DE3040272C2 - Amplitudenmodulierter Sender für Einseitenbandbetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sender nach dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1, Er muß eine Endstufe haben, welche die sie steuernde, trägerfrequente Einseitenbandschwingung linear verstärkt Eine als Endstufe verwendete Senderöhre beispielsweise muß daher eigentlich im B-Betrieb arbeiten und eine fesare ^-//a-Kennlinie aufweisen.

Da man bestrebt ist, die in der Endstufe anfallende Verlustleistung zu reduzieren, ist schon der Vorschlag gemacht worden (DE-Offenlegungsschrift 77 06 586),

ίο die Anodenspannung so mitzumodulieren, daß sie bei kleiner Aussteuerung am Steuergitter reduziert wird.

Es ist weiterhin versucht worden, dabei auftretende Verzerrungen dadurch zu vermeiden (US-Patentschrift 34 86 128), daß bei einem Transistor die (der Anodenspannungsmitmodulation entsprechende) Beeinflussung der Kollektorspannung in Abhängigkeit erfolgt von der augenblicklichen Differenz zwischen den Hüllkurven am Ausgang und am Eingang der Endstufe. Die Wirkung einer solchen Hüllkurvengegenkopplung hat sich aber als nicht ausreichend erwiesen, weil die Regelkreisverstärkung wegen Schwingneigung nicht im eigentlichen erforderlichen Maße hochgetrieben werden kann.

Für Tonfrequenzverstärker ist noch ein anderer Weg bekannt, die Verlustleistung zu reduzieren (Lehrbuch der Funkempfangstechnik I, 5. Auflage, 1959 von Dipl.-Ing. Helmut Pitsch, §292). Es handelt sich um den AB-Verstärker, bei welchem der Arbeitspunkt für kleine Aussteuerungen auf einen kleineren Anodenstrom gelegt wird als für A-Verstärker, so daß sich eine kleinere Verlustleistung als beim A-Verstärker ergibt bei noch einigermaßen kleinem Klirrfaktor für kleine Aussteuerungen. Bei größeren Aussteuerungen verschiebt sich der Arbeitspunkt in Richtung zum B-Betrieb durch einen bei der Aussteuerung auftretenden Gleichspannungsabfail an einem Kathodenwiderstand, hervorgerufen durch einen Richtstrom infolge der teilweisen Gleichrichtung, die im B-Betrieb auftritt Der Gleichspannungsabfall am Kathodenwiderstand wird als negative Gittervorspannung uxr Verschiebung des Arbeitspunktes benutzt Da im B-Betrieb für große Aussteuerungen die negative Halblwelle beschnitten wird, muß ein solcher AB-Verstärker in Gegentaktschaltung betrieben werden, um den Klirrfaktor in Grenzen zu halten. Zur Reduzierung des verbleibenden Klirrfaktors wird dabei eine relativ große Zeitkonstante von 0,15 Sekunden vorgeschlagen für die Parallelschaltung des Kathodenwiderstandes (z.B 200 0hm) und eines Oberbrückungskondensators (von z. B. 750 μΤ⁷).
Dieser bekannte AB-Tonfrequenzverstärker hat also

so gegenüber dem A-Verstärker in erster Linie das Ziel, die Verlustleistung zu reduzieren durch eine Arbeitspunktverschiebung in Richtung B-Betrieb bei großen Aussteuerungen und eine verzögerte (durch die Kathodenwiderstands/Kondensator-Kombination)

Rückkehr zum Α-Betrieb bei kleinen Aussteuerungen. Dabei wird bewußt eine Verschlechterung des Klirrfaktors in Kauf genommen, die dann wieder abgemildert wird durch Gegentaktbetrieb und besondere Bemesjungsvorschriften für die Kathodenwiderstand/Kondensator-Kombination.

Für die Endstufe eines Einseitenbandsenders kommt eine solche Schaltung aus mehreren Gründen nicht in Frage:
Zunächst ist ein Gegentaktbetrieb bei einer Senderendstufe zu teuer.

