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Schaltungsanordnung zur Erzeugung frequenzmodulierter Telegrafiesignale
für F i -Telegrafie Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
Erzeugung frequenzmodulierter Telegrafiesignale für F i-Telegrafie, also zur Erzeugung
mehrerer alternativ auftretender Frequenzen.
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Wird zur Erzeugung zweier Frequenzen für die F i-Telegrafie ein einstufiger
Oszillator verwendet, so kann dieser an sich auf verschiedene Weise aufgebaut sein.
Beispielsweise kann die Erzeugung durch eine veränderbare Phasenschiebung im Rückkopplungsweg
des rückgekoppelten Frequenzerzeugers vorgenommen werden.
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Es ist aber auch bekannt, durch Verändern des frequenzbestimmten Zweipoles
des Schwingungserzeugers, also vorzugsweise eines Parallel-LC-Kreises, die Frequenz
entsprechend zu steuern.
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Wird als Schwingungserzeuger ein Transistor-Oszillator verwendet,
dann scheidet die zuerstgenannte Möglichkeit im allgemeinen aus folgenden Gründen
aus: Bei jedem phasendrehenden Glied gehen die Größen von Quelle und Abschlußwiderstand
in die Phasendrehung ein. Beim Transistor-Oszillator sind aber diese Widerstände
je nach der Schaltungsart teilweise oder vollständig durch die Wechselstromkenngrößen
desTransistors bestimmt. Die Exemplarstreuungen der Transistoren und die Temperaturabhängigkeit
der Kenngrößen verursachen daher Frequenzfehler.
Man ist deshalb
bei Verwendung von Transistor-Oszillatoren auf die Veränderung des frequenzbestimmenden
Zweipoles angewiesen. Hierbei ist es bekannt, in diesen Zweipol, vorzugsweise einen
LC-Parallel-Schwingkreis, selbst wahlweise je nach der Polarität des zu sendenden
Telegrafiezeichens eine Kapazität oder eine Induktivität einzukoppeln, wobei dieser
in der einen oder anderen Richtung entsprechend verstimmt wird. Bei geeigneter Wahl
der Zusatzkapazität und der Zusatzinduktivität ist es hierbei möglich, daß die Frequenzsteuerstromkennlinie
des Senders symmetrisch zum Steuerstromnullpunkt zu liegen kommt; dieser Zustand
ist besonders erstrebenswert.
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Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird nun wahlweise diese Zusatzinduktivität
oder Zusatzkapazität, die über steuerbare Richtleiter in Graetzschaltung jeweils
an einer eigenen Wicklung eines übertragers geschaltet sind, abwechselnd in den
Schwingkreis eingekoppelt. Hierbei ist es nachteilig, daß die Koppelwicklungen beim
Umtasten des Oszillators den zum Sperren und Aussteuern der Richtleiter notwendigen
Potentialen folgen müssen und nicht geerdet werden können, wodurch sowohl der Steuerstrom
wie äußere Störfelder über die Koppelwicklungen Störenergie in den Schwingkreis
einspeisen können.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile,
obwohl ebenfalls zur Frequenzumtastung dem frequenzbestimmenden Schwingkreis wahlweise
eine Zusatzinduktivität oder Zusatzkapazität kontaktlos - über Richtleiter zugeschaltet
werden, dadurch, daß die Zusatzinduktivität und die Zusätzkapazität parallel an
der ersten Wicklung eines diese Blindwiderstände in den Schwingkreis einkoppelnden
Übertragers liegen, dessen zweite Wicklung die Induktivität des Schwingkreises selbst
darstellt und daß zur Zuführung dei Sperrspannung für die Richtleiter diese erste
Wicklung in der Mitte angezapft ist. Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung
ist also ebenso wie bei der bekannten Schaltungsanordnung die Induktivität des Schwingkreises
als die zweite Wicklung eines Übertragers ausgebildet, an dessen erste Wicklung
im Gegensatz zu der bekannten Schaltungsanordnung die beiden Zusatzblindwiderstände
über entgegengesetzt gerichtete Richtleiter angeschlossen sind. Diese Richtleiter
werden jeweils bzw. wahlweise in die Sperrstellung gesteuert, so daß an der ersten
Wicklung des Übertragers jeweils nur die Zusatzinduktivität oder die Zusatzkapazität
zu liegen kommt. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise die Zusatzinduktivität ebenfalls,
wie bei der Erläuterung der Figuren noch ausführlich dargestellt, mit einer Mittelanzapfung
versehen und der Zusatzkapazität ist eine Symmetrierwicklung zugeordnet, die es
ermöglicht, auch bei Aufschaltung des Kondensators die Sperrspannung symmetrisch
zuzuführen und somit die ganze Umtastschaltungsanordnung sym netrisch zu betreiben.
