DE1300584B - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Traegerschwingung, die durch ein Datensignal getastet wird - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- (Aus-Ein-Tastung) der trägerfrequenten Schwingung anordnung zum Erzeugen einer Trägerschwingung, mit dem Basisbandsignal geschieht durch Unterdie durch ein Datensignal getastet wird, so daß die brechen bzw. Durchschalten des Rückkopplungsim Basisband gegebenen Datensignale in träger- weges in solcher Weise, daß hierdurch die Betriebsfrequente, amplitudengetastete Signale umgesetzt wer- 5 bedingungen des frequenzbestimmenden Elements den, indem die vom Oszillator gelieferte Träger- (z. B. Lastwiderstand, Gleichspannungspotential) frequenz im Rhythmus der Datensignale gesperrt nicht verändert werden. Damit sind die Anstiegsoder durchgeschaltet wird und eine Bandbegrenzung zeiten der amplitudengetasteten Trägerfrequenzdes Sendespektrums erfolgt. signale nur durch die Übertragungsfunktion des

Telegrafie- und Datensignale können durch Ein- io frequenzbestimmenden Elements festgelegt. Beim und Ausschalten einer Trägerschwingung entspre- Vorliegen des einen Modulationszustandes (»O«-Zuchend den binärenZuständen »1« und »0« (AM-TeIe- stand) wird die Schwingung des Oszillators untergrafie) übertragen werden. Dabei muß meist das drückt. Es tritt am Ausgang der Schaltung kein Sendespektrum solcher getasteten Signale begrenzt Trägerrest auf. Durch Verändern der Bandbreite des werden, damit die Signale rascher abfallen als dies 15 frequenzbestimmenden Elements, insbesondere wenn bei mäanderförmiger Modulation der Fall ist. Da- dieses ein Zweipol ist, durch einfaches Umschalten durch ist gewährleistet, daß der Frequenzbereich der eines hinzugefügten Lastwiderstandes, läßt sich benachbarten Kanäle nicht durch Übersprechen ge- dessen Bandbreite und damit die Einschwingzeit der stört wird. Es wird angestrebt, daß die Trägerunter- getasteten Signale verändern. Der Oszillator kann drückung im »O«-Zustand (bzw. »!.«-Zustand) mög- 20 auch mit Sprachsignalen moduliert werden, so daß liehst groß ist. ein trägerfrequentes, sprachmoduliertes Signal ent-

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung liefert steht.

der Oszillator ständig eine Trägerschwingung. Die Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im

Trägerschwingung liegt an einem Modulator, der im einzelnen erläutert.

Rhythmus der Datensignale die Trägerfrequenz 25 Fig. 1 zeigt die prinzipielle Wirkungsweise der durchläßt oder sperrt. Es tritt somit eine »harte« neuen Tastschaltung;

Tastung mit einer großen Frequenzbandbreite auf. Fig.2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel

Die Bandbegrenzung erfolgt durch ein nachgeschal- einer Tastschaltung gemäß der Erfindung,
tetes Sendebandfilter. In F i g. 1 ist das Prinzip der Tastschaltung mit

Eine andere bekannte Schaltungsanordnung be- 30 bandbegrenztem Sendespektrum gezeigt. Der Oszillanutzt ebenfalls einen ständig schwingenden Oszillator. tor besteht aus einem Bandpaß (BP) in Form des Hier erfolgt eine Begrenzung des Sendespektrums frequenzbestimmenden Elements, einem Verstärbereits im Basisband, indem das Datensignal über ker V, einem Begrenzer B und einem Schalter S. einen Tiefpaß einen Modulator steuert. Der Modu- Diese Elemente sind zu einem Ring zusammenlator wird linear mit dem bereits abgeflachten Daten- 35 geschaltet. Am Ausgang des Bandpasses wird das signal moduliert und liefert am Ausgang ein in der amplitudengetastete, trägerfrequente und in der Bandbreite begrenztes, trägerfrequentes, amplituden- Bandbreite begrenzte Signal ausgegeben. Das im getastetes Signal. Diese Anordnung benötigt kein Basisband liegende Datensignal DS steuert den Sendefilter mehr. Schalter S. Die Eigenfrequenz des Systems ist durch

