DE1283876B - Verfahren zum Phasen- und Frequenzvergleich unter Verwendung einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken - Google Patents

Description

• Die Patentanmeldung St 15206 VIIIa/21a1 (deutsche Auslegeschrift 1144 328) beschreibt ein Verfahren zum Phasen- und Frequenzvergleich unter Verwendung einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken, bei der bei übereinstimmender Frequenz der beiden zu vergleichenden Signale eine phasenabhängige Regelspannung erzeugt wird und bei nicht übereinstimmender Frequenz die sich ergebende Differenzfrequenzspannung, deren Polarität eine Funktion der Verstimmungsrichtung ist, zwecks Erzeugung einer verstimmungsabhängigen Richtspannung so umgeformt wird, daß sie einen zeitlichen Verlauf hat, bei dem der Spannungsspitzenwert der einen Polarität wesentlich größer als der Spitzenwert der anderen Polarität, bezogen auf den zeitlichen Mittelwert, ist und bei dem nach Patentanmeldung St 15206 VIIIa/21 a1 die verstimmungsabhängige Richtspannung entweder einer Speichereinrichtung (z. B. einem bistabilen Multivibrator od. dgl.) entnommen wird, die die ihr zugeführte Differenzfrequenzspannung durch Speicherung des jeweils letzten Spitzenwertes dieser Differenzfrequenzspannung umformt, oder die Schaltung selbst als Speicherschaltung arbeitet, indem die verstimmungsabhängige Richtspannung mindestens einem Kondensator der Schaltung entnommen wird, der die Differenzfrequenzspannung durch Speicherung des jeweils letzten Spitzenwertes dieser Differenzfrequenzspannung dadurch umformt, daß jede der beiden Gleichrichterstrecken eine Vorspannung hat, die größer als die Spitzenwerte der den Gleichrichter zugeführten zu vergleichenden Signale, jedoch kleiner als der doppelte Wert dieser -Spitzenwerte ist, und daß die zur Vorspannung erforderliche Gleichspannung ganz oder zum Teil automatisch mittels Widerstands-Kondensator-Kombinationen aus den Gleichrichterströmen erzeugt wird.
• Es ist allgemein bekannt, daß die Zeitkonstante einer Kombination aus Widerstand und Kondensator zur Erzeugung einer Vorspannung so groß sein muß, daß die Vorspannung selbst beim.Vorhandensein. der niedrigsten Frequenz konstant ist.
• Im vorliegenden Falle ist die niedrigste Frequenz die Differenzfrequenz, die kurz vor dem Fangen der Synchronisation auftritt, mit anderen Worten die Grenzfrequenz des Phasenbereiches. Wobei man unter Phasenbereich den allein durch den Phasenvergleich entstehenden Fangbereich versteht, im Gegensatz zu dem viel größeren Frequenzfangbereich, der durch den zusätzlichen Frequenzvergleich entsteht.
• Die sich einstellende Vorspannung ist proportional dem Vorspannungswiderstand und proportional dem Mittelwert der Gleichrichterströme:Nun ist aber der-Mittelwert der Gleichrichterströme selbst nicht unerheblich von der Differenzfrequenz abhängig. Durch diese Abhängigkeit kann die so gewonnene Vorspannung um 10 bis 20% schwanken. Im allgemeinen wird ein Teil der Vorspannung sich zur Regelspannung addieren. Ist U, (d f) die Regelspannung in Abhängigkeit von der Differenzfrequenz bei Verwendung einer Vorspannungsbatterie, Ü,. (d f) die Regelspannung in Abhängigkeit von der Differenzfrequenz bei Verwendung einer automatischen Vorspannung, UB (d f) die mit Widerstand und Kondensator erzeugte automatische Vorspannung und K der Anteil der automatischen Vorspannung, der sich der frequenzabhängigen Regelspannung überlagert, so ist Ur (d f) = U, (d f) + K UB (d f) . F i g. 1 a zeigt als Beispiel die Funktion U,(df);- . - F i g. 1 b zeigt als Beispiel die Funktion K [Ua (d f) - UB (d f = 0)] ; F i g. 1 c zeigt die resultierende Regelspannung V,. (d f).
• Wie man sieht, ist V,. (d f) unsymmetrisch, die Neigung des rechten Teiles der Funktion ist Wesentlich größer als die Neigung des linken Teiles.
• Bei dem Verfahren gemäß der Patentanmeldung St 15206 VIIIa/21al schlägt die Erfindung vor, die mit dieser Kombination erzeugte Vorspannung den Gleichrichterstrecken an solchen Punkten zuzuführen, daß -eine Brückenschaltung entsteht und sich kein oder nur ein zulässig geringer Teil der Vorspannung zur Regelspannung addiert. Dadurch wird K gleich oder nahezu null, so daß Ur (d f) = U, (d f) wird.
• Im allgemeinen darf eine geringe Unsymmetrie zugelassen werden, so daß man also kleine Werte von K zulassen kann. Dadurch ist es möglich, daß man einen solchen Teil der Gleichrichtervorspannung mit der Regelspannung addiert, daß diese gleichzeitig als Vorspannung für die nachfolgende Nachstimmstufe dient. Die Größe dieses- Anteils wählt man zweckmäßigerweise so, daß die beiden Regelspanüüngsextremwerte der durch den Frequenzvergleich entstehenden Regelspannung symmetrisch zum Arbeitspunkt der Nachstimmstufe liegt, denn die beiden Extremwerte der durch den Phasenvergleich entstehenden Regelspannung (bei gleicher Frequenz der.zu vergleichenden Signale) sind erheblich größer, `- so daß eine eventuelle Unsymmetrie dieser Extremwerte relativ zum Arbeitspunkt der Nachstimmstufe ohne Nachteil zulässig ist.
