängig gemacht werden kann. über den Transformator Tri wird die Trägerfrequenz, beispielsweise 1000 Hz, und über den Transformator Tr 2 die Impulsfrequenz einer Fernmeßanlage, die nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitet, übertragen. Die Frequenz der Meßwertimpulse schwankt ungefähr zwischen 5 und 15 Impulsen pro Sekunde. Die Sekundärwicklungen der Impulstransformatoren Tr, und Tr. arbeiten auf Widerstände Ri bzw R2. In die Sekundärstromkreise sind außerdem Gleichrichter Gl bzw. G, eingefügt. Infolge der Gleichrichterwirkung liegen an Schaltpunkten al bzw. a. Einfachstromirnpulse an, die zwei hintereinandergeschaltete Transistoren T, bzw. T.2 an ihrer Basis aussteuern. Die Transistoren T, und T2 werden als Schalttransistoren benutzt, wobei der Transistor Ti im Takte der Trägerfrequenz und der Transistor T, im Takte der Impulsfrequenz einmal in den Sättigungszustand und das andere Mal in den Sperrzustand getastet werden.The invention is explained on the basis of a circuit diagram which represents an exemplary embodiment. Pulse transformers are designated with Tr and Tr. In the sketch, each of which forms a part of two pulse generators. Such generators are known. The pulse transformers work in the magnetic saturation area of their iron core. The generators have the essential property that the pulse train generated by them can be made linearly dependent in their frequency on the size of their input DC voltage. The carrier frequency, for example 1000 Hz, is transmitted via the transformer Tri, and the pulse frequency of a telemetry system which operates according to the pulse frequency method is transmitted via the transformer Tr 2. The frequency of the measured value pulses fluctuates approximately between 5 and 15 pulses per second. The secondary windings of the pulse transformers Tr and Tr. Work on resistors Ri and R2, respectively. Rectifiers Gl and G are also inserted into the secondary circuits. As a result of the rectifier effect, switching points a1 and a are located. Single current impulses that control two transistors T or T.2 connected in series at their base. The transistors T 1 and T2 are used as switching transistors, the transistor Ti being keyed once into the saturation state and the other time into the blocking state at the rate of the carrier frequency and the transistor T at the rate of the pulse frequency.

Die negative Klemme, einer Gleichspannungsquelle ist an ein Ende der Primärwicklung eines Ausgangstransformators Tr. angeschlossen. Ebenso steht diese Klemme über einen Widerstand R, mit dem Kollekter des Transistors T, und dem Emitter des Transistors Ti in Verbindung. An der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle liegt der Emitter des Transistors T 2* Die positive Klemme ist außerdem mit den Enden der Sekundärwicklungen der Impulstransformatoren Tri und Tr2 verbunden, an die auch die Gleichrichter Gl bzw. G2 angeschlossen sind.The negative terminal of a DC voltage source is connected to one end of the primary winding of an output transformer Tr. This terminal is also connected to the collector of the transistor T and the emitter of the transistor Ti via a resistor R. The emitter of the transistor T 2 * is connected to the positive terminal of the DC voltage source. The positive terminal is also connected to the ends of the secondary windings of the pulse transformers Tri and Tr2, to which the rectifiers Gl and G2 are also connected.

Ein Stromfluß über die beiden hintereinandergeschalteten Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren Ti und T" und die Primärwicklung des Aus-C erangstransfonnatirs Tr", die mit den Transistoren in Reihe liegt, kommt nur zustande, wenn der Transistor T, Sättigungsstrom fährt, denn nur dann liegt der Emitter des Transistors Ti über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T, an Pluspotential. Eine weitere Bedingung für den Stromfluß ist, daß die Basis des Transistors T, durch die Tastimpulse der Trägerfrequenz negativ gegen den Emitter wird. Wenn dagegen der Transistor T 2 gesperrt ist, so liegt der Emitter von Transistor T, über den Widerstand R, von ungefähr 10 Kiloohm an Minuspotential und weist damit niedereres Potential als die Basis auf. Stromdurchgang über den Transistor T, und die Primärwicklung des Transformators Tr. ist dann nicht möglich. Auf diese Weise findet eine Modulation der Trägerfrequenz durch die Impulsfrequenz statt.A current flow through the two series-connected emitter-collector paths of the transistors Ti and T "and the primary winding of the Aus-C erangstransfonnatirs Tr", which is in series with the transistors, only comes about when the transistor T, drives saturation current, because only then the emitter of the transistor Ti is connected to positive potential via the emitter-collector path of the transistor T. A further condition for the flow of current is that the base of the transistor T 1 becomes negative with respect to the emitter as a result of the sampling pulses of the carrier frequency. If, on the other hand, the transistor T 2 is blocked, the emitter of the transistor T, via the resistor R, has a negative potential of approximately 10 kilohms and thus has a lower potential than the base. Current passage through the transistor T and the primary winding of the transformer Tr. Is then not possible. In this way, the carrier frequency is modulated by the pulse frequency.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Modulation device for alternating current telegraphy, in particular for telemetry purposes, characterized in that the primary winding of an output transformer (Tr.) Of the modulation device is in series with the emitter-collector paths of two switching transistors controlled at the rate of the carrier frequency or the modulating pulse frequency ( T, and T.) is connected to a DC voltage source.

2. Modulation device according to claim 1, characterized in that the collector of one transistor (T2) is connected to the emitter of the other transistor (T1) and the connection point is connected to one pole of the voltage source via a resistor (R3). 3. Modulation device according spoke 1 or 2, characterized in that the base electrode of each transistor to the connection point of the positive electrode of a rectifier (G, or G2) and a resistor (R1 or R.), both in series at the Secondary winding of a pulse transformer (tri or

Tr2) is connected.

4. Modulation device according to claim 3, characterized in that the pulse transformer is part of a known transistor-AC / DC circuit with a magnetically saturated iron core.