Bei beiden bekannten Schaltungsanordnungen 40 die Übertragungsfunktion des Bandpasses gegeben, schwingt der Oszillator ständig, so daß in einem ebenso wie der Schwingvorgang der getasteten Modulationszustand (»O«-Zustand) der am Ausgang Trägerfrequenzsignale, der beim Ein- und Ausdes Modulators noch vorhandene Trägerrest von der schalten des Schalters S entsteht und der die An-Sperrdämpfung des Modulators abhängt. Stiegszeit der Signale bestimmt. Um ein einwand-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 45 freies Einschwingen zu erhalten, ist es erforderlich, Umsetzerschaltung aufzuzeigen, welche binäre Basis- den Schalter S ohne störende Nebenwirkungen auf bandsignale in trägerfrequente, amplitudengetastete das System wie beispielsweise Gleichspannungs-(Aus-Ein-Tastung) Signale umwandelt. Diese Schal- spränge oder ein Verändern des Filterabschlusses, zu tung soll eine hohe Trägerunterdrückung im ausge- betätigen. Als frequenzbestimmendes Element, das schalteten Zustand besitzen und das Sendespektrum 50 die Bandbegrenzung bewirkt, kommen LC-Schwingso einengen, daß frequenzmäßig benachbarte Kanäle kreise in Parallel- und Serienschaltung, kompliziertere nicht gestört werden. Weiterhin soll es möglich sein, LC-Filter, Schwingkreise und Filter mit Kondenden Oszillator auch mit Sprachsignalen in seiner satoren und Gyratoren, ÄC-Netzwerke, Schwing-Amplitude zu modulieren. Der Aufwand soll mög- quarze, mechanische Schwinger usw. in Frage. Der liehst gering sein. 55 Schalter 5 öffnet und schließt im Rhythmus der am

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eingang DS anliegenden Datensignale das im Ring Oszillator abwechselnd schwingt oder nicht schwingt, geschaltete System, so daß der Oszillator abwechindem durch das Datensignal der Rückkopplungsweg selnd nicht schwingt oder schwingt,
des Oszillators abwechselnd durchgeschaltet oder In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung, die vorunterbrochen ist, und daß das frequenzbestimmende 60 teilhaft das in Fig. 1 gezeigte Prinzip realisiert, Element des Oszillators die Bandbreite des Sende- dargestellt. Das frequenzbestimmende und die Bandspektrums begrenzt, begrenzung bewirkende Element ist ein Parallel-

Damit werden die Vorteile erzielt, daß das schwingkreis mit der Spule L und dem Kondenfrequenzbestimmende Element des Oszillators (LC- sator C. Am Kondensator C wird die Wechsel-Schwingkreis, Gyrator- und Kondensatorschwing- 65 spannung Us abgenommen und dem ersten Emitterkreis, RC-Netzwerk, Schwingquarz, mechanische folger mit dem Transistor Tl zugeführt, dem ein Schwinger usw.) gleichzeitig als Bandfilter zum Ein- zweiter Emitterfolger mit dem Transistor Γ2 folgt, engen des Sendespektrums dient. Die Modulation Am Ausgang^ des zweiten Emitterfolgers entsteht

das amplitudengetastete, trägerfrequente Signal, das in seiner Bandbreite begrenzt ist. Die beiden Transistoren Tl und Γ 2 stellen komplementäre Transistoren dar, bei denen die gegenläufigen Anlaufspannungen, die Auswirkungen durch Temperatureinflüsse und die Alterung sich aufheben, so daß eine große Konstanz des Oszillators erzielt wird. Durch die Hintereinanderschaltung zweier Emitterfolgerstufen (Γ1 und T 2) entsteht eine hochohmige Anpassung an den Schwingkreis, so daß der Schwingkreis sehr gering belastet ist. Die am Ausgang A auftretende Trägerschwingung wird über den Widerstand Rl an den Eingang des Differenzverstärkers angelegt, der aus den beiden Transistoren Γ 3 und Γ 4 besteht. Die Trägerschwingung liegt zwischen den Basiselektroden der beiden Transistoren Γ3 und Γ4. Der Differenzverstärker (T 3, T 4) benötigt zu seiner Arbeitsweise als Begrenzer noch eine Stromquelle, die der Transistor TS bildet. Durch den Transistor Γ 5 fließt ein konstanter Strom, der von der Größe ao des WiderstandesRe und vom Spannungsteiler/?2 und R3 abhängt. Am WiderstandR3 entsteht die Basisspannung UB. Der Differenzverstärker arbeitet insofern als Begrenzer, als der durch den Emitterwiderstand Re und die Basisspannung UB festgelegte Strom? abwechselnd durch die beiden Transistoren Γ 3 und Γ 4 fließt. Dieser Strom kann durch die Steuerspannung an den Basiselektroden der beiden Transistoren nicht mehr erhöht werden. Die Kollektor-Emitter-Spannung der Transistoren Γ 3 und Γ4 bleibt stets größer als die Sättigungsspannung zwischen Kollektor und Emitter der Transistoren.