Weiterhin gibt es zwar spezielle Einseitenband-Hochfrequenzröhren für B-Betrieb mit einer Gitterspannungs-Anodenstrom-Kennlinie, die soweit wie möglich

einer Geraden angenähert ist; jedoch sind schon bei Verwendung einer solchen Röhre die Verzerrungen der Hüllkurve der verstärkten Einseitenbandschwingung so groß, daß man bei dem Bemühen, Verlustleistung einzusparen, keine weiteren Verzerrungen hinnehmen kann. Die: gilt erst recht bei der Verwendung einer Endröhre mit einer gekrümmten Kennlinie, die nicht speziell für den Einseitenbandbetrieb einer Geraden angenähert worden ist Die Methode der Verlustleistungseinsparung durch Verwendung eines ΛΒ-Verstärkers ist daher für einen Einseitenbandsender ungeeignet, weil dabei zunächst einmal zusätzliche Verzerrungen in Kauf genommen werden müßten. Es wäre auch nicht möglich, diese Verzerrungen durch eine besondere Bemessung der Kathoden-Widerstand/Kondensator-Kombination wieder zu eliminieren, da gerade durch diese Kombination bei der Verstärkung von Einseitenbandschwingungen zusätzliche Verzerrungen hervorgerufen werden, weil die Verschiebung des Arbeitspunktes nicht synchron mit der RF-Amplitudenänderung erfolgt

In anderem Zusammenhang, nämlich zur Beseitigung von Verzerrungen in Zweiseitenbandempfärtgern dann, wenn diese Einseitenbandsignale empfangen, ist es bekannt, im Einseitenbandsender gegensinnige Vorverzerrungen dadurch vorzunehmen, daß eine Einseitenbandschwingung (beispielsweise eine bis auf ein Seitenband beschnittene, mit einer Modulierenden amplitudenmodulierte Trägerschwingung) zusätzlich mit derselben Modulierenden amplitudenmoduliert wird, um der Einseitenbandschwingung die Hüllkurve der Modulierenden aufzuzwingen (Meinke-Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 2. Auflage, Springer 1962, Seiten 1314 ff und DE-PS 9 50 788).

Die Erfindung befaßt sich im Gegensatz zu diesem Stand der Technik nicht mit Vorverzerrungsmaßnahmen, sondern mit der möglichst unverzerrten, aber auch möglichst verlustleistungsarmen Linearverstärkung in der Endstufe eines Einseitenbandsenders, bei dem die Einseitenbandmodulation — wie auch beim obigen Stand der Technik — schon in einer Vorstufe vorgenommen ist

Zur Verlustleistungsreduzierung ist außerdem bekannt, — aber nur in Zusammenhang mit Zweiseitenbandsendern, wo allein es sinnvoll ist — eine Trägersteuerung vorzunehmen (sogenannte HAPUG-Modulation) in der Weise, daß für die Dauer kleiner Modulationssignale die Trägeramplitude herabgesetzt wird.

Dies geschieht aber nicht im Rhythmus des Verlaufes der Modulierenden, sontiern im Rhythmus des Verlaufes von deren Dynamik (Lautstärkeschwankungen).

Für die möglichst linear, aber auch möglichst verlustleistungsarm verstärkende Endstufe in einem Einseitenbandsender ist es Aufgabe der Erfindung, eine optimale Lösung zu finden für die im Widerstreit stehenden Bestrebungen, sowohl die Verzerrungen als auch die Verlustleistung möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Sender mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei ist es bemerkenswert, daß die Endstufe jetzt entweder bei unveränderten Verzerrungen mit besserem Wirkungsgrad oder bei unverändertem Wirkungsgrad mit geringeren Verzerrungen oder in einem Zwischenzustand zwischen diesen Möglichkeiten betrieben werden kann und daß die Erfindung auch zur Verminderung anderer Verzerrungen verwendet werden kann, die unabhängig von der Kennlinienkrümmung der Endstufe dann auftreten, wenn deren Betriebsspannung synchron zur Hüllkurve der Einseitenbandschwingung im'tgesteuert wird (zur Verlustleistungseinsparung), insbesondere wenn dazu ein Schaltverstärker benutzt wird, der mit pulslängenmodulierten Impulsen arbeitet

