DE836664C - Schaltung zur Begrenzung der Amplitude einer elektrsichen Schwingung - Google Patents

Description

• Schaltung zur Begrenzung der Amplitude einer elektrischen Schwingung Zur llegrenzung der Amplitude elektrischer Schwingungen wird vielfach eine negativ vor-,res1)annte Diode verwendet, die parallel zu einer Impedanz geschaltet ist, der die zu begrenzenden Schwingungen von einer Spannungsquelle zugeführt werden. Solange der blomentanwert der Amplitude der Tiber der Impedanz auftretenden Spannung kleiner als die negative Vorspannung ist, wird die Diode nicht von Strom durchflossen und ist die Spannung über die Impedanz der Spannung der Spannungsquelle proportional. Sobald aber der Monientanwert der Spannung über der Impedanz größer als die negative Vorspannung ist, wird die Diode leitend, und die Spannung über der Impedanz nimmt nun mit ansteigender Spaniinng der Spannungsduelle weniger schnell als vorher zu.
• Für manche _1ci\@-enduiigen, z. B. in Empfängern für fi-e(lnenznio<Inlierte Schwingungen, ist diese Schaltung nicht geeignet, weil es mit ihr nicht möglich ist, die Amplitude der zu begrenzenden Schwingung mit der erforderlichen Genauigkeit konstant zu halten; dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß die Diode, sobald sie leitend wird, keinen unendlich kleinen inneren Widerstand hat.
• Die Erfindung schafft eine Schaltung, mit der eine viel bessere Begrenzung als mit der bekannten Schaltung erzielbar ist; dies wird dadurch erreicht, daß die zu begrenzende Schwingung über ein Reziproknetzwerk der Reihenschaltung einer Diode und einer für die Frequenz der Amplitudenänderungen der zu begrenzenden Schwingungen großen Impedanz zugeführt werden, wobei diese Impedanz niedrig für die Frequenz der elektrischen Schwingung selbst ist und die begrenzte Spannung den Eingangsklemmen des Netzwerkes entnommen wird. Unter einem Reziproknetzwerk ist hierbei ein Netzwerk zu verstehen, dessen Eingangsimpedanz der zwischen den Ausgangsklemmen angeschlossenen Impedanz umgekehrt proportional ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung dargestellt, die zur Begrenzung einer frequenzmodulierten Schwingung benutzt wird.
• Die frequenzmodulierte Schwingung wird dem Steuergitterkreiseiner Zwischenfrequenzverstärkerröhre i zugeführt. In den Anodenkreis dieser Röhre ist die neue Schaltung aufgenommen, wodurch unerwünschte Amplitudenmodulationen der Schwingung unterdrückt werden. Diese Schaltung besteht aus einem Reziproknetzwerk 2 mit den I?iligangsklemmen 3, 4 und den Ausgangsklemmen ;. G und einer zwischen den letztgenannten Klemmen geschalteten Reihenschaltung einer Diode 7 und einer Impedanz B. Diese Impedanz, die sich aus einem Widerstand 9, einer Drossel io und einem Kondensator i i zusammensetzt, ist derart bemessen, daß beim Auftreten von Amplitudenänderungen der in der Frequenz modulierten Schwingungen die Spannung über die Diode 7 sich im wesentlichen nicht ändert und die Gesamtspannungsänderung über die Impedanz 8 zu stehen kommt. Da die Amplitudenänderungen einen Niederfrequenzcharakter haben, wird dies erreicht, wenn die Impedanz 8 für Niederfrequenzschwingungen groß gegenüber dem inneren Widerstand der Diode ist. Eine Drossel io von io bis ioo I-Ienrv und ein Widerstand 9 von einigen Tausend Ohm ist bei den üblichen Dioden hinreichend. Der Kondensator i i soll derart bemessen sein, daß er für die frequenzmodulierten Schwingungen praktisch einen Kurzschluß bildet.