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Einzelheiten der Erfindung sowie deren Vorteile werden an Hand von
zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert
In der Fig. i ist die Schaltung eines Transistor-Oszillators dargestellt. Der Transistor
i ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Verstärker in Basisschalfung
betrieben, d. h. der Schwingkreis, der im wesentlichen aus der Kapazität Co und
der Induktivität Lo besteht, ist in dem 'Basiskreis dieses Transistors angeordnet.
Die Induktivität ist zugleich als Sparübertrager ausgebildet. Der gesamte Oszillator
dient zur Erzeugung zweier Frequenzen, und zwar der beiden für den F i-Betrieb eines
Telegrafiesenders notwendigen Frequenzen, die abwechselnd im Takt der Telegrafiezeichen
erzeugt und gesendet werden. Um diesen Schwingkreis für diese beiden Frequenzen
brauchbar zu machen, ist eine Zusatzinduktivität L i und eine Zusatzkapazität C
i vorgesehen, die wahlweise über den aus den Spulen L., D i und
D 2 bestehenden Übertrager in den Schwingkreis eingekoppelt werden. Die Spulen
D i, D 2 sind in Reihe hintereinandergeschaltet und verhalten sich wie eine einzige,
in der Mitte angezapfte Spule, an der die beiden Zusatzblindwiderstände C i und
L i über die Richtleiter RL 2 und RL 2' bzw. RL i und RL i' parallel angeschlossen
sind. Der Zusatzkapazität C i liegt außerdem eine symmetrische Hilfsdrossel L3 parallel.
Die Betriebsspannung für die gesamte Oszillatorschaltung wird über die Klemmen C
und D zugeführt, und zwar liegt an der Klemme C negatives und an der Klemme D positives
Potential. Der Verbraucher its schematisch als ohmscher Widerstand. Ra dargestellt.
An den Klemmen A und B liegen die Telegrafiezeichen, und zwar als Doppelstromzeichen,
also mit wechselndem Potential.
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Zur Erläuterung der Schaltung wird zunächst angenommen, daß die Klemme
A gegenüber der Klemme B positiv sein soll. In diesem Fall fließt dann über den
Widerstand R i ein Strom, der der Zusatzinduktivität über deren Mittelanzapfung
zugeführt wird und sich dort verzweigt und die beiden Richtleiter RL i und RL i'
aussteuert. Der Steuerstrom selbst fließt hierbei über die Wicklungen D i, D 2 wieder
zurück. Die in diesem Stromkreis im wesentlichen am Widerstand R i abfallende Steuerspannung
sperrt hierbei gleichzeitig die Richtleiter RL2 und RLZ ; so daß zwar über die Richtleiter
RL i und RL i' die Zusatzinduktivität L i wechselstrommäßig dem Kreis Co, L, parallel
liegt, während die Zusatzkapazität auf diesen Kreis keinerlei Einfluß hat; die Sendefrequenz
der ganzen Oszillatorschaltung ist daher größer als die Eigenfrequenz des Kreises
Co, La.
