DE595807C

DE595807C - Circuit for frequency division or multiplication in integer ratios

Info

Publication number: DE595807C
Application number: DET40936D
Authority: DE
Inventors: Max Pohontsch
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1932-06-20
Filing date: 1932-06-21
Publication date: 1934-04-20

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 20. APRIL 1934ISSUED ON APRIL 20, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 595807 KLASSE 21a⁴ GRUPPE JVi 595807 CLASS 21a ⁴ GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1932 abPatented in the German Empire on June 21, 1932

Es ist bekannt, aus einer Grundschwingung mit der Frequenz fo· unter Anwendung· von Umwandlungs einrichtungen leine neue Schwingung mit der Frequenz fx zu erzeugen, welche in einem ganzzahligen Verhältnis zur Grundschwingung steht. Für technische Zwecke pflegt man die Grundfrequenz sowohl zu vervielfachen, um eine tiefere Frequenz in eine ■höhere umzuwandeln, oder zu teilen zum umgekehrten Zwecke. Als Umwandlungseinrichtungen sind gebräuchlich ruhende oder rotierende Eisenfrequenzwandler mit und ohne Gleidhstromrnagnetisierung und Elektronen-'röhren. It is known to generate a new oscillation with the frequency fx from a basic oscillation with the frequency fo using conversion devices, which oscillation is in an integer ratio to the basic oscillation. For technical purposes it is customary to multiply the fundamental frequency in order to convert a lower frequency into a higher one, or to divide it for the opposite purpose. The usual conversion devices are static or rotating iron frequency converters with and without Gleidhstrom magnetization and electron tubes.

Es ist bekannt (vgl. Abb. 1), bei Verwendung von Elektronenröhren als Umwandlungseinrichtungen, insbesondere für die Zwecke der Frequenzteilung, die zu teilende Frequenz fo als Gitter wechselspannung· 'einem selbsterregten Röhrengenerator G aufzudrücken, der in der Abbildung als rückgekoppelter Generator in Dreipunktschaltung bezeichnet ist. Die Eigenschwingung des Röhrenganierators entspricht dabei angenähert der gewünschten Frequenz fx, die zu der Grundfrequenz fo in einem ganzzahligen Verhältnis steht. Ein wesentlicher Nachteil besteht dabei in der gegenseitigen Beeinflussung zwischen, dem Grundschwingungsgenerator S und demselbsterregten Röhrengenerator G. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil durch folgende Einrichtung beseitigt:It is known (see Fig. 1) that when electron tubes are used as conversion devices, especially for the purposes of frequency division, the frequency fo to be divided as a grid alternating voltage can be applied to a self-excited tube generator G, which is shown in the figure as a feedback generator in a three-point circuit is designated. The natural oscillation of the tube organizer corresponds approximately to the desired frequency fx, which is in an integer ratio to the basic frequency fo. A major disadvantage here is the mutual influence between the fundamental oscillation generator S and the self-excited tube generator G. According to the invention, this disadvantage is eliminated by the following device:

In den Gitterkreis des selbsterfegten Röhrengenerators G (s. Abb. 2) wird in Serie zur Rückkopplung Lau ein regelbarer Widerstand gelegt. Dazu ist eine Elektronenröhre besonders gut geeignet. Dann ergibt sich eine Schaltung, die der bekanntem Gittergleichstrommodulation ,ähnelt, sich jedoch in ihrer Wirkungsweise wesentlich unterscheidet. Im vorliegenden Falle muß der Gittergleichstrom wie auch der Gitterwechselstrom der Generatorröhre den Weg über diese Röhre nehmen. Darin besteht einer der wesentlichen Unterschiede gegenüber der Gittergleichstrommodulation, die nur den Gittergleichstrom steuert, während für den Gitterwechselstrom die Modulatorröhre durch eine Gitterdrossel abgeriegelt und kapazitiv überbrückt ist, damit die zu modulierende Schwingung aufrechterhalten bleibt.In the grid circle of the self-made tube generator G (see Fig. 2) a controllable resistor is placed in series for the feedback Lau. An electron tube is particularly suitable for this. This results in a circuit which is similar to the known grid direct current modulation, but which differs significantly in its mode of operation. In the present case, the direct current grid as well as the alternating grid current of the generator tube must take the path via this tube. This is one of the main differences compared to grid direct current modulation, which only controls the grid direct current, while for grid alternating current the modulator tube is sealed off by a grid choke and capacitively bridged so that the oscillation to be modulated is maintained.