• F i g. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltungsbeispiel. In diesem Schaltungsbeispiel wird die Brükkenschaltung dadurch realisiert, daß der Widerstand der Vorspannungs-RC-Kombination in der Nähe der elektrischen Mitte mit einem variablen Abgriff versehen ist, von dem die Regelspannung abgeht. Mit Hilfe dieses variablen Abgriffes kann man die obengenannte Einstellung der Vorspannung für die Nach-Stimmstufe durchführen..Außerdem dienen die beiden durch den Elbgriff geteilten Anteile des Vorspannungswiderstandes .in ihrer Parallelschaltung zusätzlich als Siebwiderstand, der in Verbindung mit dem -Siebkondensator---die Regelzeitkonstante bestimmt. Durch diese Doppelausnutzung wird erreicht, daß der Gleichstromweg von der Nachstimmstufe rückwärts über die Vergleichsschaltung nach Masse nicht unnötig hochohmig wird.
• In F i g. 2 werden über den Koppelkondensator 1 die Synchronisierimpulse dem Steuergitter der Triode 2 zugeführt. Als Gitterableitwiderstand dient der Widerstand 3. Vom Kathodenwiderstand 4 werden die Synchronisierimpulse über den Koppelkondensator 5 der Kathode der Diode 6 zugeführt. Vom Anodenwiderstand 7 werden die gegenphasigen Synchronisierimpulse über den Koppelkondensator 8 der Anode der Diode 9 zugeführt. Die Widerstände 10 und 11 dienen als Diodenableitwiderstände, sie werden durch den Vorspannungskondensator 12 und die als Vorspannungswiderstände dienenden Widerstände 13,14 und 15 verbunden. Der Widerstand 15 ist der Einstellwiderstand zur Einstellung des erwünschten Vorspannungsanteils für die folgende Nachstimmstufe. Sein Variationsbereich ist in diesem Beispiel durch die beiden Widerstände 13 und 14 eingegrenzt. Selbstverständlich kann der Vorspannungswiderstand auch allein aus einem Einstellwiderstand bestehen. 16 ist der Siebkondensator. 17 und 18 ist ein weiteres Siebglied. Die beiden anderen Elektroden der Dioden 6 und 9 sind miteinander verbunden und über den Widerstand 19 mit Masse verbunden. Der Kondensator 21, der Widerstand 20 und der Widerstand 19 dienen zur Differenzierung der Vergleichsimpulse. Die differenzierten Vergleichsimpulse werden den verbundenen Elektroden der Dioden als Vergleichsspannung zugeführt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Phasen- und Frequenzvergleich unter Verwendung einer Schaltung mit zwei Gleichrichterstrecken, bei der bei übereinstimmender Frequenz der beiden zu vergleichenden Signale eine phasenabhängige Regelspannung erzeugt wird und bei nicht übereinstimmender Frequenz die sich ergebende Differenzfrequenzspannung, deren Polarität eine Funktion der Verstimmungsrichtung ist, zwecks Erzeugung einer verstimmungsabhängigen Richtspannung so umgeformt wird, daß sie einen zeitlichen Verlauf hat, bei dem der Spannungsspitzenwert der einen Polarität wesentlich größer als der Spitzenwert der anderen Polarität, bezogen auf den zeitlichen Mittelwert, ist und bei dem nach Patentanmeldung St 15206 VIII a/21 a1 (deutsche Auslegeschrift 1144 328) die verstimmungsabhängige Richtspannung entweder einer Speichereinrichtung (z. B. einem bistabilen Multivibrator od. dgl.) entnommen wird, die die ihr zugeführte Differenzfrequenzspannung durch Speicherung des jeweils letzten Spitzenwertes dieser Diffferenzfrequenzspannung umformt oder die Schaltung selbst als Speicherschaltung arbeitet, indem die verstimmungsabhängige Richtspannung mindestens einem Kondensator der Schaltung entnommen wird, der die Differenzfrequenzspannung durch Speicherung des jeweils letzten Spitzenwertes dieser Differenzfrequenzspannung dadurch umformt, daß jede der beiden Gleichrichterstrecken eine Vorspannung hat, die größer als die Spitzenwerte der den Gleichrichter zugeführten zu vergleichenden Signale, jedoch kleiner als der doppelte Wert dieser Spitzenwerte ist, und daß die zur Vorspannung erforderliche Gleichspannung ganz oder zum Teil automatisch mittels Widerstands-Kondensator-Kombinationen aus den Gleichrichterströmen erzeugt wird, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die mit dieser Kombination erzeugte Vorspannung den Gleichrichterstrecken an solchen Punkten zugeführt wird, daß eine Brückenschaltung entsteht und sich kein oder nur ein zulässig geringerer Teil der Vorspannung zur Regelspannung addiert.
2. 2. Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Kombination zur einfachen Realisierung der Brücke aus einem Widerstand mit einem variablen Abgriff besteht, der in der Nähe der elektrischen Mitte des Widerstandes liegt und die Regelspannung vom Abgriff abgenommen wird.
3. 3. Phasen- und Frequenzvergleichssehaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff so eingestellt wird, daß die beiden Regelspannungsextremwerte der durch den Frequenzvergleich entstehenden Regelspannung weitgehend symmetrisch zum Arbeitspunkt der Nachstimmröhre liegt.
4. 4. Phasen- und Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den Abgriff geteilten Anteile des Vorspannungswiderstandes in ihrer Parallelschaltung als Siebwiderstand verwendet werden und mit dem Siebkondensator die Regelzeitkonstante bestimmen.