DE836664C

DE836664C - Circuit for limiting the amplitude of an electrical oscillation

Info

Publication number: DE836664C
Application number: DEP19063A
Authority: DE
Inventors: Jocob Van Slooten
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1944-03-11
Filing date: 1948-10-22
Publication date: 1952-04-15
Also published as: NL65138C; NL115697B

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.Circuit for limiting the amplitude of an electrical oscillation To limit the amplitude of electrical oscillations, one often becomes negative pre-, res1) annte diode is used, which is connected in parallel to an impedance, to which the vibrations to be limited are fed from a voltage source. As long as the instantaneous value of the amplitude of the voltage occurring across the impedance is less than the negative bias voltage, the diode is not traversed by current and the voltage across the impedance is proportional to the voltage of the voltage source. But as soon as the Monientan value of the voltage across the impedance is greater than the negative If there is bias, the diode will conduct and the voltage across the impedance will decrease now with increasing span the tension duel closes less quickly than before.

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.For some _1ci \ @ - final, z. B. in receivers for fi-e (lnenznio <inlate Vibrations, this circuit is not suitable because it is not possible with it is the amplitude of the oscillation to be limited with the required accuracy keep constant; this is due to the fact that the diode, as soon as it becomes conductive, has no infinitely small internal resistance.

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.The invention creates a circuit with which a much better limitation than can be achieved with the known circuit; this is achieved in that the Vibration to be limited via a reciprocal network of the series connection of a diode and one for the frequency of the amplitude changes of the oscillations to be limited large impedance, this impedance being low for the frequency the electrical oscillation itself and the limited voltage to the input terminals is taken from the network. Here, under a reciprocal network, is a network to understand its input impedance the one between the output terminals connected impedance is inversely proportional.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung dargestellt, die zur Begrenzung einer frequenzmodulierten Schwingung benutzt wird.In the drawing is an embodiment of the circuit according to the Invention shown, which is used to limit a frequency-modulated oscillation will.

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.The frequency-modulated oscillation becomes one of the control grid circles Intermediate frequency amplifier tube i supplied. In the anode circuit of this tube is the new circuit added, eliminating unwanted amplitude modulations of the Vibration can be suppressed. This circuit consists of a reciprocal network 2 with the input terminals 3, 4 and the output terminals;. G and one between the last-mentioned terminals connected series connection of a diode 7 and a Impedance B. This impedance, which is made up of a resistor 9, a choke io and composed of a capacitor i i is dimensioned such that when Changes in the amplitude of the frequency-modulated oscillations increase the voltage the diode 7 essentially does not change and the total voltage change over the impedance 8 comes to a standstill. Because the amplitude changes have a low frequency character this is achieved when the impedance 8 for low frequency vibrations is large compared to the internal resistance of the diode. A throttle io from io to ioo I-Ienrv and a resistance 9 of a few thousand ohms is sufficient for the usual diodes. The capacitor i i should be dimensioned in such a way that it is suitable for the frequency-modulated Vibrations practically forms a short circuit.

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.If the impedance 8 is correctly selected, the current in the diode 7 will remain almost constant when the amplitude of the voltage occurring across the series connection of the diode 7 and the impedance 8 changes, ie the series connection behaves as compared to the frequency of the amplitude changes of the voltage supplied a large impedance Z ". To limit the voltage in the output circuit of the tube i, the series connection alone cannot be used, because this requires an impedance which is very small for the amplitude changes. The conversion of the very large impedance into a very small one now takes place through the reciprocal network 2. This consists of two coils 12 and 13, which in the simplest case have the same self-induction L, and a capacitor 14 with a capacitance C. The impedance Zi occurring between the input terminals 3, 4, if for the frequency co of the vibrations to be limited is, is: and is therefore inversely proportional to the output impedance Zu, which is formed by the series connection of the diode 7 and the impedance 8. If this impedance Z "is very large, as can be seen from the above, Zi is therefore very small. Thus, no significant changes in the voltage can occur between the input terminals 3, 4 of the network and an effective limitation of the output voltage of the amplifier tube i is achieved The limiting effect will be better the smaller L is, so that L should be chosen as small as possible and as large as possible on C. On the other hand, one should not choose the value of the ratio L / C too small, because then the The input impedance of the network for the frequency-modulated oscillation would assume a value that is too low, as a result of which the gain of the circuit is low. The most favorable value of C is that at which the input impedance for the amplitude changes is as small as possible with a value that is not too small for the frequency-modulated oscillation self.

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.Instead of the reciprocal network shown in the figure, Networks of a different composition are used. In practice you will usually prefer a band filter that consists of two coupled oscillation circuits, which are preferably supercritically coupled.

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.The described circuit limits the voltage during one half phase. If one wishes to limit the two phases, the circuit must be trained in push-pull. It is not necessary to have two reciprocal networks to use. You can get by with two diodes in push-pull connection with the To connect output terminals of one and the same reciprocal network.

Claims

PATEVTA \ SPBCCt1E: i. Circuit for limiting the amplitude of a electrical oscillation, characterized in that the oscillation to be limited via a reciprocal network of the series connection of a diode and one for the frequency the amplitude changes of the oscillations to be limited are fed with a large impedance, this impedance being low for the frequency of the electrical oscillation itself and the limited voltage is taken from the input terminals of the network.

2. A circuit according to claim i, characterized in that the reciprocal network of a band filter is formed from two preferably supercritically coupled Oscillation circles exists. Referred publications: German patent specification No. 743 023.