Während noch in der einem anderen Zweck dienenden Senderschaltung nach der obengenannten DE-PS 9 50 788 (Seite 3, Zeilen 40—56) von dem ίο üblichen Einseitenbandsenderprinzip (Vorstufenmodulation mit anschließender Linearverstärkung) abgerückt worden ist, wird mit der vorliegenden Erfindung wieder zu diesem Prinzip zurückgekehrt, denn die hier vorliegende Stromflußwinkelsteuerung der Endstufe dient lediglich der Linearisierung der Verstärkung und darf nicht zum Beispiel mit einer Gitter-Amplitudenmodulation verwechselt werden, bei der zwar auch eine Stromflußwinkelsteuerung stattfindet aber nach einer ganz anderen Gesetzmäßigkeit

Anhand der Zeichnungen wird di' Erfindung und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ntfbsr erläutert

F i g. 1 zeigt eine bekannte Einseitenband-Senderendstufe, die

F i g. 2 und 3 zeigen erläuternde Diagramme dbzu. Fig.4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, zu der in

Fig.5 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Gestalt eines Blockschaltbildes dargestellt ist während F i g. 6 ein Detail zu F i g. 5 zeigt Untereinander gleiche Teile haben in den Figuren untereinander gleiche Bezugszeichen.

In F i g. 1 wird einer im B-Betrieb arbeitenden Senderöhre 1 von einer Eingangsklemme 2 über einen Kondensator 3 am Steuergitter eine Einseitenbandschwingung zugeführt mit einer Hüllkurve h. Diese Einseitenbandschwingung ist links neben der Eingangsklemme 2 in Abhängigkeit von der Zeit * dargestellt, wobei zwei repräsentative Schwingungen e und f hervorgehoben sind. Das Steuergitter der Senderöhre 1 ist über einen Widerstand 4 vorgespannt mit einer Gkichspannung Ug i, so daß am Steuergitter als Steuerschwingung die Einseitenbandschwingung und als Steuergröße die Überlagerung der Einseitenbandschwingung mit der Gittervorspannung Ug liegt

Zur Anode der Senderöhre 1 fließt aufgrund des ß-Betriebes mit einem konstanten Stromflußwinkel von 180° ein Anodenstrom Ia, der von einer Klemme 5 mit der Spannung {/kommend über ein Netzwerk Nfließt das auf das Einseitenband abgestimmt ist Das Netzwerk enthält einen Transformator T, über den eine Ausgangsspannung ausgekoppelt wird für eine Antenne A.

In Fi g. 2 ist eine idealisierte L^//a-Kennlinie für die SendirShre 1 dargestellt und gezeigt, wie die steuernde Binseitenbandschwingung Ug am Steuergitter der Senderöhre 1 zeitabhängig in einen Anodenstrom Ia umgesetzt wird. Dabei entsteht aus der eingangsseitigen Hüllkurve h eine ausgangsseitige Hüllkurve Hi für den Anodenstrom Ia und aus den repräsentativen Einzel*- schwingungen e b^w. /werden ausgangsseitig Halbwellen Ei bzw. Fl. Es ist ersichtlich, daß die positiven Halbwellen der Steuerschwingung wegen des linearen Verlaufs der Kennlinie linear verstärkt werden. Durch das Netzwerk N wird dafür gesorgt, daß von der /a-Ausgangsschwingung nur diejenigen Frequen/komponenten in eine Absgangsspannung Ua am Transformator Tund an der Antenne A umgesetzt werden, die in das Einseitenband fallen. Ausgesiebt werden dagegen der Gleichspannungsanteil und die Oberwellen der

RF-Schv'ingung (Einseitenbandschwingung), so daß an der Antenne A wieder eine genau proportional zur eingnngsseitigen Einseitenbandschwingung verlaufende Spannung vorhanden ist.

In Wirklichkeit sind die Verhältnisse aber nicht so ideal, wie aus F i g. 3 hervorgeht, wo die entsprechenden Schwingungsverläufe für eine realistischere Ug/Ia-Kennlinie gezeigt sind. Aus der repräsentativen Einzelschwingung c wird nun ausgangsseitig eine Schwingung El und aus /wird F2, so daß sich aus der eingnngsseitigen Hüllkurve h eine Stromhüllkurve H2 ergibt Man sieht, daß diese Hüllkurve H2 erheblich abweicht von der Hüllkurve H\ in F i g. 2. Die Folge Javon ist, daß die an der Antenne A entstehende Spannung eine Hüllkurve aufweist, die gegenüber der eingangsseitigen Hüllkurve Λ verzerrt ist. Ursache für die unerwünschte Form der Hüllkurve H 2 ist die Tatsache, daß am Arbeitspunkt B aufgrund der gekrümmten Kennlinie sich bei gröberer Aussteuerung fcl letztlich eine größere Steilheit ergibt als bei kleinerer Aussteuerung (f). Daran ändert sich auch im wesentlichen nichts, wenn der Arbeitspunkt ßnoch weiter nach links verschoben wird.

Anhand von Fig.4 wird nun gezeigt, wie die unerwünschten Verzerrungen mit Hilfe der Erfindung vermindert werden können. Je nach Größe der Amplitude der zu verstärkenden Einzelschwingung e, f ergibt sich ein unterschiedlicher Stromflußwinkel, weil der Arbeitspunkt auf der Kennlinie verschoben wird. Für die Steuerschwingung e mit ihrer großen Amplitude befindet er sich im Punkt Q so daß die Senderöhre im C-Betrieb arbeitet. Entsprechend hat die Ausgangsschwingung E3 einen Stromflußwinkel von weniger als 180". Für den linken Nulldurchgang der Steuerschwingung /'mit ihrer kleineren Amplitude verschiebt sich der Arbeitspunkt entsprechend dem Pfeil 6 ungefähr nach B.

Die Steuerschwingung nimmt dabei die Lage f\ ein, so daß ausgangsseitig eine Schwingung F3 entsteht. Sinkt die Amplitude der Steuerschwingungen auf Null, so verschiebt sich der Arbeitspunkt entsprechend dem Pfeil 7 zum Punkt 4 entsprechend dem sogenannten A- Betrieb. Auf diese Weise entsteht für den Anodenstrom la eine Hüllkurve H3, welche dafür sorgt, daß die Hüllkurve der an der Antenne A entstehenden Spannung gegenüber der Hüllkurve Ader Steuerschwingung wesentlich weniger verzerrt ist als im Falle der F ig. 3.

Es ist ersichtlich, daß bei der Betriebsweise nach Fig.4 für kleine Aussteuerungen, also bei einem Arbeitspunkt entsprechend dem Λ-Betrieb mehr Verlustleistung anfällt als bei ß-Betrieb. Dieser Nachteil wird aber dadurch kompensiert, daß bei großen Aussteuerungen (e) im C-Betrieb, also mit sehr geringer Verlustleistung gearbeitet wird. Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades wird — wie später gezeigt — durch eine zusätzliche Mitsteuerung der Anodenspannung erreicht In dem Blockschaltbild nach F i g. 5 sind als bevorzugtes Beispiel diejenigen Mittel gezeigt, mit denen sich ein Sender nach der Erfindung aufbauen läßt

Um die an der Klemme 2 erforderliche Steuerschwingung in Gestalt einer Einseitenbandschwingung zu erzeugen, ist in bekannter Weise an einem Tonfrequenzeingang 8 eine Mischstufe 9 vorgesehen, dem an einer Klemme 10 eine trägerfrequente Schwingung zugeführt ist Dem Modulator 3 ist ein Bandpaß il nachgeschaltet zur Unterdrückung des unerwünschten. Seitenbandes. Am Ausgang erscheint die Einseitenbandschwingung 12, die schon in F i g. 1 gezeigt wurde, mit der Hüllkurve h.

Eine solche Hüllkurve ergibt sich beispielsweise bei Modulation mit zwei Tonfrequenzschwingungen untereinander gleicher Amplituden. Bei Mehrtonmodulation mit unterschiedlichen Amplituden kann sich die punktierte Hüllkurve /»'ergeben. Dem Einseitenbandfilter 11 folgt dann, evtl. unter Zwischenschaltung weiterer Verstärker, schließlich ein Treiberverstärker 13, der die Steuerschwingung liefert für die Endröhre 1.
Zunächst zur Verringerung der Verzerrungen, die in der Endröhre 1 infolge der gekrümmten Verstärkungskennlinie auftreten, sind nun Mittel zur Steuerung des Arbeitspunktes dor Endstufe 1 vorgesehen, derart, daß sich prinzipiell die Verhältnisse nach Fig.4 erreichen lassen, so daß sich also die durch die Hüllkurven h (für

is Eintonmodulation) bzw. h' (für Mehrtonmodulation) gekennzeichneten Einseitenbandschwingungen an dem abgestimmten Reaktanznetzwerk N möglichst linear reproduzieren lassen. Das ist gewährleistet, wenn die Grundweiienampütuucii dar steuernden Einscitcnfcsr.d schwingung bei den verschiedenen vorkommenden

Frequenzen und Amplituden am Netzwerk N Span-

nungsgrundwellenamplituden ergeben, die um einen konstanten Faktor vergrößert sind.

Die erwähnten Mittel bestehen aus einem Hüllkur-

vendetektor 14, welchem die Einseitenbandschwingung 12 zugeführt ist, und im einfachsten Fall aus einer nachgeschalteten Überlagerungsstelle 15 vor dem Steuei gitter der Endstufe 1, wenn das Ausgangssignal 16 des Hüllkurvendetektors 14 die richtige Polarität hat.

was davon abhängig ist, welche Art von Verstärkungselement (Röhre, pnp- oder pnp-Transistor) als Endstufe 1 verwendet wird. Im vorliegenden Fall wird die Polarität des Ausgangssignals 16 des Hüllkurvendetektors 14 noch durch einen Umkehrverstärker 17 umgekehrt (UM). Außerdem wird an der Überlagerungsstelle 15 zusätzlich über einen Widerstand 18 noch eine Gleichspannung Ug \ überlagert, um die richtige Grundeinstellung für den Arbeitspunkt der Endstufe 1 einstellen zu können. An der Überlagerungsstelle 15 ergibt sich dann als gesamte Steuergröße eine Schwingung 19, bei der allerdings die Spannung Ug \ nicht berücksichtigt ist.

Auf diese Weise wird der Arbeitspunkt der im Eintaktbetrieb arbeitenden Endstufe 1 synchron, unverzögert und hysteresefrei in Abhängigkeit von der Hüllkurve Λ bzw. /»'der Steuerschwingung 12 gesteuert, wobei natürlich dafür gesorgt sein muß, daß die Laufzeiten vom Abzweigpunkt 20, wo der Hüllkurvendetektor 14 angeschlossen ist bis zur Überlagerungsstelle 15 untereinander gleich sind sowohl für den Einseitenbandsignalweg 20-13-3-15 als auch für den Arbeitspunktsteuerweg 20-14-36-21-17-15.

Dem Hüllkurvendetektor 14 ist dabei noch ein Vorverzerrer 21 nachgeschaltet, der erforderlich werden kann, wenn bezüglich der Hüllkurve die Linearität der Endstufe t noch nicht ausreichend sein sollte. Ais Vorverzerrer 21 kann ein Diodenverzerrer benutzt werden mit gekrümmter Kennlinie, die durch Messungen ermittelt werden kann und von der Verstärkungskennlinie der Senderröhre 1 abhängt

An dieser Stelle stellt sich die Frage, ob es nicht einfacher wäre, den Arbeitspunktsteuerweg 20-14-21-17-15 fortzulassen und dafür einen geeigneten Vorverzerrer in den Tonfrequenz- bzw. Einseitenbandsignalweg 11-20-13-3-15 zu legen. Dies wäre im Prinzip möglich, aber sehr aufwendig, da eine sehr starke Vorverzerrung nötig wäre, die zu einer Beeinflussung der bei Einseitenbandmodulation auftretenden Phasen-

modulation führen kann.

Demgegenüber braucht der Vorverzerrer 21 nach dem Hüllkurvendetektor 14 nur noch eine schwache Vorverzerrung vorzunehmen, die viel leichter zu beherrschen ist.

Abgesehen von der Linearisierung der Verstärkung der RF-Endstufe hat die Arbeitspunktsteuerung eine zusäviiche Bedeutung im Rahmen der bisher noch nicht beschriebenen Schaltungsteile.

Zur Verlustleistungseinsparung in der Endstufe 1 wird deren Anodenspannung nämlich synchron zur Hüllkurve Λ bzw. A'mitgesteuert. Als Mitsteuerungsmittel ist ein Leistungsverstärker 22 vorgesehen, dessen Ausgang an die Klemme S angeschlossen ist und der gesteuert wird (mittelbar) vom Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 14. Der Leistungsverstärker 22 wird also gesteuert von einer Schwingung 23 und liefert als Betriebsspannung für die Endstufe 1 den verstärkten Spannungsver- !s'jf 24. Dadurch wird di? Betricbssnsnn¹."?" "iP^r Endstufe 1 immer dann herabgesetzt, wenn die Hüllkurve Λ bzw. h' eine Einschnürung aufweist. Am Anodenstromverlauf la gemäß Fig.4 ändert sich dadurch nichts. Die Mitsteuerung der Anodengleichspannung dient nicht zur Modulation sondern nur zur Wirkungsgradverbesserung. Der Anodenspannungsverlauf ist in F i g. 5 unter Ziffer 25 angegeben, wobei die strichpunktierte Linie der Mittelwert ist, der durch das Reaktanznetzwerk N herausgefiltert wird, weil die Grundwellen und die Oberwellen dieses Mittelwertes im niederfrequenten Tonfrequenzbereich liegen. Die AnoJenspannung sinkt jeweils nur so weit ab, daß die Röhre durch die RF-Schwingung noch nicht bis zur Restspannung ausgesteuert wird.

Bevorzugt wird für den Leistungsverstärker 22 eine Anordnung nach F i g. 6 verwendet, die ausgehend von einem Abgriff 26, der auch in Fig.5 gezeigt ist, einen Pulsdauermodulator (PDM) 27 mit nachgeschaltetem Verstärker 28 enthält Dieser steuert eine Schaltröhre 29, die zusammen mit einer Freilaufdiode 30 und einem nachgeschalteten Tiefpaß 31 einen Schaltverstärker bildet, wie er als Modulationsverstärker bekannt ist aus der DPS 12 18 557 und dessen Wirkungsweise leicht verständlich beschrieben ist in den Rundfunktechnischen Mitteilungen, Jahrgang 21, 1977, Heft 4, Seiten 153—157. Die Betriebsspannung wird der Klemme 32 zugeführt und von dort fließt ein Strom je nach Schaltzustand der Schaltröhre 29 entweder über die eine oder die andere Wicklung einer Speicherspule 33. Ein Kondensator 34 stellt für Oberwellen der Schaltfrequenz (z. B. 54 kHz) eine Verbindung zwischen den beiden Wicklungen her; er ist erforderlich, da praktisch keine 100% ige Kopplung zwischen den Wicklungen der Speicherspule 33 erreicht werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Mitsteuerung der Anodenspannung durch die Ausgangsspannung 24 des Leistungsverstärkers 22 in Fig.5 zusätzliche Verzerrungen der durch die Endstufe 1 verstärkten Hüllkurve der Einseitenbandschwingung hervorrufen kann. Ursache dafür ist der Anodendurchgriff der Senderöhre 1. Der Durchgriff hat Rückwirkungen der Anodenspannung (Klemme 5) auf die Steuergröße am Steuergitter. Bei Verwendung eines Schaltverstärkers als Leistungsverstärker 22 ergeben sich aber auch Rückwirkungen auf diesen selbst und zwar in der Weise, daß störende Einschwingvorgänge insbesondere im Tiefpaß 31 auftreten.

Es hat sich nun herausgestellt, daß sich die Rückwirkungen durch die mitgesteuerte Anodenspannung durch die Mittel zur Arbeitspunktsteuerung günstig beeinflussen lassen. Diese Mittel erfüllen damit also dann einen doppelten Zweck, wenn die Anodenspannung mitgesteuert wird.

Bei der Erfüllung dieses doppelten Zweckes hat sich allerdings gezeigt, daß (auch abhängig von der Kennlinie der Senderöhre 1) die Dimensionierung der Verstärkung des Verstärkers 17 und des Vorverzerrers 21 wie auch der Gittervorspannung Ug ί eine etwas

ίο andere sein muß, je nachdem, ob eine Optimierung bezüglich derjenigen Verzerrungen erreicht werden soll, welche durch die gekrümmte Kennlinie der Leistungsröhre 1 hervorgerufen werden, oder ob Einschwingvorgänge im Leistungsverstärker 22 nach Fig.6 weitgehend vermieden, werden sollen. Diese Einschwingvorgänge beruhen nämlich darauf, daß der Tiefpaß 31 in F i g. 6 durch die Senderöhre 1 fehlangepaßt ist, weil die Senderöhre nicht bis zur

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der Senderöhr; 1 ist dann nicht mehr klein genug, um Einschwingvorgänge im Schaltverstärker 22 nach F i g. 6 ausreichend zu dämpfen. Um den Verstärker 22 nach F i g. 6 immer mit dem gewünschten Widerstand abzuschließen, muß der Arbeitspunkt der Senderendstufe 1 bei kleiner werdender RF-Ansteuerung in den ^-Betrieb verschoben werden. Dadurch kann erreicht werden, daß sich der Anodengleichstrom proportional mit der Ausgangsspannung 24 des Verstärkers 22 ändert, d. h. daß der Lastwiderstand des Schaltverstärkers 22 konstant ist.

Die Steuerung des Senderöhrenarbeitspunktes zur Anpassung des Verstärkers 22 hat bei der Schaltungsdimensionierung Vorrang vor der Linearisierung der Verstärkung der Senderendröhre 1.

Abhängig von der Krümmung der Röhrenkennlinie kann dabei eine nicht vollständige Kompensation bzw. eine Überkompensation der Verzerrungen der Senderöhre 1 auftreten.
Um einen guten Abschluß des Verstärkers 22 zu erreichen und gleichzeitig die Verzerrungen der Hüllkurve an der Antenne A auf einen möglichst kleinen Wert herabzusetzen, besteht die Möglichkeit, über eine zusätzliche Leitung 35 in F i g. 5 die die Arbeitspunktverschiebung steuernde Ausgangsgröße des Verstärkers 17 auch schon (evtl. umgepolt) der Steuerelektrode des Treiberverstärkers 13 zuzuführen. Beim Treiberverstärker 13 braucht man auf eine Wirkungsgradverschlechterung durch Verschiebung des Arbeitspunktes in Richtung zum /4-Betrieb bei kleiner Aussteuerung

so nicht so sehr Rücksicht zu nehmen wie bei der Endstufe 1. Durch die zusätzliche Leitung 35 wird es also möglich, die Arbeitsweise der Endstufe 1 mehr nach Gesichtspunkten der Wirkungsgradverbesserung auszulegen und hier die Einschwingvorgänge im Schaltverstärker 22 zu bekämpfen, während die Kompensation restlicher Verzerrungen durch Arbeitspunktsteuerung im Treiberverstärker 13 und im Vorverzerrer 21 erfolgen kann. Ein solcher Vorverzerrer kann übrigens auch in die Leitung 35 zusätzlich oder anstelle des Vorverzerrers 21 eingesetzt werden.

Zwischen dem Hüllkurvendetektor 14 und dem Abgriff 26 ist ein einstellbarer Kapper 36 vorgesehen.

Er schneidet von den positiven Halbwellen der Hüllkurve Λ, also von der Schwingung 16 die unteren

es Spitzen ab. Dadurch wird zum einen erreicht, daß der Arbeitspunkt der Endstufe 1 nicht gar zu weit in positive Bereiche der Steuerspannung, also nicht allzuweit in den y4-Betrieb hineingesteuert wird, weil sich dies als nicht

notwendig erwiesen hat. Außerdem sind auch bei der Schwingung 23 diese Spitzen abgeschnitten, was deshalb insbesondere für einen Schaltverstärker nach F i g. 6 als Leistungsverstärker 22 von Vorteil ist, weil dieser dadurch nicht einen so hohen Oberwellenanteil übertragen muß, als es mit den Spitzen der Halbwelle der Hüllkurve h der Fall wäre, Durch Einstellung des Kappers kann der Abschluß des Verstärkers 22 nach F i g. 6 weitei verbessert werden und es ist besonders

ίο

bei Modulation mit Frequenzen an der oberen NF-Bandgrenze eine Einstellung auf Verzerrungsminimum möglich.

Durch geeignete Schaltungsmaßnahmen wird dafür gesorgt, daß die Signallaufzeiten des Verstärkers 22, des RF-Vorverstärkers 13 und der Gittersteuerung (21, 17) so aufeinander abgestimmt sind, daß an der Senderendröhre 1 keine nennenswerten gegenseitigen Phasenverschiebungen auftreten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. AmpUtudenmodulierter Sender für Einseitenbandbetrieb mit einer trotz nichtlinearer Verstärkungskennlinie im wesentlichen linear verstärkenden, hauptsächlich im B-Betrieb arbeitenden Endstufe (1), weiche Ober einen Steuerschwingungsweg (20-13-2-3-15) gesteuert wird und ausgangsseitig ein Reaktanznetzwerk (N) zur Dämpfung der außerhalb des Einseitenbandes erzeugten harmonischen Verzerrungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Arbeitspunktsteuerweg (20-14-36-21-17-15) aus der Einseitenbandschwingung (12) mit Hilfe eines Hüllkurvendetektors (14) eine Steuergröße (U 17 in den Fig.4 und 5) gewonnen wird, mit welcher der Stromflußwinkel der Endstufe (1) im wesentlichen unverzögert, hysteresefrei und synchron mit dem Verlauf der Hüllkurve (h, h') gesteuert wird, und zwar bis in den C-Betrieb bei den größten Amplituden der Einseitenbandschwingung (12).

2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitspunktsteuerweg (20-14-36-21-17-15) ausgelegt ist zur Stromflußwinkelsteuerung bis in den /!-Betrieb bei den kleinsten Amplituden der EinseitenbandschwmguEg.

3. Sender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Arbeitspunktsteuerweg (20-14-36-21-17-15) gewonnene Steuergröße (U 17) und die steuernde Einseitenbandschwingung (12) einander überlagert der Steuerelektrode der Endstufe (1) zugeführt werden.

4. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung (Klemme 5) der Endstufe (1) durch zusätzliche Mitsteuerungsmittel (14,36,22) mitgesteuert ist, und zwar, abgesehen von dem Bereich sehr kleiner Einseitenbandschwingungsamplituden, proportional dem Hüllkurvenverlauf (h, A'jdieser Einseitenbandschwingung (12).

5. Sender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitsteuerungsmittel einen Schaltverstärker (22; 29 bis 34) mit nachgeschaltetem Tiefpaß (31) enthalten, wobei dem Schaltverstärker ein Pulsdauermodulator (27) vorgeschaltet ist

6. Sender nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Einschwingvorgängen im Schaltverstärker (22; 29 bis 34) der Arbeitspunktsteuerweg (20-14-36-21-17-15) so ausgelegt ist, daß eine nicht vollständige oder aber eine übermäßige Kompensation der Verzerrungen der Endstufe (1) zugelassen ist

7. Sender, bei dem der Arbeitspunktsteuerweg (20-14-36-21*17-15) nach einem vorangehenden Anspruch und/oder die Mitsteuerungsmittel (14,36, 22) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 einen Kapper (36) enthalten zur Kappung von durch aneinanderstoßende Halbwellen gebildeten Spitzen der Hüllkurve (h) in dem Bereich, in dem die Einseitenbandschwingung sehr kleine Amplituden hat

8. Sender nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe (1) im Eintaktbetrieb arbeitet.