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Schaltungsanordnung zur Modulation von Interpolationsoszillatoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Modulation von Interpolationsoszillatoren
für die Überbrückung der zwischen zwei benachbarten, aus einem Frequenzspektrum
einer quarzstabilisierten Grundfrequenz abgeleiteten Oberwellen liegenden Frequenzlücken.
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Es ist bereits bekannt, den Interpolationsoszillator, der in Schaltungsanordnungen
zur Erzeugung einer in weiten Grenzen stetig einstellbaren nebenwellenfreien Hochfrequenzspannung
verwendet wird, mit einer Nachricht in der Frequenz oder in der Phase zu modulieren.
Schaltungen dieser Art bedienen sich einer direkten Modulation des Interpolationsoszillators,
die mit großen Nachteilen, z. B. einer Frequenzinkonstanz und meistens auch mit
einem entsprechend der Frequenzvariation sich ändernden Hub, verbunden ist. Bei
Anwendung einer Amplitudenmodulation mit zwei voneinander unabhängigen Seitenbändern
(A3b-Modulation) werden z. B. praktisch kaum realisierbare Filter erforderlich,
deren Abstimmung sich mit der Abstimmung des Interpolationsoszillators ändern müßte.
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Üblicherweise werden die Schwingungen bei Anwendung der Amplitudenmodulation
mit zwei voneinander unabhängigen Seitenbändern und vermindertem Träger (Ab-Modulation)
bzw. bei der Frequenzumtastung (F,-Modulation) in einer verhältnismäßig tiefen Frequenzlage,
z. B. bei 30 kHz, gebildet. Andererseits muß der Interpolationsoszillator, der eine
um den Abstand zweier benachbarter Oberwellen des Oberwellenspektrums veränderbare
Frequenz aufweist, mit Rücksicht auf die Vermeidung von störenden Schwingungen eine
sorgfältig ausgewählte Frequenzlage haben. Man könnte nun die in einer tiefen Frequenzlage
gebildeten Schwingungen bei einer Amplitudenmodulation mit zwei voneinander unabhängigen
Seitenbändern und vermindertem Träger (A3 b-Modulation) bzw. bei Frequenzumtastung
(Fi-Modulation) mit einem variablen Oszillator in die für den Interpolationsoszillator
erforderliche Frequenzlage umsetzen, wobei die Frequenz dieses variablen Oszillators
um die Frequenz der Schwingungen der genannten Modulationsarten tiefer liegt als
die geforderte Endfrequenz des Interpolationsoszillators. Unter der Annahme, daß
die Grundfrequenz des Oberwellenspektrums höher liegt als die z. B. bei 30 kHz liegende
Nennfrequenz der Schwingungen der genannten Modulationsarten ist es in diesem Falle
unmöglich, ein breites fest abgestimmtes Filter zu verwenden, weil sonst die Frequenz
des variablen Oszillators teilweise in den Durchlaßbereich des Filters fallen würde.
Es müßte also ein mit der Abstimmung des variablen Oszillators in seiner Abstimmung
veränderbares Filter benutzt werden. Grundsätzlich wäre dies zwar möglich, jedoch
ist ein mit der Abstimmung des variablen Oszillators gekoppeltes veränderbares Filter
nur mit großem Aufwand realisierbar.
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Um dies zu vermeiden, könnte man die bei etwa 30 kHz liegenden Schwingungen
bei Amplitudenmodulation mit zwei voneinander unabhängigen Seitenbändern und vermindertem
Träger bzw. bei Frequenzumtastung mit einer über der Grundfrequenz des Oberwellenspektrums
liegenden konstanten Hilfsschwingung modulieren, eines der entstehenden Seitenbänder
mit einem fest abgestimmten Filter heraussieben und dann mit einem um den Abstand
zweier Oberwellen variablen Oszillator so modulieren, daß die gewünschte Ausgangsfrequenz
entsteht, die mit einem festen Filter herausgesiebt werden kann. Dieses hätte jedoch
zwei Nachteile: a) Die Frequenzinkonstanz des Hilfsoszillators geht voll in die
Frequenz der Ausgangsspannung ein. b) Der variable Oszillator hätte eine von der
Frequenz der Ausgangsspannung sehr unterschiedliche Frequenzlage, was für manche
Zwecke von Nachteil ist.
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Eine Schaltungsanordnung, die nicht nur eine Frequenz- bzw. Phasenmodulation,
sondern auch eine Amplitudenmodulation des Interpolationsoszillators ermöglicht
und außerdem das nachteilige Verhalten bekannter Schaltungen mit direkter Modulation
des Interpolationsoszillators vermeidet, wird durch die Erfindung angegeben. Danach
wird die modulierte Interpolationsoszillatorspannung unter Vermeidung von durchstimmbaren
Filtern in der Weise gebildet, daß die Frequenz eines fest abgestimmten Oszillators
mit tiefer Frequenzlage der mit der zu übertragenden
Nachricht moduliert
ist, unter Verwendung eines fest abgestimmten Hilfsoszillators in eine Frequenzlage
oberhalb der Grundfrequenz des Oberwellenspektrums umgesetzt, dort mit der Frequenz
eines um den Abstand zweier benachbarter Oberwellen veränderbären -Oszillators moduliert
und sodann mittels des Hilfsoszillators in die gewünschte Frequenzlage zurückversetzt.
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Auf diese Weise geht die Inkonstanz der Frequenz des Hilfsoszillators
nicht in die Frequenz der Ausgangsspannung ein. Außerdem wird dadurch erreicht,
daß sich die Frequenz der Ausgangsspannung nur um die tiefe Frequenz des fest abgestimmten
Oszillators von der Frequenz des veränderlichen Oszillators unterscheidet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Fig. 1 und 2
näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung zur Modulation von Interpolationsoszillatoren;
in der Fig. 2 ist eine bekannte Schaltung zur Erzeugung einer stetig einstellbaren
Hochfrequenzspannung, an Hand der die Anwendung der Schaltungsanordnung zur Modulation
von Interpolationsoszillatoren erläutert wird, wiedergegeben.
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Ein fest abgestimmter Oszillator A, der z. B. auf der Frequenz 0,03
MHz schwingt, wird mit Hilfe der Modulationsstufe B mit der Nachricht
NF moduliert und im Modulator C durch Hinzufügen. der Spannung des fest abgestimmten
Hilfsoszillators D, der die Frequenz 0,3 MHz haben möge, in die Frequenzlage 0,33
MHz umgesetzt. Dieser Frequenz wird dann die Frequenz des um den Abstand zweier
Oberwellen veränderlichen abstimmbaren Oszillators E mit der Frequenzeinstellung
0,67 ... 0,77 MHz im Modulator F erneut zugesetzt, so daß sich im Ausgang
des Modulators F eine Frequenzvariation von 1,0 ... 1,1 MHz ergibt. Im Modulator
G wird unter Benutzung der Frequenz des Hilfsoszillators D (0,3 MHz) wieder annähernd
die ursprüngliche Frequenzlage des Oszillators E (0,7 ... 0,8 MHz) erreicht.
Die entsprechende Spannung wird an der Klemme H abgenommen und in die Schaltung
als Spannung des Interpolationsoszillators eingeführt.
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Die in der Fig.2 wiedergegebene bekannte Schaltung dient der Erzeugung
einer in einem weiten Frequenzbereich stetig einstellbaren Hochfrequenzspannung.
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In der Anordnung 1 wird aus einer quarzstabilisierten Grundfrequenz
ein Oberwellenspektrum gebildet. das dem Modulator 2 zugeleitet wird. Mittels eines
absti,mmbaren Oszillators 3 wird eine Oberwelle des Oberwellenspektrums im Modulator
2 in eine unveränderbare Frequenzlage oberhalb des Frequenzbereiches umgesetzt.
Durch einen fest abgestimmten Oszillatör-5 ° wird mittels eines Modulators 4 eine
zweite Frequenzumsetzung in eine tiefe Frequenzlage vorgenommen. In dieser Frequenzlage
wird die Oberwelle mit der Spannung eines um den Abstand zweier benachbarter Oberwellen
veränderbaren Interpolationsoszillators 6 moduliert (Modulator 7) und danach mittels
des fest abgestimmten Oszillators 5 und des durchstimmbaren Oszillators 3 in Verbindung
mit den Modulatoren 8 und 9 wieder in die ursprüngliche Frequenzlage zurückversetzt.
Wenn der Interpolationsoszillator 6 dieser Schaltung mit einer Nachricht moduliert
werden soll, kann der Interpolationsoszillator mit Vorteil durch die in der Fig.
1 angegebene Schaltung ersetzt werden. Die an der Klemme H abgenommene Spannung
(Fig. 1) tritt dann an die Stelle der im Interpolationsoszillator 6 erzeugten Hochfrequenzspannung: