DE1803620C - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amphtudenmodulierten Schwingung mit unter drucktem Trager - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amphtudenmodulierten Schwingung mit unter drucktem TragerInfo
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Description
I 803 620
Die Erfindung helrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer ampliuidenmoilulierten Schwingung
mit unterdrücktem Träger aus einer Trägerschwinguiig und einem Modulationssignal, mit zwei
im B- oder C-IIeIi ich arbeitenden, in Reihe geschalteten
Transistoren, denen die Trägerschwingi>ng über einen übertrager zugeführt ist, während das Modulationssignal
an einen Verhinduiigspunkt zweier /wischen den Eingangselektroden der Transistoren liegender Widerstände
eines Spannungsteilers angelegt ist.
Bei Einseitenbandsystemen, insbesondere bei Kanalmodiilaloien,
kann das Modulationssignal leicht durch das Kanalfilter unterdrückt werden, da seine Frequenz
relativ weil von tier Frequenz des modulierten Auszeugen
einer ampliludenmodulierlen Schwingung mil unterdrücktem Triiger anzugehen, die selbsttätig so
abgeglichen wird, daß die unvermeidliche, toleranzbedingte Unsymmelrie der Schaltungsanordnung atisgeglichen
und somit eine entsprechend unvollkommene Unterdrückung des Trägers verbessert wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen
Art zur selbsttätigen Abgleichung der Schaltungsanordnung bezüglich der Trägerschwitig mg der
Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern
der beiden Transistoren über einen Kondensator mit Masse verbunden und das Modulationssignal dem
Verhindungspunkt ties eine Gleichvorspannung für die
gangssigiiuls entfernt ist. In diesem Falle ist also 15 Transistoren erzeugenden Spannungsteilers über einen
4"
eine Kompensation des Modulationssignals im Modulatorau.sgang
nicht erforderlich, was hinsichtlich einer Vereinfachung des Aufbaues des Modulators erwünscht
ist. Viel liclnvierigcr ist es dagegen, durch das Kanalfilter
auch die I rägcrschwingungen /u unterdrücken, du die
Trägerfrequenz, rel.uiv nahe beim Frequenzbereich des
AiiMiaiigssignals liegt und daher ein Filter mit -,teiler
Hanke erforderlich ist. Andererseits ist die Unterdrückung tlei Trägerschwingiing bei solchen Systemen
unentbehrlich, da sonst tier Leitungsverstärker überlastet
wird, insbesondere wenn es sich um Vielkanalsysteiiie
handelt. Ilei mit Kompander arbeitenden Vielkanulsystemen
is! eine besonders gute Trägerunterdriiekiuig
erforderlich, da sonst der Vorteil einfacher und wenig aufwendiger Filter verlorengeht, die wegen 31)
iles KiMiipander.s an ■ :ch außerhalb des Nutzfrcquenzbuntles
eine kleinere Dämpfung aufweisen können. Es sind symmetrische Verstärkerstufen mit in Keine
liegenden komplementären Transistor-n bekannt, die kapazitiv ohne Nebenschliißilioden an vorgeschaltete
Stufen gekoppelt werden können, da stets einer tier beiden Transistoren leitet (S h e a, »Transistortechnik«,
Stuttgart. 1962. S. 136 und 137).
I.s ist auch bereits eine ein trägerfreies Aiisgangs-ML'iial
liefernde Modulationsschaltung bekannt, die /v.ei komplementäre Transistoren verwendet, denen
ilie Tr.igerscliwingung über einen in die Kollektorkreisc
der Transistoren geschalteten Übertrager und ila-. Moilulalionssignul über den Mittelpunkt eines
/wischen die Basen tier Tran-istoren geschalteten
,Spannungsteilers zugeführt werden (USA.-Patent-Uhiifl
Ui1Hi 492). Der Lastwiderstand, au dem da-,
Au -gangssignal abgegriffen wird, liegt hierbei /wischen
den /ii-.ammenge-.ch.iltcten Emittern dei Transistoren
linil dem Mittelpunkt des Übertragers. Ein gewisser
Ausgleich einer Unsymmetrie dieser bekannten Schaltung bezüglich ties Trägersignals ist iliiich Verstellen
ties Abgriffes des Spannungsteilers möglich, doch ist
Cine Milche lusliening nicht selbsttätig und unwirksam
K: 1 /; illkhen Schwankungen der Üelnebseigenscliaflcii.
Au-. dei /eilschtift ·>! lequen/, lld. H), |9dd, Nr. 1,
!>. ItHl, ι-,Ι ein Kanalumsetzer mit einem zwei Tran
li.tnien vom gleichen l>p enthaltenden Gegeiilullmodulator
bekannt, bei welchem /wischen die Basen tier liansisloren geschalteten Spannungsteiler die
Ί rager.ehwingung über einen Koppelkondeusalnr
zugeführt wild. Hinsichtlich der Toleranzen dei Bauteile wird in der genannten Zeitschrift vorgeschlagen,
möglich ,1 gleiche Transistoren /u verwenden,
uas eine ziemlich unbefriedigende Lösung des I öle
run/problem· ist.
Der I rlindiing liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Iraiisistorbeilückte Scliullimgsaiioidiiung /um Erweiteren
Kondensator zugeführt ist.
Eine derartige Schaltungsanordnung kann mit unsymmetrischem Ein- und Ausgang aufgebaut werden,
so daß der Eingangsübertrager für das Modulationssignal
sowie tier Ausgangsübertrager entfallen können, die bei den bekannten Modulatoren mit zwei
Transistoren im allgemeinen erforderlich sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigt
Fig.! ein Schaltbild einer Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 ein Schal bild einer /weiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Aufnahme tier Trägerschwingung
durch den Modulator verringert ist, und
F i g. 3 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, die besonders vorteilhaft ist, wenn die folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält.
Die in Fig. I dargestellte, für die Trägerschwinguiig
symmetrische Modulatorschaltung weist Eingangsklemmen I, 2 für die Trägerschwiugung, Eingangsklemmen J, 4 für das Modulatioiissignal und Ausgangsklemmen
5, 6 /um Anschluß eines Verbrauchers RL und einer nachgeschalteten Stufe auf. An Klemmen
8, 9 liegt eine Gleichspannung für den Betrieb des Modulators und die Erzeugung der erforderlichen
Vorspannungen.
Zur Sperrung der Gleichspannung sind Kondensatoren Cl, C2, CS und Cd vorgesehen. Der Eingang
der Schaltungsanordnung wird an die nicht dargestellte Moihilationssignalqiielle durch einen Widerstand /i3
55
60 I >ie Modulatorschaltung enthält zwei komplementäre
Transistoren /vl, Ts 2, deren Emitter über
Widerstände A'8 und IC) oder unmittelbar
(RU R1) 0) verbunden sind. Den Transistoren wird durch einen aus Widerstünden R4, Λ5, Rft
und Rl beuchenden Spannungsteiler serienweise eine Vorspannung zugeführt. Die den Basiselektroden
/!!geführte Vorspannung beträgt jeweils etwa 0,5 Volt
iiiul dient dazu, be; gleicher Trägerspannung den übergang vom Sperr/usland in den Diirchlaü/ustand
/11 beschleunigen.
Der Kollektor des Traiiiistiu. Ts I ist über einen
Widerstand ΛII) mit der negativen Klemme 8 verblinden,
während der Kollekor lies Transistors 7!v2
über einen Widerstand /ill an die geerdete positive Klemme 9 der nicht dargestellten Speisespannungsqiiellc
angeschlossen ist.
Die Tragerv Invingiing wird über einen Übertragji /'
/!!gefühlt, der eine mit einem geerdeten MitlchihgiifT
versehene Sekundärwicklung aufweist. An die Klemmen der Sekundärwicklung können mehrere Modulatorschallungen
angeschlossen sein, die voneinander
I 803
dann durch Reihenwiderstände Al, Rl entkoppelt
werden.
Die Kondensatoren C3, C4 dienen nicht nur zum Sperren der Gleichspannung, sondern sie bilden auch
einen Teil einer automatischen Regelschaltung, auf die im folgenden näher eingegangen wird.
Die Transistoren TsX, TsI werden durch die Trägerschwingung
gesteuert und arbeiten im B- bzw. C-Betrieh, d. h., sie leiten beide, wenn der Träger die den
nicht eingeklammerten Vorzeichen in F i g. I ent- in sprechende Polarität hat, während beide Transistoren
sperren, wenn der Träger die den eingeklammerten Vorzeichen entsprechende Polarität hat. Wenn der
Übertager T genau symmetrisch ist, wenn ferner Λ8 Λ9, RS = Λ6, R 4 =-- RT, Rl - Rl, CX - C2
ist und die beiden Transistoren genau komplementär sind, so fließt im Verbraucher RL kein Strom der
Trägerfrequenz, und die Spannung an den Masse abgewandten Klemmen der Kondensatoren C3 und
CA ist gleich der Hälfte der Speisespannung. Wenn m dagegen, wie es in der Praxis immer der Fall sein wird,
die Bauelemente der Schaltungsanordnung die unvermeidlichen Toleranzen aufweisen und der Übertrager T
nicht völlig symmetrisch ist, so ist der Wechselstronianteil
des Emitierstromes in des Transistors TvI vom
Emillerstrom ie., des Transistors Tv2 verschieden, und
im Verbraucher RL fließt ein Wechselstrom der Trägerfrequenz.
Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung bleiben jedoch die beiden Ströme /e, und i,., auch bei nicht
vollkommener Symmetrie der Bauelemente gleich. Wären die beiden Emitterströme nämlich verschieden,
so müßte der Differenzstrom über den den Kondensator C4 enthaltenden Stromweg fließen, was selbstverständlich
für den Gleichstromanteil nicht möglich ist. Der Kondensator C4 lädt sich daher auf, wodurch
die Vorspannung der Transistoren verschoben wird, bis die Differenz der Emitterströme verschwindet.
Die Verschiebung der Vorspannung wird auch durch den Kondensator CJ ermöglicht, der den Verbindungspunkt
der Widerstände R5 und R6, welche zwischen
ilen Basiselektroden der beiden Transistoren liegen, von Masse trennt. Da die Transistoren im B- bzw. C-Bctrieb
arbeiten, sind andererseits die Wechselstromaiiteile
von /tl und /V2 den jeweiligen Gleichstrom- t5
anteilet! theoretisch proportional, so daß also, da die (ileichstromantcile auf Grund der obigen Ausführungen
gleich sintl, auch die Wechselstromanl.Mle einander gleich sein müssen.
Der im Verbraucher fließende Strom der Trägerfrequenz:
ist gleich ihr Differenz (/,, -;,..2) der Kollcktorr.tröme
/,, b/w. /V2 der Transistoren 7'.s 1 bzw. 7'.v2,
wobei
'V| V, In ,
Die Kollektorströme können also auch dann verschieden
sein, wenn die Emittcrslriime gleich Miid.
da im allgemeinen x, und X1 nicht gleich sind. Da aber
1 4 β
ist, wobei /f die Stromverstärkung der Transistoren bedeutet, liegen ,*, und »s sehr nahe bei 1, wenn ,>',
und ß2 ausreichend groß sind, und die Differenz
Ir1-(Ca 'st dann Mein.
Die sich bezüglich der TragerschwingMng selbst
abgleichende Schaltungsanordnung noch Fig. 1 verringert
auf Grund der oben beschriebenen Eigenschaften den Trögerrest auf Pegel, die um 20 bis 30 dr>
kleiner sind als bei den bekannten Modulatoren mn zwei Transistoren.
