DE1240554B - Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al-36/18

Nummer: 1240 554

Aktenzeichen: H 58203 VIII a/21 al

Anmeldetag: 11. Januar 1966

Auslegetag: 18. Mai 1967

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine einfache Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt und werden in Empfängern für gewisse Farbfernsehsysteme, bei denen die Farbinformation bei geraden und ungeraden Zeilen verschieden ist, verwendet. Bei einem dieser Systeme wird im Sender die Phase einer der Modulationsachsen des Farbträgers von Zeile zu Zeile um 180° und im Empfänger die Phase der entsprechenden Demodulationsachse synchron gedreht. Eine dafür geeignete, dem Stand der Technik entsprechende Umschaltanordnung ist in Fig. 1 dargestellt und wird näher beschrieben.

Die Röhren Röl und Röl bilden mit dem aus passiven Bauelementen bestehenden Netzwerk Ml einen bistabilen Multivibrator, dem im Punkt S Zeilenfrequenz zugeführt wird, so daß an den Anoden der Röhren in Gegentakt Rechteckimpulse von Zeilenlänge mit von Zeile zu Zeile sich ändernder Polarität auftreten. Die Punkte A1 und A 1 bzw. Gl und Gl des Netzwerkes Ml sind mit den Anoden bzw. den Gittern von Röl und Rö2 verbunden. Der Bezugspunkt F des Netzwerkes liegt an Erde. Schaltung und Arbeitsweise eines derartigen Multivibrators kann als bekannt vorausgesetzt werden. Es soll nur daran erinnert werden, daß bei einem Multivibrator abwechselnd immer eine Röhre geöffnet und die andere gesperrt ist.

Die vom Multivibrator abgegebenen Impulse wirken in der Anordnung nach F i g. 1 jeweils über die Kombinationen Cl, Rl und Cl, Rl und die Wicklungen Wl und Wl auf die Dioden Dl und Dl und öffnen und sperren diese abwechselnd, so daß die Eingangshochfrequenzspannungen über Wl und W 2 abwechselnd in den Transformator Γ 2 gelangen. Die Wicklungssinne der Wicklungen Wl Wl sind derartig, daß dadurch die Eingangshochfrequenzspannung Ue in eine solche mit von Zeile zu Zeile wechselnder Polarität umgewandelt wird.

Gemäß der Erfindung werden in einer Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen oder der Phase einer Hochfrequenzspannung mit Hilfe von durch einen Multivibrator gesteuerten Entladungsstrecken die aktiven Schaltelemente des Multivibrators als gesteuerte Entladungsstrecken verwendet. Eine derartige Anordnung ist wegen ihrer Einfachheit wirtschaftlicher und betriebssicherer als die bekannten Anordnungen zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen. Die Erfindung wird an Hand Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung
von Hochfrequenzspannungen

Anmelder:

AGA Aktiebolag, Lindingö (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Mouths und Dr. F.-E. Trettin,
Patentanwälte, Frankfurt/M. 1, Krögerstr. 5

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Werner Paehr,
Bad Homburg v. d. Höhe

ihrer in den Fig. 2 a bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Bei den in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Anordnungen sind Pentoden, Rö3 und Rö4, deren Kathoden-Steuergitter-Schirmgitter-Strecken mit dem Netzwerk Ml als Multivibrator arbeiten, verwendet. Das Netzwerk Ml ist das gleiche wie in Fig. 1, seine Punkte Al und Al bzw. Gl und Gl sind mit den Schirmgittern bzw. den Steuergittern von i?ö3 und Rö4 verbunden. Als gesteuerte Entladungsstrecken dienen dabei die aus den sich über den Schinngittern ausbildenden virtuellen Kathoden, den Bremsgittern und den Anoden bestehenden Systeme. In den Anordnungen gemäß Fig. 2a und 2b wirken diese Systeme als gesteuerte Hochfrequenzverstärker, deren virtuelle Kathoden im Rhythmus der Multivibratorströme entstehen und verschwinden. Die gewünschte Phasenlage der von den Anoden abgegebenen Hochfrequenzimpulse wird dadurch erreicht, daß in der Anordnung gemäß Fig. 2a die Hochfrequenzspannung den Bremsgittern über den Eingangstransformator Γ 3 mit entgegengesetzten Polaritäten zugeführt und den Anoden in Parallelschaltung über den Ausgangstransformator Γ 4 entnommen wird, während bei der Anordnung gemäß Fig. 2b die Hochfrequenzspannung Ue an den Bremsgittern die gleiche Polarität hat und die Anoden auf den Ausgangstransformator Γ 5 in Gegentaktschaltung arbeiten. Bei beiden Anordnungen ergibt sich an den Ausgangstransformatoren Γ 4 bzw. T 5 eine Hochfrequenzausgangsspannung Ua mit periodisch wechselnder Phase.

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Bei der Anordnung nach Fig. 2 c wirkt die Schirmgitteranodenstrecke als gesteuerter Gleichrichter, wobei die Bremsgitter geerdet und die Anoden mit der Primärwicklung des Gegentransformators Γ 5, an deren Symmetriepunkt die Hochfrequenzspannung liegt, verbunden sind. In der Sekundärwicklung des Transformators Γ 5 werden durch die abwechselnd fließenden Anodenströme Hochfrequenzspannungen der gewünschten Phasenlage induziert.

Man ist aber zur Verwirklichung der Erfindung nicht auf Mehrgitterröhren mit hintereinandergeschalteten Systemen angewiesen, vielmehr können auch Trioden, Pentoden und Transistoren verwendet werden. Entsprechende Schaltungen sind in den F i g. 3 a, 3 b, 3 c und 5 dargestellt. Bei diesen Anordnungen werden die bereits zur Ausbildung der Multivibratorschwingung verwendeten Entladungsstrecken der aktiven Schaltelemente zusätzlich als gesteuerter Verstärker für Hochfrequenzspannungen verwendet. Es ist zwar von den früher gebräuchlichen Reflexempfängern her bereits bekannt, in einem System gleichzeitig Hoch- und Niederfrequenzspannungen zu verstärken, hier handelt es sich aber um das schwierigere Problem, stark rückgekoppelte, niederfrequent schwingende Röhren- oder Transistorstufen für eine zusätzliche Hochfrequenzverstärkung auszunutzen.

Röhrenmultivibratoren sind dazu so auszulegen, daß die Gitterkathodenstrecken bei Vollaussteuerung relativ hochohmig bleiben, was sich durch hochohmige Gitterableitwiderstände erreichen läßt, und daß die Spannung an den Anoden bei Vollaussteuerung nur so weit absinkt, daß die restliche Anodenspannung noch die Verwendung der Röhren als Verstärker erlaubt. Dieses läßt sich bei Röhren mit Schirmgittern schon durch eine niedrige Schirmgitterspannung und bei Trioden durch einen niedrigen Anodenwiderstand und geeignete Einstellung des Arbeitspunktes, z. B. mittels eines nur für Hochfrequenz überbrückten Kathodenwiderstandes, durchführen.

Bei den Anordnungen gemäß Fig. 3a und 3b liegen die Wicklungen Wi und W 4 zur'Einspeisung der Hochfrequenzspannung mit den Enden Pl und P 3 unmittelbar an den Eingangselektroden, die Wicklungen W 5 und W 6 zur Auskoppelung der Hochfrequenzspannung mit den Enden P 5 und P 7 unmittelbar an den Ausgangselektroden der Röhren. Die anderen Enden der Wicklungen, P 2 und P 4 bzw. P6 und P8, sind bei der Schaltung gemäß Fig. 3a mit den Punkten Gl und G 2 bzw. Al und A2 des Multivibratornetzwerkes Ml und bei der Anordnung nach Fig. 3 b mit Erde bzw. den Punkten Al und A 2 verbunden. Unter der oben angegebenen Arbeitsweise der Röhren läuft dann die Multivibrator- und Hochfrequenzverstärkerfunktion in der gewünschten Weise ab.

Sollen die Anordnungen nach Fig. 3a und 3b die Phase einer Hochfrequenzspannung umschalten, so können die Wicklungen W 3 und W 4 zu einem Eingangstransformator (Γ6 in Fig. 4a bzw. Γ8 in Fig. 4b) und W5 und W6 τα. einem Ausgangstransformator (Γ7 in Fig. 4a bzw. T9 in Fig. 4b) gehören. Wird auf diese Weise das in Fig. 4a oder 4b dargestellte Transformatorenpaar T 6 und Γ 7 bzw. Γ8 und T9 mit einer Anordnung nach Fig. 3a oder 3 b kombiniert, so erhält man jeweils eine von vier möglichen Schaltungsvarianten zur Umwandlung einer kontinuierlichen Hochfrequenzspannung, diejüber die Eingangswicklung We von T 6 oder Γ 8 eingespeist wird, in eine in der Phase wechselnde Hochfrequenzspannung, die über der Ausgangswicklung Wa von Γ7 oder T9 abgenommen wird. Die Polaritäten der Wicklungen Wi bis W 6 sind in Fig. 4a und 4b durch Vorzeichen, die für eine Momentanphase Geltung haben, gekennzeichnet.