• Wenn die Impedanz 8 richtig gewählt ist, wird der Strom in der Diode 7 bei Änderung der Amplitude der über die Reihenschaltung der Diode 7 und der Impedanz 8 auftretenden Spannung nahezu konstant bleiben, d. h. die Reihenschaltung verhält sich gegenüber der Frequenz der Amplitudenänderungen der zugeführten Spannung als eine große Impedanz Z". Zur Begrenzung der Spannung im Ausgangskreis der Röhre i ist also die Reihenschaltung allein nicht brauchbar, weil dies gerade eine Impedanz erfordert, die für die Amplitudenänderungen sehr klein ist. Die Umwandlung der sehr großen Impedanz in eine sehr kleine erfolgt nun durch das Reziproknetzwerk 2. Dieses besteht aus zwei Spulen 12 und 13, die im einfachsten Fall die gleiche Selbstinduktion L haben, und aus einem Kondensator 14 mit' einer Kapazität C. Die zwischen den Eingangsklemmen 3, 4 auftretende Impedanz Zi, wenn für die Frequenz co der zu begrenzenden Schwingungen ist, beträgt: und ist also umgekehrt proportional der Ausgangsimpedanz Zu, die durch die Reihenschaltung der Diode 7 und der Impedanz 8 gebildet wird. Falls diese Impedanz Z", wie aus obigem hervorgeht, sehr groß ist, so ist Zi also sehr klein. Zwischen den Eingangsklemmen 3, 4 des Netzwerkes können somit keine nennenswerten Änderungen der Spannung auftreten und wird mithin eine wirksame Begrenzung der Ausgangsspannung der Verstärkerröhre i erzielt. Die begrenzende N\'irkung wird weiter um so besser sein, je kleiner L ist, so daß L möglichst klein und C möglichst groß gewählt werden sollen. Andererseits soll man den Wert des Verhältnisses L/C nicht zu klein wählen, weil dann die Eingangsimpedanz des Netzwerkes für die frequenzmodulierte Schwingung einen zu niedrigen Wert annehmen würde, wodurch die Verstärkung der Schaltung gering wird. Der günstigste Wert von C ist derjenige, bei dem die Eingangsimpedanz für die Amplitudenänderungen möglichst klein ist bei einem nicht zu kleinen Wert für die frequenzmodulierte Schwingung selbst.
• Statt des in der Figur dargestellten Reziproknetzw.erkes können auch Netzwerke anderer Zusammensetzung zur Verwendung kommen. In der Praxis wird man meist ein Bandfilter bevorzugen, das aus zwei gekoppelten Schwingungskreisen besteht, die vorzugsweise überkritisch gekoppelt sind.
• Die geschilderte Schaltung begrenzt die Spannung während der einen halben Phase. Wenn man die beiden Phasen zu Begrenzen wünscht, so muß die Schaltung im Gegentakt ausgebildet werden. Dabei ist es nicht erforderlich, zwei Reziproknetzwerke zu verwenden. Man kann damit auskommen, zwei Dioden in Gegentaktschaltung mit den Ausgangsklemmen eines und desselben Reziproknetzwerkes zu verbinden.

Claims (2)

1. PATEVTA\SPBCCt1E: i. Schaltung zur Begrenzung der Amplitude einer elektrischen Schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß die zu begrenzende Schwingung über ein Reziproknetzwerk der Reihenschaltung einer Diode und einer für die Frequenz der Amplitudenänderungen der zu begrenzenden Schwingungen großen Impedanz zugeführtwerden, wobei diese Impedanz niedrig für die Frequenz der elektrischen Schwingung selbst ist und die begrenzte Spannung den Eingangsklemmen des Netzwerkes entnommen wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Reziproknetzwerk von einem Bandfilter gebildet wird, das aus zwei vorzugsweise überkritisch gekoppelten Schwingungskreisen besteht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 743 023.