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Lautstärkeregelung für Radioempfänger Im Hauptpatent 551
988 ist ein Verfahren zur Verstärkungsbegrenzung von Empfängern mit selbsttätiger
Lautstärkeregelung im Hochfrequenzverstärkerteilvorgeschlagen, durch das beim Absinken
der Amplitude der Trägerwelle und dem dadurch bedingten Anwachsen des Anodenstromes
der Hochfrequenzröhren, die an der Lautstärkeregelung beteiligt sind, bis zu einem
bestimmten Betrag unter Anwendung selbsttätig wirkender Mittel der Niederfrequenzverstärker
gänzlich oder bis zu einem gewissen Grad außer Wirksamkeit gesetzt wird.
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Die im Hauptpatent beschriebenen Mittel sind an sich zweckmäßig und
erfüllen die an sie gestellten Anforderungen vollauf. Jedoch ist ihre Anwendung
in gewissen Fällen zu kostspielig und die ganze Anordnung technisch nicht einfach
genug.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mit der das Verfahren gemäß
dem Hauptpatent in einfacher Weise ausgeführt werden kann. Wie im Hauptpatent, besteht
die Erfindung in einer Einrichtung, die bei einer vorher bestimmten Abnahme der
Amplitude der Trägerwelle derart wirkt, daß die Empfangsanordnung mehr oder weniger
unwirksam wird. Durch diese Einrichteng wird das Störgeräuschniveau unterhalb eines
bestimmten Wertes gehalten, und es werden die Übertragungsmittel selbsttätig unwirksam
gemacht, sobald die Größe der Amplituden der Trägerwelle, auf die der Empfänger
abgestimmt ist, einen bestimmten Wert unterschreitet.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Verwendung eines
Relais, das, auf einen bestimmten Wert eingestellt, die Wiedergabevorrichtung praktisch
ausschaltet, wenn die Amplituden der Trägerwelle auf einen bestimmten Wert gesunken
sind. Dieses Relais kann als ein mechanisches Relais ausgebildet sein, dessen Erregerwicklung
in den Ausgang eines Zwischenfrequenzverstärkers geschaltet ist und dessen Steuerkreis
den Wiedergabekreis beeinflußt.
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Ein Schaltbild der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.
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Die bei G geerdete Antenne A ist bei Ml mit dem Eingangskreis der
ersten Hochfrequenzverstärkerröhre z gekoppelt. Der Eingangskreis dieser Röhre wird
in bekannter Weise durch den Drehkondensator 2 abgestimmt; B ist die Anodenbatterie.
Der Anodenkreis ist bei M,
an eine zweite Hochfrequenzverstärkerröhre
3 angeschlossen, die bei 1673 an die Gleichrichterröhre q. angeschlossen ist.
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Die verschiedenen Abstimmkondensatoren sind, wie durch die strichpunktierte
Linie angedeutet ist, mechanisch miteinander gekuppelt. Zwecks Erzielung der Zwischenfrequenz
werden Schwingungen von dem örtlichen Oszillator dem Eingangskreis der Gleichrichterröhre
q. aufgedrückt.
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Der Ausgang von q. ist bei A74 mit dem Eingang einer Röhre 5 gekoppelt,
deren Eingangskreis durch die Induktanz 6 und die Kapazität 7 fest auf die Zwischenfrequenz
abgestimmt ist. Nach genügender Verstärkung der Zwischenfrequenz werden die verstärkten
Schwingungen über die Kopplung 1V1., einer zweiten Gleichrichterröhre zugeführt.
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Die niederfrequenten Pulsationen im Ausgang von 8 werden dann durch
einen Niederfrequenzverstärker verstärkt, der aus zwei in Kaskade geschalteten Röhren
io und il besteht, wobei der Eingang von io mit dem Gleichrichterausgang durch einen
Niederfrequenztransformator 31, und der Ausgang von io durch einen Niederfrequenztransformator
M,r angekoppelt ist. Die Endröhre i1 ist durch den Transformator M8 mit dem nicht
dargestellten Lautsprecher gekoppelt.