ίο Die Anordnung gemäß Fig. 3c ist ausschließlich für die Umschaltung der Phase einer Hochfrequenzspannung ausgelegt und entspricht einer Anordnung gemäß Fig. 3b mit Transformatorschaltung gemäß Fig. 4b, bei der aber beide Kathoden parallel gespeist werden.

In der Anordnung gemäß F i g. 3 d wird die Tatsache, daß die Anoden-Kathoden-Strecken von Röhren in gesperrtem Zustand einen unendlich hohen und in voll ausgesteuertem Zustand einen relativ

so niedrigen Widerstand darstellen, ausgenutzt. Zur Ausbildung einer Umschaltanordnung für die Phase einer Hochfrequenzspannung wird das eine Ende der Einkoppelwicklung Wi für die Hochfrequenzspannung geerdet und das andere an den Fußpunkt F des Multivibratornetzwerkes Ml gelegt, während die Ausgangswicklungen zwischen der Batterie und den Ausgangswiderständen Ri bzw. R4 der aktiven Schaltelemente liegen.

In diesem Fall ist also der Bezugspunkt F des Netzwerkes Ml im Gegensatz zu allen bisher besprochenen Beispielen nicht geerdet. Bei Verwendung eines Ausgangstransformators Γ9 nach Fig. 4b ergibt sich die gewünschte Ausgangsspannung.

Alle geschilderten Röhrenschaltungen lassen sich natürlich auch mit Transistoren realisieren, wofür in der Anordnung nach Fig. 5 ein Beispiel gegeben ist, das der Röhrenschaltung nach F i g. 3 a entspricht.

Beim erfindungsgemäßen Betrieb von Transistoren sind deren Eigenschaften zu beachten: Zum Beispiel ist der Widerstand der Basis-Emitter-Strecke im vollangesteuerten Zustand sehr niederohmig. Daher erfolgt bei einer Schaltung nach Fig. 5 der Hochfrequenzstromfluß durch die Transistoren während deren Sperrung, wobei durch geeignete Dimensionierung der Rückkoppelelemente dafür gesorgt werden muß, daß die Sperrung nicht zu scharf ausgeprägt ist.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur niederfrequenten Umschaltung von Hochfrequenzspannungen oder der Phase einer Hochfrequenzspannung mit Hufe von durch einen Multivibrator gesteuerten Entladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente des Multivibrators als gesteuerte Entladungsstrecken verwendet werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente als gesteuerte Verstärker für die Hochfrequenzspannungen verwendet werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Schaltelemente als veränderliche Widerstände verwendet werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1, unter Verwendung von Pentoden oder anderen vielpoligen aktiven Schaltelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der sich über dem Schirmgitter

ausbildenden virtuellen Kathode, dem Bremsgitter bzw. dem zweiten Steuergitter und der Anode bestehende System als gesteuerte Entladungsstrecke benutzt wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspannungen den Bremsgittern der Pentoden zugeführt und den Anoden entnommen werden.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochfrequenzspannung ίο den Bremsgittern mit gleicher Polarität zugeführt und den Anoden über einen Gegentakttransformator entnommen wird.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochfrequenzspannung den Bremsgittern mit entgegengesetzten Polaritäten zugeführt und den parallelgeschalteten Anoden entnommen wird.

8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsgitter geerdet sind ao und die Anoden mit einem Gegentakttransformator, an dessen Symmetriepunkt die Hochfrequenzspannung liegt, verbunden sind.

9. Anordnung nach Anspruch 2, unter Verwendung von Trioden oder Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen zur Einspeisung der Hochfrequenzspannung mit einem Ende unmittelbar an den Eingangselektroden, die Wicklungen zur Auskoppelung der Hochfrequenzspannung mit einem Ende unmittelbar an den Ausgangselektroden der aktiven Schaltelemente und die anderen Enden der Wicklungen an den passiven Schaltelementen der Multivibratorschaltung liegen.

10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Einkoppelwicklung für die Hochfrequenzspannung geerdet und das andere an den Fußpunkt der Multivibratorschaltung gelegt ist, während die Ausgangswicklungen zwischen der Batterie und den Ausgangswiderständen der aktiven Schaltelemente liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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