AT145984B - Anordnung zur Frequenzvervielfachung oder -teilung. - Google Patents

Description

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  Anordnung zur   Frequenzvervielfaehung   oder-teilung. 



   Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Umwandlung von Frequenzen in einem vorgegebenen Verhältnis, u. zw. sowohl auf Anordnungen zur   Frequenzvervielfachung   als auch zur Frequenzteilung. Es wird dabei in bekannter Weise von einem rückgekoppelten Modulator Gebrauch gemacht. Bei der bekannten Anordnung ist ein Modulator, dem die umzuwandelnde Frequenz zugeführt wird, über ein Filter, einen Verstärker und eine Frequenzvervielfachungseinrichtung in der Weise rückgekoppelt, dass die Differenzfrequenz zwischen der primären umzuwandelnden und der rückgekoppelten, vervielfachten Frequenz gleich der gewünschten Teilungsfrequenz ist. Diese Methode erfordert Einrichtungen zur Frequenzvervielfachung und ist ausserdem auf Frequenzteilungen beschränkt. 



   Die vorliegende Erfindung gestattet ohne die Anwendung von   Frequenzvervielfachungsstufen   Vervielfachung und Teilung der zugeführten Frequenzen je nach Wahl in jedem beliebigen Verhältnis vorzunehmen. Die Erfindung erfordert also gegenüber der bekannten Anordnung geringeren Aufwand bei gleicher Leistung und bietet ausserdem die Möglichkeit einer grösseren Beweglichkeit in der Wahl der Frequenzverhältnisse. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die gewünschte Frequenzwandlung durch mehrfache Modulation in einem gemeinsamen   Rückkopplungskreis   durchgeführt wird. 



  Insbesondere erfolgt eine Modulation und daran anschliessend eine Demodulation der umzuwandelnden Frequenz mit der gewünschten Teilfrequenz bzw. vervielfachten Frequenz. Im Rückkopplungskreis können dabei ausser dem primären Modulator weitere Modulatoren angeordnet sein, oder es kann der primäre Modulator auch mehrfach ausgenutzt sein. Es können auch mehrere   Rückkopplungskreise   parallel geschaltet sein, wobei die Verhältnisse so gewählt sind, dass gewünschte Frequenzverhältnisse zwischen den in den einzelnen Rückkopplungskreisen fliessenden Frequenzen oder zwischen diesen Kreisen und der ursprünglichen umzuwandelnden Frequenz entstehen. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von Beispielen, die durch Zeichnungen erläutert sind, dargelegt. 



   Fig. 1 bezeichnet ein Frequenzwandlungssehema mit zwei in Reihe geschalteten Modulatoren. 



   Fig. 2 bezeichnet ein ähnliches Schema wie Fig. 1, wobei jedoch die Funktion des einen Modulators von dem andern mitübernommen ist. 



   Fig. 3 gibt ein Schema einer Frequenzteilung nach Potenzen von zwei mit mehreren paralleleschalteten Rückkopplungskreisen wieder. 



   Fig. 4 ziegt die Anordnung eines Modulators. 



   In Fig. 1 ist eine   Kreisschaltung   von zwei Modulatoren 1, 2 angegeben, die durch Filter 3,4 bzw. 



  Entdämpfungsmittel 5, 6 voneinander getrennt sind. Die umzuwandelnde Frequenz wird bei 7, 8 den Modulatoren 1, 2 zugeführt. Es sei angenommen, dass eine Frequenzteilung z. B. im Verhältnis 1 : 4 stattfinden soll und dass die gewünschte Teilungsfrequenz bereits an den   Rückkopplungsklemmen   9 
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 bezeichnet, so entsteht im Ausgang 11 des Modulators 1 u. a. die   Summenfrequenz i + z =/s.   Nur diese wird von dem Filter 3 durchgelassen und bei 10 dem Modulator 2 zugeführt, der ausserdem über 8 

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 von der Frequenz fi ebenfalls gespeist wird. Das Filter   4   bietet nur der Differenzfrequenz der bei 8 und 10 zufliessenden Frequenzen Durchlass, d. h. der   Frequenz g-fi   = f2, welche der Teilungsfrequenz entspricht und bei 9 vorausgesetzt'wurde.

   Die praktische   Ausprobung   derartiger Schaltungen hat gezeigt, dass auch, wenn die   Durchlassbereiche   der Filter 3,4 endliche Breite besitzen, in der Umgebung gewisser Werte ganzzahlige Teilungsverhältnisse entstehen. 