Bei der einen Halbwelle der Trägerschwingung ist der Transistor T3 leitend und TA gesperrt, während bei der anderen Halbwelle der Transistor T 4 leitend und der Transistor Γ 3 gesperrt bleibt. Die Kollektorelektroden der Transistoren Γ 3 und Γ 4 sind mit einer Wicklung Wi verbunden, die als Rückkopplungswicklung für den Schwingkreis wirkt und hochohmig angesteuert ist. Die beiden Transistoren führen dem Schwingkreis einen rechteckförmigen Rückkopplungsstrom zu.

Bei geöffnetem Schalter S, wobei der Schalter durch einen Schalttransistor realisiert werden kann, schwingt der Oszillator mit der Amplitude:

Us =

• RL =

UB RL

Re

Dabei ist ü das Übersetzungsverhältnis der Windungzahl der Wicklungen Wl und der Wicklung WI. RL ist im wesentlichen der durch die Spulenverluste bedingte Parallelersatzwiderstand des Schwingkreises.

Der Schalter S wird vom Datensignal im Basisband am Eingang DS gesteuert. Durch das Datensignal wird der Schalter geschlossen und der Rückkopplungsweg unterbrochen. Beide Transistoren T3 und T4 sind leitend, und der Strom / teilt sich in zwei gleichgroße Ströme auf, die entgegengesetzt durch die Wicklung Wl fließen und sich in ihrer magnetischen Wirkung aufheben. Die Amplitude der Schwingung am Ausgang A nimmt mit dem durch die Bandbreite des Schwingkreises gegebenen Zeitverlauf ab.

Für die Konstanz der Schwingungsamplitude ist es günstig, eine Spule mit hoher Güte zu verwenden und als Last einen Widerstand (RL) anzuschalten. Durch entsprechende Wahl des Widerstandswertes für den Lastwiderstand (RL) läßt sich auf einfache Weise die Bandbreite des Schwingkreises und damit die Anstiegszeit des getasteten trägerfrequenten Signals verändern.

Über einen eigenen Modulationseingang M kann eine Signalspannung, z. B. Sprachsignal, zugeführt werden, so daß am Ausgang^ eine trägerfrequente, amplitudenmodulierte Spannung mit begrenzt der Signalbandbreite entsteht. Damit können auch Sprachsignale moduliert und übertragen werden. Die Schaltungsanordnung benötigt eine positive + U und eine negative Betriebsspannung — E/.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Trägerschwingung, die durch ein Datensignal getastet wird, so daß die im Basisband gegebenen Datensignale (binäre Zustände »1« und »0«) in trägerfrequente, amplitudengetastete Signale umgesetzt werden, indem die vom Oszillator gelieferte Trägerfrequenz im Rhythmus der Datensignale gesperrt oder durchgeschaltet wird und eine Bandbegrenzung des Sendespektrums erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator abwechselnd schwingt oder nicht schwingt, indem durch das Datensignal der Rückkopplungsweg des Oszillators abwechselnd durchgeschaltet oder unterbrochen ist, und daß das frequenzbestimmende Element des Oszillators die Bandbreite des Sendespektrums begrenzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg des Oszillators durch ein Sprachsignal steuerbar ist, und daß am Ausgang (A) ein amplitudenmoduliertes, trägerfrequentes Signal entsteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung des Oszillators einen Differenzverstärker (Tl, T2) steuert und daß der Differenzverstärker die Rückkopplung auf das frequenzbestimmende Element (L, C) abhängig vom Zustand des Datensignals im Basisband (DS) abwechselnd freigibt und sperrt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung am frequenzbestimmenden Element (L, C) auftritt und einen zweistufigen Emitterfolger (Γ1, Tl) steuert, daß die Ausgangsspannung des Emitterfolgers (A) an den Basiselektroden zweier Transistoren (T 3, T 4) liegt, daß die beiden Basiselektroden über einen Schalter (S), den das Datensignal abhängig vom Datensignal (DS) steuert, verbunden sind, daß die Emitterelektroden beider Transistoren miteinander verbunden sind und an einer Stromquelle liegen, die einen konstanten Strom liefert, und daß die Kollektorelektroden der beiden Transistoren (T 3, T 4) an den beiden Enden der Rückkopplungswicklung liegen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Stromquelle durch einen Transistor (T 5) gebildet ist, dessen Emitterwiderstand (Re) und dessen Basisspannungsteiler (R2, R3) den Rückkopplungsstrom (z) bestimmen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterfolger aus zwei Stufen besteht (Tl, T 2), die komplementäre Transistoren verwenden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an das frequenzbestimmende Element (L, C) des Oszillators ein Widerstand (RL) angeschaltet ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprachsignal an der Basiselektrode des Transistors (Γ5) für die konstante Stromquelle anliegt und daß der Rückkopplungsstrom im Rhythmus der Sprachsignale gesteuert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen