DE1149414B - Doppelgegentaktmodulator mit Transistoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelgegentaktmodulator mit Transistoren zur gegenseitigen Modulation zweier Signale, bei dem eines der beiden Signale über einen ersten Symmetrieübertrager den Basiskreisen und das andere Signal über einen zweiten Symmetrie-Übertrager den Emittern zweier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps zugeführt wird, wobei die mittelangezapfte Wicklung des ersten Symmetrieübertragers mit ihrem Anfang und ihrem Ende je mit der Basis eines der beiden Transistoren und seine Mittelanzapfung mit der Mittelanzapfung einer im Emitterkreis liegenden Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers verbunden ist und bei dem im Kollektorkreis der Transistoren über einen Ausgangsübertrager ein moduliertes Signal entnehmbar ist.

Bei der Dimensionierung von Modulationsschaltungen für Trägerfrequenzsysteme mit breiten Übertragungsbändern treten folgende Probleme auf:

1. Der Eingangspegel am Modulator soll wegen der Nichtlinearität möglichst niedrig sein.

2. Der Ausgangspegel des Modulators soll wegen des Grundgeräusches des folgenden Modulationsverstärkers möglichst hoch sein.

3. Die Seitenbanddämpfung von Doppelgegentaktmodulatoren mit passiven Modulationselementen ist nur beschränkt frei wählbar. Sie setzt sich zusammen aus der durch die Schaltfunktion bei verlustlosen Elementen gegebenen Grunddämpfung und der sich aus den Verlusten der Modulationselemente und der Linearisierungswiderstände ergebenden Verlustdämpfung. Bei einem sehr großen Schaltverhältnis wird die Verlustdämpfung um so größer, je kleiner der aus technischen Gründen, bei gegebener Bandbreite und Frequenzlage, realisierbare Scheinwiderstand der Modulationsschaltung wird. Wird ein Teil der Seitenbänder am Abschluß des Modulators reflektiert und erneut dem Modulator zugeführt,

so vergrößert sich der Klirrfaktor. Bei extremen Linearitätsanforderungen muß dann eine weitere 40 Wirkungsfreiheit Dämpfung zur Verringerung der Reflexion eingeführt, oder das am Modulator folgende Filter für alle Seitenbänder reell angepaßt werden.
Es sind verschiedene Modulatorschaltungen unter

Verwendung von Röhren, Dioden oder Transistoren als nichtlineare Elemente bereits bekannt. Ferner ist ein Gegentaktmodulator mit Transistoren bekannt,

dessen Ausgangsübertrager mit einer symmetrischen

Rückkopplungswicklung versehen ist. Auch sind Dop-Doppelgegentaktmodulator
mit Transistoren

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Reginhard Pospischil,

Gräfelfing bei München,
ist als Erfinder genannt worden

symmetrisch ausgebildeten Wicklungen benötigen und zudem nicht die häufig erforderliche hohe Rückwirkungsfreiheit zwischen Ausgangs- und Eingangsklemmen aufweisen. Bei solchen Modulatoren macht sich diese mangelnde Rückwirkungsfreiheit ebenso wie beim Ringmodulator zumindest durch einen größeren Klirrfaktor bemerkbar, weil die am Ausgang ζ. B. bei Nachschaltung einfacher Einseitenbandfilter reflektierten Seitenbänder die Steuerung der Nichtlinearitäten beeinflussen. Es ist auch eine Modulatorschaltung mit vier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps bekannt, die eine hohe Rückwirkungsfreiheit aufweist, die aber den Nachteil hat, drei symmetrisch aufgebaute Übertrager zu benötigen. Um aufwendige Übertrager bei Transistormodulatoren zu vermeiden, ist auch bereits eine Modulatorschaltung mit einem Satz von Gegentakt-Flächentransistoren des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps bekannt.. Dieser Transistormodulator hat bezüglich der Rückebenfalls die bereits erläuterten Nachteile. Eine derartige Modulatorschaltung hat aber außerdem noch den Nachteil, daß es bei Verwendung von Transistoren von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp schwieriger ist, solche mit gleichen Kennlinien zu erhalten als bei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Modulator hoher Linearität bei kleiner Seitenbanddämpfung unter Verwendung von nur zwei Transisto-

pelgegentaktmodulatoren mit vier Transistoren glei- 50 ren zu schaffen, der aber gegenüber bekannten Schalchen Leitfähigkeitstyps bekannt, die aber aufwendige tungen dieser Art eine weitere Unterdrückung der Ein- und Ausgangsübertrager mit jeweils mehreren unerwünschten Frequenzspektren am Ausgang ge-

309 598/216

■währleistet und eine verbesserte Entkopplung der Eingänge untereinander und gegenüber dem Ausgang aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der Doppelgegentaktmodulator gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß zwischen dem Emitter eines jeden der beiden Transistoren und dem Anfang bzw. Ende der im Emitterkreis liegenden mittelangezapften Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers je eine weitere Wicklung des ersten Symmetrieübertragers zur Erzeugung einer Gegenkopplung eingefügt ist, und daß eine weitere mittelangezapfte Wicklung des zweiten Übertragers die Kollektoren der beiden Transistoren miteinander verbindet und der Ausgangsübertrager mit seiner primärseitigen Wicklung in Reihe mit der insbesondere kapazitiv überbrückten Betriebsspannungsquelle zwischen den Mittelpunkten der beiden mittelangezapften Wicklungen des zweiten Symmetrieübertragers liegt. Durch diese spezielle Art der Anordnung von Rückkopplungswicklungen ergeben sich zwei Rückkopplungskreise, von denen der eine, zwischen dem Basis- und Emitterkreis liegende, eine Erhöhung der Entkopplung zwischen den beiden Eingängen und der andere, zwischen dem Emitter- und Kollektorkreis liegende, eine Verbesserung der Rück-Wirkungsfreiheit des Ausgangs gegenüber den Eingangsklemmen bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. An Hand der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird das Modulationsprinzip erläutert.

Der in Fig. 1 dargestellte Modulator stellt einen Doppelgegentaktmodulator mit den zwei Transistoren T₁ und T₂ dar. Im Basiskreis ist der symmetrische Übertrager U₁, im Emitterkreis der symmetrische Übertrager U₂ und im Kollektorkreis der unsymmetrische Übertrager Ü_s angeordnet. Die Betriebsspannung aus der Batterie B wird zwischen der Mittelanzapfung der symmetrischen Wicklung des Übertragers U₂ und dem einen Ende der primärseitigen Wicklung des Übertragers EZ₃ zugeführt. Die Batterie B ist durch den Kondensator C kapazitiv überbrückt. Die Eingangssignale werden dem Modulator an den Klemmen I und II zugeführt. Das modulierte Ausgangssignal wird an den Klemmen III abgenommen.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 durch Einfügung der Rückkopplungswicklungen 1, 2 und 3, 4 ergänzt. Die Rückkopplungswicklungen 1 und 2 sind Bestandteil des Eingangsübertragers U₁. Die Rückkopplungswicklungen 3, 4 bilden eine symmetrische Wicklung am Übertrager U₂. Durch die Rückkopplungswicklungen 1, 2 des Übertragers U₁ wird eine Rückkopplung zwischen dem Basis- und Emitterkreis und durch die symmetrischen Rückkopplungswicklungen 3, 4 eine Rückkopplung zwischen dem Emitter- und Kollektorkreis erzielt.

Claims (1)

1. Patentanspruch.

   Doppelgegentaktmodulator mit Transistoren zur gegenseitigen Modulation zweier Signale, bei dem eines der beiden Signale über einen ersten Symmetrieübertrager den Basiskreisen und das andere Signal über einen zweiten Symmetrieübertrager den Emittern zweier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps zugeführt wird, wobei die mittelangezapfte Wicklung des ersten Symmetrieübertragers mit ihrem Anfang und ihrem Ende je mit der Basis eines der beiden Transistoren und seine Mittelanzapfung mit der Mittelanzapfung einer im Emitterkreis liegenden Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers verbunden ist und bei dem im Kollektorkreis der Transistoren über einen Ausgangsübertrager ein moduliertes Signal entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Emitter eines jeden der beiden Transistoren und dem Anfang bzw. Ende der im Emitterkreis liegenden mittelangezapften Wicklung des zweiten Symmetrieübertragers je eine weitere Wicklung des ersten Symmetrieübertragers zur Erzeugung einer Gegenkopplung eingefügt ist und daß eine weitere mittelangezapfte Wicklung des zweiten Übertragers die Kollektoren der beiden Transistoren miteinander verbindet und der Ausgangsübertrager mit seiner primärseitigen Wicklung in Reihe mit der insbesondere kapazitiv überbrückten Betriebsspannungsquelle zwischen den Mittelpunkten der beiden mittelangezapften Wicklungen des zweiten Symmetrieübertragers liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 309 598/216 5.6B