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Bei negativem Steuerstrom, also in dem Fall, daß der Punkt
A negativer als der Punkt B ist, fließt Strom über die beiden Wicklungen
D i und D2 der Hauptspule, die beiden Richtleiter RL2 und RL2, die Symmetriedrossel
L3 und den Widerstand R a. Die Richtleiter RL i und RL i' werden hierbei
gesperrt. In diesem Fall ist über die Richtleiter RL2 und RL2' die Zusatzkapazität
C i wechselstrommäßig im Kreis Co und L, parallel geschaltet, während die Zusatzinduktivität
in diesein
Fall ohne Einfluß auf diesen Kreis bleibt; die Sendefrequenz
ist in diesem Fall kleiner als die. Eigenfrequenz des Kreises Co, Lo.
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Zur Dimensionierung der beschriebenen Schaltung sei lediglich gesagt,
daß die Symmetriedrossel L 3 sehr hoch induktiv sein soll und nur zur Steuerstromzuführung
dient. Der durch die Zusatzkapazität C i und diese Symmetriedrossel gebildete Kreis
muß insgesamt kapazitiv sein, wenn der Oszillator richtig arbeiten soll.
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In der Fig. 2 der Zeichnung ist eine Frequenzkennlinie eines Oszillators
nach Fig. i dargestellt, die an einem derartigen Oszillator dann.gemessen wird,
wenn Zusatzinduktivität und Zusatzkapazität (mit Symmetriedrossel) den gleichen
absoluten Widerstand besitzen. Wie aus der Fig.2 zu ersehen ist, liegt die Frequenzkennlinie
genau symmetrisch zum Steuerstromnullpunkt. Ein Oszillator, der mit einem derartigen
Schwingkreis ausgerüstet ist, sendet also zwei Frequenzen aus, die den Doppelstromzeichen
des Telegrafiebetriebes entsprechen, d. h. im Steuerstromnullpunkt schwingt auch
der Oszillator mit einer Zwischenfrequenz, die zwischen den beiden Arbeitslagen
des Oszillators liegt.
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In der Fig.-3 ist ein etwas anders geartetes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Gleiche Teile des Schwingkreises sind mit den gleichen Ziffern wie in Fig. i bezeichnet.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäß Fig. i dadurch,
daß die Symmetriedrossel L3 in zwei getrennte Spulen aufgeteilt ist, die auf den
gleichen Kern wie die Zusatzinduktivität L i gewickelt sind. Die beiden Mittelanzapfungen
der Spule L@ bzw. L 3' sind über zwei Richtleiter RL 3 b.zw. RL 3' und über den
Widerstand R6 mit der Klemme A des Steuerstroms verbunden. Durch diese Anordnung
der Wicklungen kann ein Kern für Spulen gespart werden, allerdings sind dafür zwei
eigene Richtleiter notwendig, damit die Zusatzkapazität C i nicht ständig. über
die Wicklung L 3 auf die Wicklung L i gekoppelt ist und somit auch in den Schwingkreis
eingekoppelt wäre, wenn die Richtleiter RL 2 bzw. RL 2' gesperrt sind. Im übrigen
arbeitet diese Schaltungsanordnung ebenso, wie ausführlich an Hand der Fig. i beschrieben,
d. h., sobald positive Spannung am Punkt A liegt, wird die Zusatzinduktivität in
den Schwingkreis Lo, Co eingekoppelt, und wenn der Punkt A negativer als der Punkt
B ist, ist über die Richtleiter RL2 und RL 2' die Zusatzkapazität C i angeschlossen.
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Die Erfindung wurde an Hand eines Transisto.r-Oszillators beschrieben.
Selbstverständlich ist es möglich, die gleiche Modulationsschaltung auch mit jedem
beliebig anderen Verstärker zu kombinieren, so z. B. auch mit bekannten Röhrenschaltungen.
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Als Richtleiter können die verschiedensten Arten von Dioden Verwendung
finden, wobei auf Temperaturunabhängigkeit und ähnliche Charakteristika keine besonderen
Rücksichten genommen werden müssen, da die zur Steuerung der 'Richtleiter vorhandene
Steuerspannung im allgemeinen so großsein dürfte, daß diese Richtleiter mit Sicherheit
ausgesteuert bzw. gesperrt werden.