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Modulationsschaltungs-Anordnung zur gleichzeitigen Erzeugung einer
ummodulierten und einer modulierten Hochfrequenzspannung Zur Verbesserung des Wirkungsgrades
von Modulationsschaltungen ist ein Verfahren bekanntgeworden, dessen besondere Merkmale,
darin bestehen, :daß grundsätzlich zwei parallel geschaltete Endstufen auf einen
gemeinsamen Arbeitswiderstand arbeiten, - und zwar rückwirkungsfrei mit Hilfe einer
Impedanzumkehrschaltung, !d. h. eines Phasenverschiebungsgliedes für eine Phasenverschiebung
von ga°. Den Steuerelektroden beider Röhren wird hierbei die Modulationsspannung
mit -- go° Phasenunterschied an beiden Elektroden zugeführt, während die Vorspannung
an den Steuerelektroden so eingestellt wird, &ß idie erste Stufe ihren Höchstwert
früher erreicht als die zweite, so daß die Spannung der ersten Stufe nach Erreichung
dieses -Höchstwertes konstant bleibt. In vielen Fällen wird es notwendig, von .der
Endstufe eines Senders gleichzeitig eine ummodulierte Hochfrequenz und eine amplitudenmodulierte
Hochfrequenz abzugreifen, wobei beide Hochfrequenzspannungen eine bestimmte Phasenbeziehung
zueinander haben müssen.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Erfüllung dieser Forderung zur
Lieferung einer ummodulierten und einer modulierten Hochfrequenzspannung bei Anwendung
des oben beschriebenen Mo dulationsverfahrens und besteht darin, @daß .der Arbeitspunkt
der zweiten Stufe oberhalb des (Höchstwertes der ersten Stufe eingestellt ist und,daß
an einem Widerstand am Ausgangskreis der ersten Stufe die urimodulierte und gegen
die modulierte Spannung um go° phasenverschobenen Spannung auftritt.
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. z. Die Verstärkerröhre V1 liegt eingangsseitig
an einer hochfrequenten Trägerspannung. In ihrem ' Ausgang befindet sich der Nutzwiderstand
R1, an welchem die Trägerfrequenzspannung UT,, auftritt. Eine aus zwei Kopplungstransformatoren
bestehende Anordnung liefert aus einer weiteren Spannungsquelle die Modulationsspannung:
Diese Kopplungseinrichtung ist einerseits mit Odem Gitter der Röhre V1 und andererseits
mit dem Gitter der Röhre V2 verbunden. Im Ausgang der Röhre V2 befindet sich ein
auf den Träger abgestimmter Kreis, der aus dem Kondensator C und der Induktivität
L besteht. Weiter liegt dort oder Nutzwiderstand R2. Die Anodenkreise der Röhren
V1 und V2 sind über das Phasenverschiebungsglied G1, welches eine Phasenverschiebung
von -I- 9o° bewirkt, miteinander verbunden. Am Nutzwiderstand R2 tritt demzufolge
eine modulierte Hochfrequenzspannung auf. Zur Kompensation der Phasenverschiebung
zwischen den beiden Stufen befindet sieh zwischen den Gittern der Röhren V1 und
V2 ein weiteres Phasenverschiebungsglied G2, 'das eine Phasenverschiebung von -
9o° bewirkt.
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Die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung wird, mit Hilfe der A.bb.
z erläutert. Bis' zum Punkt A liefert nur die Trägerstufe V, Strom, die Zusatzstufe
V2 setzt erst im Punkt A ein. Beide Ströme sind im Maximum bei Punkt B gleich. Die
hochfrequente Anodenspannung UZ der Zusatzstufe hat bis zum Erreichendes Maximums
einen geradlinigen_Anstieg, während die hochfrequenteAnodenspannung UT, der Trägerstufe
bereits bei Punkt A ihr Maximum erreicht hat und von dort aus bis zum Punkt
B konstant bleibt, Lh. von A bis. B
ändert sich die Spannung im Widerstand
R1 nicht, .die Nutzleistung auf R1 ist in diesem Bereich konstant.
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Wind nun die hochfrequente Steuerspannung U" zwischen A und
B z. B. auf Punkt P eingestellt und niederfrequent moduliert, so bleibt zwischen
A und B die Anodenspannung UT, an R1 konstant, während die Anodenspannung
Uz an R2 sich mit der Gitterspannungsünderung ändert"d. h. die HF-Spannung an R2
ist moduliert, an R1 unmoduliert; - . solange .die Modulation innerhalb des Bereiches
von A bis B bleibt. Es ist nicht erforderlich, ;daß A
genau dem Halbwert
-des Stromes bei B entspricht. A kann auch auf kleinere Werte eingestellt wenden,
wobei dann die Dimensionierung der, Schaltung entsprechend' erfolgt.
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Abb. 3 zeigt den Verlauf der Umhüllungskurve der Modulation symmetrisch
zum Punkt P zwischen den Punkten A und B.
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Eine Abänderurng der Schaltungsanordnung. nach Abh. i% wird in Abb.
q. gezeigt. An Stelle der Röhre V2 sind zwei; gitterseitig im Gegentakt arbeitende
Röhren V2 4 und V2 b dargestellt. Während die Gitter gegenphasig von der fModulationsspannung
und der Trägerspannung gespeist werden, sind ihre Anoden zusammengeschaltet. Mit
(dieser Schaltungsanordnung ist es möglich, eine iooP/oige Modulation zu erreichen.
Die übrigen Elemente entsprechen denen rder Abb. i. Die Trägerstufe V, wird ebenfalls
zusätzlich mit der Niederfrequenz moduliert.
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Die Arbeitsweisse dieser Stufe ist in Abh. 5 erklärt. Im Gegensatz
zu Abb. a soll die hochfrequente Anodenwechselspannung UT, der Trägerröhre im Gesamtbereich
zwischen o und B konstant sein. Dieses wird wie im ersten Beispiel zwischen den
Punkten A und B odurch die erst ab A mitwirkende Zusatzröhre V2 b
erreicht. D ie Zusatzröhre V2 " ist in dem Intervall A bis B wegen der niederfrequenten
Gegentaktsteuerung gesperrt, -d. h. der Sender arbeitet in. diesem Intervall mit
Träger- und Zusatzröhre wie die Schaltung nach Abb. -i,-Im Intervall von o bis A
arbeitet dagegen neben der Trägerröhre infolge der entgegengesetzten Steuerung durch
!die Modulationsspannung nur die Zusatzröhre V24. Die Zusatzröhre V2b ist in diesem
Intervall gesperrt. Für den Punkt o (Abt. 5) besteht die Forderung, daß -die Spannung
Uz o ist, daß dagegen die Spannung UT, konstant ist, da UT, im ganzen Arbeitsbereich
von o, bis. B konstant sein soll. Um dieser Forderung zu entsprechen, muß
bereits -bei o die Trägerröhre hochfrequent gesteuert werden, um einmal die erforderliche
gegenphasige Spannung zu erzeugen, damit die Spannung UZ an R2 zu o "Wird, und zweitens,
um die erforderliche konstante Anodenwechselspannung UT, zu erzeugen, die den konstanten
Strom in R1 aufrechterhält. Die Gegenspannung zwischen Träger und Zusatz V24 ergibt
sich in .dem Bereich o bis A dadurch, daß das Zusatzrohr V24 infolge der hochfrequentenund
niederfrequentenGegentaktsteuerung in diesem Bereich in Gegenphase zu dem Zusatzrohr
V2 b im Bereich A bis B arbeitet.
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Zur weiteren Erklärung des Vorgangs soll nach Ab#b, q. und 5 der Verlauf
der einzelnen Anodenwechselspannungen und Anodenströme verfolgt werden. Voraussetzungsgemäß
soll am Widerstand R2 eine iooo/oige Modulation möglich sein, während gleichzeitig
an R1 Spannung und Strom konstant bleiben, also keine Modulation stattfindet. Infolgedessen
soll am Widerstand R2 die Anodenwechselspannung Uz der Modulation proportional -verlaufen,
während an R1 die Anodenwechselspannung UT, konstant bleibt. Diese Anodenwechselspannung
liegt an einer Seite eines go°=Gliedes. Dem Verhalten des go°-Gliedes zufolge entspricht
,diesem Verlauf an -der anderen Seite der von der Trägerröhre erzeugte :hineinfließende
Strom. Da außerdem die Trägerröhre einen konstanten Strom auf dem Widerstand R1
abgeben soll, muß der Summenstrom, ;der Anodenstrom JT" den in der Abb. 5 angegebenen
Verlauf haben.
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Da andererseits die Anodenwechselspannung der Trägerröhre UT, konstant
bleiben soll, muß wiederum, begründet im go°-Glied, der aus :diesem Glied in den
Widerstand R2 fließende Strom JR2.T, konstant sein. Da nun .der im R2 fließende
Summenstrom proportional der Spannung UZ ist, muß von der Zusatzstufe aus sinngemäß
ein Anodenwechselstrom in den Widerstand fließen, dessen Verlauf der Geraden IZl
;und IZ.z entspricht. Diese Gerade
setzt sich wie vorerwähnt durch
den Strom JZ2 zwischen den Punkten A und B und durch den entgegengesetzt gerichteten,
zwischen den Punkten o und A angetragenen Strom 42 zusammen.
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Diese Schaltung erzeugt also eine urimodulierte Hochfrequenzspannung
indem Widerstand R1, wobei gleichzeitig die Hochfrequenzspannung am Widerstand R2
bis zu lloo °/o moduliert sein kann. Gleichzeitig wird die Phasenlage beider Hochfrequenzspannungen
:gegeneinander durch das gö°-Glied stabilisiert. Die Einstellung der Hochfrequenzspannungen
und der Niederfrequenzspannungen ist offensichtlich. Die Trägerröhre wird als B-
oder auch C-Verstärker betrieben und benötigt eine Niederfrequenzmodulationsspännung,
die ihren Anodenstrom entsprechend JT,. (Abb. 5) moduliert. Die Zusatzröhre h2,
und die Zusatzröhre heb sind derart vorgespannt, daß sie in Punkt A bei-die keine
Leistung :abgeben. Ihre Modulation durch die Niederfrequenz erfolgt dann im Gegentakt.
Der Verlauf der Anodenwechselströme muß ;die Gerade JZ 1 und JZ 2 ergeben.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann vorteilhaft bei Drehfunkfeuern
in Anlagen zur Funknavigation angewendet werden.