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Die soweit beschriebene Schaltung ist bekannt. Um nun die Lautstärke
konstant zu halten, wird eine automatische Lautstärkeregelung verwendet. Diese besteht
aus einer Röhre 15, deren Gitter durch eine Leitung 16 mit dem Gitterkreis der zweiten
Gleichrichterröhre 8 verbunden ist, wobei in der Leitung eine Kapazität 17 liegt.
Die Anode von 15 enthält einen Stabilisierungswiderstand 18 und ist durch eine Leitung
i9 mit einem Punkt 21 von positiver Spannung (ungefähr 9o Volt) des Potentiometers
20 verbunden. Die Kathode von 15 ist durch eine Leitung 22 mit der Niederspannungsseite
des zweiten Gleichrichtereinganges und durch eine Leitung 23 mit einem Punkt 24
am Potentiometer 20 verbunden, der eine geringere Spannung hat als der Punkt 21
(ungefähr 4.5 Volt).
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Der Speisestrom wird von einer Stromquelle 25 abgenommen, wobei der
Widerstand @6 durch einen Schieber 27 angezapft und über einen Widerstand 28, der
in Reihe mit dem Potentiometerwiderstand liegt, mit dem Potentiometer verbunden.
Die Gittervorspannung von 15 wird durch einen Gleitschieber 29 eingestellt, der
in Reihe mit einem Widerstand 30 liegt.
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Die Anode der Steuerröhre ist durch eine Leitung 31: mit den Gitterkreisen
der Hoch-und Zwischenfrequenzverstärkerröhren verbunden. So bestimmt der Anodenstrom
der Stärkeregelungsröhre die Gitterspannung, die den Hoch- und Zwischenfrequenzverstärkerröhren
aufgedrückt wird. Des weiteren kann die Gitterspannung der Steuerröhre durch einen
Schieber 29 am Widerstand 28 verstellt werden und wird ferner durch die Stärke der
Wechselstroxnspannung beeinflußt, die dem Gitter der Steuerröhre durch die Signale
vom Eingangskreis der zweiten Gleichrichterröhre 8 zugeführt wird.
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Wenn bei der so beschriebenen Anordnung die Gittervorspannung von
15 auf einen bestimmten Wert eingestellt ist, natürlich unter Berücksichtigung der
Signalstärkewerte des Trägers, so bestimmt sich dadurch die Spannung, die dem Gitter
des zweiten Gleichrichters zugeführt wird, da diese die Anodenkreisbedingungen in
der Röhre 15 bestimmt und diese ihrerseits die Gittervorspannung des Verstärkers
und die Verstärkung bestimmt. Man erkennt so, daß, wenn kein Signal auftritt, die
Verstärkung zunimmt oder, mit anderen Worten, der Empfänger empfindlicher wird und
die etwa vorhandenen Störgeräusche leicht wiedergegeben werden.
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Die besondere Anordnung gemäß der Erfindung, um die Signalübertragungsanordnung
unwirksam zu machen, wenn die Trägerwelle unter einen bestimmten Wert sinkt,. hängt
von der Tatsache ab, daß der Wert des Anodenstromes bei allen Hoch- und Zwischenfrequenzverstärkerröhren
von der Signalträgerstärke abhängt. Beispielsweise liegt der Strom bei dem Superheterodyneempfänger
des vorliegenden Ausführungsbeispieles zwischen 2 und 15 Milliampere. So ist bei
diesem Empfänger, wenn der Anodenstrom einen Wert zwischen io und 15 Miniampere
erreicht, das Signal nicht länger von praktischem Wert, und deshalb ist ein Überlastungsrelais,
das bei einem bestimmten Wert - etwa 13 Miniampere - in Funktion tritt, vorgesehen,
das die Wiedergabevorrichtung außer Tätigkeit setzt, wenn die Trägerstärke zu niedrig
wird. Die Wiedergabevorrichtung tritt nur in Tätigkeit, wenn genügend Signalstärke
für eine zufriedenstellende Wiedergabe ohne die Wiedergabe der Störgeräusche vorhanden
ist.
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Diese Resultate werden dadurch erreicht, daß zwischen dem Ausgangskreis
des Zwischenfrequenzverstärkers, zweckmäßig der letzten Stufe, und dem Wiedergabegerät
ein mechanisches Relais geschaltet wird. Dieses Relais besteht aus einem in Reihe
mit dem Anodenkreis der Röhre 5 geschalteten Solenoid 40, dessen Erregerwicklung
durch einen Kondensator 43 überbrückt ist. Der Wert dieses Kondensators ist so zu
bemessen, daß er praktisch keinen merkbaren Widerstand für die Frequenz im Ausgangskreis
der Röhre 5 bietet.
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Der durch den Elektromagneten fließende Gleichstrom ist daher der
Anodengleichstrom der Röhre 5, und es ist die Schaltung der Einfachheit
halber
so aufgezeichnet. Die Schaltung könnte, wie man es auch in der Praxis wohl tun wird,
so sein, daß der Elektromagnet die kombinierten Anodenströme aller Röhren erhält,
deren Verstärkung durch die automatische Lautstärkeregelung geregelt wird.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel würden dieses die Gesamtanodenströme
von z, 3 und 5 sein. Die Benutzung der kombinierten Ströme würde die Verwendung
eines Relais gestatten, das bei stärkeren Strömen arbeitet und deshalb billiger
und zuverlässiger ist.
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Der Anker 44 des Elektromagneten 40 ist, bei 45 gelagert und durch
eine Leitung 46 mit dem einen Ende der Sekundärwicklung von 1V18 verbunden. Das
Element 47, das mit dem Anker in Kontakt kommt; um die Sekundärwicklung des Ausgangstransformators
kurzzuschließen, wenn der Anker von dem Elektromagneten 40 angezogen wird, ist durch
eine Leitung 48 über einen Widerstand 49 mit der anderen Seite des Transformators
verbunden. ' In einer Reihe mit dem Kontaktstück 47 liegt ein Anschlag 5o derart,
daß der Ankerkopf 51 zwischen den Teilen 47 und 50 liegen muß. An die Sekundärwicklung
des Ausgangstransformators kann eine Kapazität 52 angeschlossen werden, durch die
das Funken an den Kontakten 47 und 51 verhindert wird. Der Wert des Widerstandes
49 hängt von den Werten des Transformators und des Wiedergabeapparates und von dem
gewünschten Maß ab, wie die Übertragungsvorrichtung unwirksam gemacht werden soll.
Wenn dieser Widerstand gleich ?` u11 gemacht wird, wird der-Lautsprecher kurzgeschlossen,
wenn die Relaiskontakte geschlossen werden, und infolgedessen absolut still sein,
wenn keine Trägerwelle empfangen wird.
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Der Anker 44 wird durch eine verstellbare Feder 6o gespannt.
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Das Relais 40, 44 ist zweckmäßig ein Zeitrelais, so daß es nur anspricht,
wenn die Stromänderung, die es betätigen soll, eine gewisse Zeit dauert.
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Bei den Hoch- und Zwischenfrequenzverstärkerröhren hängen die Werte
des Anodenstromes von der Gitterspannung ab. Die Gitterspannungswerte werden durch
die automatische Lautstärkeregelungsröhre bestimmt, die wiederum durch die Stärke
des ihr zugeführten Signalträgers bestimmt wird.
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Es besteht also ein direktes Verhältnis zwischen der Trägerstärke
und dem Wert des Anodenstromes in den Röhren, die durch die automatische Stärkeregelung
geregelt werden. Dieses Verhältnis ist gewöhnlich so, daß der Anodenstrom um so
kleiner ist, je stärker der Träger ist. Bei der dargestellten Schaltung hat Röhre
5 z. B. einen Strom von 3 Milliampere, wenn keine Signale empfangen werden. Dieser
Strom würde durch den ElektromagneteU 4o des Relais fließen. Wenn ein Signalträger
eingestimmt wird, würde dessen in dem Eingang von 8 erscheinende Spannung auch dem
Gitter von 15 zugeführt werden, dessen durch den Widerstand 2o fließender Anödenstrom
dadurch verändert würde.
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Diese Änderung ruft eine Änderung der Spannung hervor, die den Gittern
der Verstärkerröhren durch die Leitung 31 zugeführt wird. Diese Spannungsänderung
ändert die Verstärkungsfähigkeit dieser Röhren und die Werte des Anodenstromes in
denselben. Die Verhältnisse sind deshalb so, daß der Signalträger automatisch die
Verstärkung einstellt, so daß der Gleichrichterröhre 8 eine konstante Hochfrequenzspannung
zugeführt wird. Hierbei werden aber Änderungen der Anodengleichströme verursacht.
Bei dem angenommenen Beispiel müßte, wenn der Anodenstrom von 5, für den Fall, daß
kein Signal empfangen wird, 3 Milliampere ist, der Anodenstrom z. B. auf 2 Milliampere
verringert werden, wenn ein Signalträger mittlerer Stärke,. und auf 2,5 Milliampere,
wenn ein sehr schwacher Träger empfangen wird.
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Angenommen, daß eine beträchtliche Störung vorliegt, so könnte das
Signal, das den Strom von 2,5 Milliampere begleitet, unwirksam sein. Daher wird
ein vollständiges Arbeiten des Empfängers erwünscht, wenn dieser Strom 2,5 Milliampere
unterschreitet, und unerwünscht, wenn er 2,5 Miniampere überschreitet. Wenn das
Relais so eingestellt wird, daß es bei Überschreiten von 2,5 Milliampere den Kontakt
z@zschen 47 und 51 schließt und bei Unterschreiten von 2,5 Milliampere öffnet,
wird die gewünschte Arbeitsweise erhalten, derart, daß der Empfänger bei stärkeren
Signalen wirksam und bei schwächeren oder bei keinen Signalen unwirksam wird. Störgeräusche
funktionieren ebenso wie keine Signale in ihrer Wirkung auf das Relais wegen ihrer
intermittierenden Natur und werden so eliminiert, da der Empfänger unwirksam gemacht
wird, wenn nur sie ankommen. Es können Mittel vorgesehen werden, um den Punkt, bei
dem das Relais in Funktion tritt (2,5 bei dem angenommenen Beispiel), den verschiedenen
Bedingungen entsprechend einzustellen.
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Die springenden Punkte bei der Geräuschunterdrückung sind folgende
a) Wenn der Empfänger auf einen Signalträger abgestimmt wird, wird eine Geräuschunterdrückung
nicht gewünscht oder benötigt, und die Einrichtung zur Unterdrückung muß so sein,
daß sie nicht auf die ankommenden Signale einwirkt.
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b) Wenn der Empfänger nicht auf einen Signalträger abgestimmt wird,
gehen nur Störgeräusche durch den Empfänger'hindurch und werden als unerwünschte
Töne wiedergegeben,
wenn sie nicht unterdrückt werden. Es ist erwünscht,
diese Töne zu unterdrücken.
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c) Die Strombedingungen in gewissen Teilen des Empfangskreises sind
andere, wenn eine Trägerwelle vorhanden ist als wenn keine vorhanden ist. Deswegen
können diese Stromänderungen dazu benutzt werden, um die Einrichtung zur Geräuschunterdrückung
in. Wirksamkeit treten zu lassen.
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d) Diese Stromänderungen können eine Geräuschunterdrückung dadurch
bewirken, daß sie so angeordnet sind, daß sie den Empfänger mehr oder weniger an
einem Punkt in seinem Kreis unwirksam machen, der über den Teil hinaus liegt, wo
die Stromänderungen selbst bestehen.
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e) Bei der besonderen Ausführungsform gemäß der dargestellten Schaltung
betätigen die Stromänderungen ein Relais, dessen Kontakte die Wiedergabevorrichtung
kurzschließen.