Die in F i g. 2 dargestellte Ausfiihrungsform ähnell
der nach F i g. 1 mit der Ausnahme, daß die Sekundärwicklung des Übertragers T für die Trägerschwingung
keinen MittelabgrifT aufweist. Hierdurch wird die
Trägeraufnahme durch die Modulatorschaltung vermindert, es ist jedocli je Modulatorschaltung ein
Übertrager erforderlich. Die Ausfiihrungsform nach Fig. 2 wird in Fällen mit Vorteil verwendet, bei
denen die Anzahl der Modulalorschall.ingen begrenzt ist und mit Trägerleistung gespart werden muß.
Wenn die auf die Modulatorschaltung folgende Stufe einen Eingangsübertrager enthält, kann man in die
F i g. 3 dargestellte Ausführungsform mit Vorteil verwenden. Die im übrigen F i g. 1 entsprechende Schaltungsanordnung,
enthält einen zur folgenden Stufe gehörenden Transformator T', der zwei getrennte
Primärwicklungen aufweist, üe den Kollektorwidcrständen
R10 bzw. Λ11 parallel geschaltet sind oder
diese ersetzen. Die bei den F i g. 1 und 2 zur Sperrung des Gleichstroms erforderlichen Kondensatoren CS
u 'd C6 werden bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 eingespart.
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer amplitudenmodulierten Schwingung mil unterdrücktem
Träger aus einer Trägerschwingung und einem Modulationssignal, mit zwei im B- oder
C-Betrieb arbeitenden, in Reihe geschalteten Transistoren, denen die Trägerschwingung über einen
übertrager zugeführt ist, während das Modulationssignal an einen Verbindungspunkt zweier
zwischen den Eingangselektroden der Transistoren liegender Widerstände eines Spannungsteilers angelegt
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zur selbsttätigen Abgleichung der Schaltungsanordnung bezüglich der Trägerschwingung der
Mittelpunkt einer Verbindung zwischen den Emittern der beiden Transistoren (TsI, TsI) über einen
Kondensator (C4) mit Masse verbunden und das Modulationssignal dem Verbindungspunkt des
eine Gleichvorspannung für die Transistoren erzeugenden Spannungsteilers (R4 bis Rl) über einen
weiteren Kondensator (C3) zugeführt ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen die Klemmen
der Sekundärwicklung des /ur Zuführung der Trägerschwingung dienenden Übertragers (T) und
die r.l'igangselektroden der Transistoren (T.vl,
Tv2) jeweils ein Widerstand (Kl, Rl) Beschältet ist
J. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an die Klemmen der Sekundärwicklung ties Transformators (T) the lingangscleklrodcn
von Transistoren mehrerer Mmluiatorschaltungen
über jeweils eigene Widerstände (Λ1, Rl) angeschlossen sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modulatorschaltung
ein eigener zur Zuführung der Trägerfrequenz dicneiulcrTransforniutoriT)zugeordnet ist (F i g. 2).
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
wischen die Eingangselektroden der Transistoren Γ,ϊΙ, TsI) und die zugehörigen Klemmen der
ekundärwickhmg des zur Zuführung der Träger-■equenz
dienenden Übertragers (7) jeweils ein Konensator(Cl, Cl) geschaltet ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherehcnden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ie Kollcktorkrcise der Transistoren (7fl, TsI) transformatorlos mit einem Verbraucher (Rl.) gekoppelt sind (Fig. 1 und 2).
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherehcnden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ie Kollcktorkrcise der Transistoren (7fl, TsI) transformatorlos mit einem Verbraucher (Rl.) gekoppelt sind (Fig. 1 und 2).
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kollektorkreise der Transistoren [TsI, Ts2) jeweils
mit einer eigenen Primärwicklung eines zur Ankopplung einer folgenden Stufe dienenden Übertragers
(7") verbunden sind (F i g. 3).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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