   Das gleiche Ergebnis erhält man, wenn die Filter 3, 4 so bemessen sind, dass das Filter 3 die Diffe-   renzfrequenz   und das Filter 4 die Summenfrequenz der Modulationsfrequenzen durchlässt. Der Verstärker 4 oder 5 kann auch in Fortfall kommen. Die gewünschte Teilungsfrequenz, d. h. der vierte Teil der zugeführten Frequenz nach dem Beispiel kann bei 14 abgenommen werden. 



   Um eine beliebige, in einem rationalen Verhältnis zur umwandelnden Frequenz stehende Frequenz zu erhalten, kann es zweckmässig sein, in dem Ausgang bei 13 oder auch bei 14 eine Frequenzvervielfachungsstufe anzuordnen, z. B. im Verhältnis 5 : 1, wenn man ein Frequenzverhältnis von 5 : 4 nach dem eben gezeigten Beispiel wünscht. 



   Die erläuterte Schaltung eignet sich in gleicher Weise auch für die Zwecke der Frequenzvervielfachung, wobei nur die Filter 3,4 entsprechend zu bemessen sind. Die bei 9 auftretende Frequenz z ist dabei als ganzzahliges Vielfaches der   Frequenz f1 vorauszusetzen.   



   Nach dem Beispiel der Fig. 2 kann die Modulationsstufe 2 (nach Fig. 1) dadurch entbehrt werden, dass der in dem Modulator 2 stattfindende Modulationsvorgang von der Stufe 1 mitübernommen wird. 



  Es sei wiederum angenommen, dass zunächst die   Summenfrequenz j + s   im Ausgang 3 des Modulators erhalten wird und durch das Filter 3 ausgeschieden wird. Die ausgeschiedene Summenfrequenz erscheint bei 9 von neuem an dem Modulator 1, worauf durch letzteren die Differenzfrequenz aus der Summenfrequenz und der   über 7 zugeführten   umzuwandelnden Frequenz gebildet wird. Diese Differenzfrequenz, die der gewünschten Frequenz entspricht, wird nunmehr durch das Filter 4 ausgesiebt, so dass nach zweimaligem Umlauf die gewünschte Frequenz bei 9 bzw. bei 14 verfügbar ist. Diese Schaltung gestattet den Modulator. sowie die Verstärkungsmittel 5 doppelt auszunutzen.

   Für andere   gewünschte   Frequenz-   vervielfachungs-oder Frequenzteilungsverhältnisse   können nach dem Beispiel der Fig. 1 weitere Modula- tionsstufen in Reihe angeordnet sein, oder es kann eine Kombination der Beispiele nach Fig. 1 und 2 gewählt werden. Auch können   Frequenzvervieliachungsstuten im Rückkopplungskreis an geeigneter  
Stelle eingefügt sein. Nach der weiteren Erfindung empfiehlt es sich, im Rückkopplungskreis Phasen- drehungsmittel vorzusehen, insbesondere in Gestalt von Kreuzgliedern, danit auch die gewünschten Phasenbeziehungen bei den verschiedenen Modulationsprozessen erhalten werden. 



   Nach dem Beispiel der Fig. 3 sind zwei parallelgeschaltete Rückkopplungswege 18, 19 vorge- sehen, in denen die halbe bzw. der vierte Teil der bei 21 zugeführten umzuwandelnden Frequenz fliessen. 



   Es sei angenommen, dass durch irgendeinen Anstoss im   Rückkopplungswege   18 die halbe Frequenz der bei 21 zugeführten Frequenz entsteht, worauf sich durch Modulation mit letzterer wiederum die halbe
Frequenz im Ausgang von 15 bzw. im Ausgang des   Verstärkers   16 ergibt. Da nun die halbe Frequenz der über 21   zugeführten   Frequenz im Modulator 15 also vorhanden ist, kann auf die gleiche Weise, wie die halbe Frequenz entstanden ist, aus letzterer wiederum die halbe Frequenz, d. h. der vierte Teil der über 21 zugeführten Frequenz ausgeschieden werden. Hiefür ist der Rückkopplungsweg 19, 20 vorgesehen, wobei 20 ein entsprechendes Filter darstellt. Die Frequenzteilung nach steigenden Potenzen von 2 kann selbstverständlich noch weiter getrieben werden, wobei weitere Parallelwege erforderlich sind.

   Ent- sprechend dem Beispiel der Fig. 1 können in den parallelen Rückkopplungswegen auch weitere Modula- tionsstufen angeordnet sein. Die Frequenzteilung nach dem Beispiel der Fig. 3 kann natürlich auch nach einem andern   Frequenzsohema,   z. B. im Verhältnis von Grund-und Oberschwingungen oder in einem beliebigen Verhältnis rationaler Zahlen bewirkt werden. 22 bedeutet den Ausgang der Frequenz- teilungsschaltung, wobei in diesen ein   Filter 17   zur Aussiebung der gewünschten Frequenz gelegt ist. 



   Ausser der geteilten Frequenz ergeben sich noch die Modulationsprodukte der zugeführten und der ge- teilten Frequenz, also z.   B./+ /= y/. Eine Frequenzvervielfachungsschaltung   kann ebenfalls in
Reihe mit   17   angeordnet sein. 



   Die Fig. 4 stellt eine   Modulationsschaltung   dar, wie sie vorzugsweise für die Frequenzwandlung nach der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann. 7 bedeutet den Eingang für die umzuwandelnde
Frequenz, 9 den Eingang für die rückgekoppelte bzw. gewünschte   Teilungs-oder Vervielfachungsfrequenz,  
11 den Ausgang für die Summen-bzw. Differenzfrequenz entsprechend den Beispielen   de   Fig. 1   und 2. 



   Den wesentlichsten Bestandteil der   Modulationsschaltung   stellt eine Ringschaltung von Modulations- elementen   25,   26, 27, 28 dar, die bezüglich der Stromrichtung den gleichen Richtungssinn ausweisen. 



   Als Modulationselemente sind Sperrschichtzellen, z. B. in Form von Kupferoxydulgleichrichtern zweck- mässig. 23 bedeutet einen Eingangstransformator, 24 einen Ausgangstransformator. Wie das Beispiel zeigt, ist die Schaltung in der Weise symmetrisch, dass die Eingangspole 7 bzw. Ausgangspole 9, 11 zu- einander in Brücke liegen. Dadurch wird erreicht, dass die jeweils einem Klemmenpaar aufgedrückte Frequenz an den beiden andern Klemmenpaaren praktisch nicht auftritt. Ausserdem können die Klemmen-   paare bezüglich der zugeführten oder abgeführten Ströme miteinander vertauscht werden. An Stelle der Schaltung nach Fig. 4 können andere geeignete äquivalente Schaltungen treten.  

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anordnung zur Frequenzwandlung in einem vorgegebenen Verhältnis mittels eines rückgekoppelten Modulators, gekennzeichnet durch mehrfache Modulation der zu verwandelnden Frequenz im Rückkopplungskreis.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Summen-und Differenzfrequenzbildung mit der zu verwandelnden Frequenz in je einem besonderen Modulationsvorgang.

   3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückkopplungskreis einen weiteren Modulator enthält.

   4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rückgekoppelte Modulator für verschiedene Modulationsvorgänge hinsichtlich der gleichen umzuwandelnden Frequenz benutzt ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den verschiedenen Modulationsstufen Siebmittel, z. B. Filter, angeordnet sind.

   6. Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rüekkopplungskreis des für mehrere Modulationsvorgänge hinsichtlich der gleichen umzuwandelnden Frequenz benutzten Modulators mehrere Siebmittel bzw. Filter entsprechend den verschiedenen Modulationsfrequenzen parallelgeschaltet sind.

   7. Anordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den verschiedenen Modulationsstufen Phasendrehungsmittel, vorzugsweise in Gestalt von Kreuzgliedern, angeordnet sind.

   8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rückkopplungskreise mit oder ohne besondere Modulatoren parallel geschaltet sind, die voneinander verschiedene Frequenzen führen.

   9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in den verschiedenen Rückkopplungskreisen fliessenden Frequenzen ganzzahlige Vielfache oder Teile der umzuwandelnden Frequenz sind.

   10. Anordnung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den verschiedenen Rüekkopplungskreisen fliessenden Frequenzen zur umwandelnden Frequenz im umgekehrten Verhältnis von Potenzen von zwei stehen.

   11. Anordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass als Modulatoren Sperrschichtzellen, z. B. Trockengleichrichter, verwendet sind.

   12. Anordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der rückgekoppelte Modulator mit drei Klemmenpaaren derart ausgebildet ist, dass die jeweils einem Klemmenpaar aufge- drücke Frequenz an den beiden andern Paaren praktisch nicht auftritt.

   13. Anordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass im Rückkopplungskreis oder im Ausgangskreis Vervielfachungsstufen angeordnet sind. EMI3.1