Erfindungsgemäß wird weiter die umzuwandelnde Generatorfrequenz fo dem Gitter der als veränderlicher Widerstand dienenden Röhre R. zugeführt. Die Rückkopplung des selbsterregten Generators, dessen Eigenfrequenz im wesentlichen gleich der gewünschten Frequenz ist, wird zweckmäßig so eingestellt, daß die Selbsterregung eben noch nicht einsetzt, solange die Gitterwechselspannung fo nicht vorhanden ist. Sobald die Wechselspannung/o mit der richtigen Amplitude wirksam wird und /0 im richtigen Verhältnis zur Frequenz fx steht, werden im Generator-According to the invention, the generator frequency fo to be converted is also fed to the grid of the tube R. serving as a variable resistor. The feedback of the self-excited generator, the natural frequency of which is essentially the same as the desired frequency, is expediently set so that the self-excitation does not start as long as the alternating grid voltage fo is not present. As soon as the alternating voltage / o is effective with the correct amplitude and / 0 is in the correct ratio to the frequency fx , the generator

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Max Pohontsch in Berlin.Max Pohontsch in Berlin.

kreis Schwingungen erregt. Abgesehen davon, daß durch diese Anordnung die obenerwähnten Rückwirkungen zwischen dem Grundschwingungsgenerator und der Umwandlungseinrichtung behoben sind, hat die im rückgekoppelten Gitterkreis liegende Röhre/? eine doppelte Wirkung, Während der positiven Halbperiode von fo sind die Selbsterregungsbedingungen für die Schwingung fx erfüllt. circle vibrations excited. Apart from the fact that the above-mentioned reactions between the fundamental oscillation generator and the conversion device are eliminated by this arrangement, the tube /? a double effect, during the positive half cycle of fo the self-excitation conditions for the oscillation fx are fulfilled.

ίο Die Schwingungen werden nur dann aufrechterhalten, wenn die Freigabe der Rückkopplung durch den veränderlichen Widerstand im richtigen Rhythmus erfolgt, also immer eine ganze Anzahl der Perioden — sei es von der erregenden oder umgekehrt von der erregtenSchwingung — abgelaufen ist. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so tritt keine Selbsterregung ein. Dies ist die Wirkung der Röhre/? als veränderlicher Widerstand.ίο The vibrations are only maintained when releasing the feedback through the variable resistor occurs in the correct rhythm, i.e. always a whole number of periods - be it from the exciting or, conversely, the excited vibration - has expired. is If this condition is not met, no self-excitation occurs. This is the effect of the Tube/? as changeable resistance.

Weiterhin kommt hierzu noch eine unterstützende Ventilwirkung. Im stationären Zustand wird die an der Rückkopplungsspule Lw₁ liegende Gitter wechselspannung geteilt über den Gitterkathodenwiderstand der eigentlichen Schwingröhre und den veränderlichen Widerstand R der Beeinflussungsröhre. Es überlagert sich dem durch den. Girbergleichstrom erzeugten Spannungsabfall an R, der sich im Takte von fo ändert, die Gitterwec'hselspannung fx und wirkt so für die Beeinflussungsröhre als Anodenwechselspannung. Offenbar tritt infolgedessen dann der günstigste Zustand für die Schwingungserregung ein, wenn diese Anodenwechselspannung fx und ebenso die Gitterwechselspannung fo an R während der Freigabe der Selbsterregung gleichphasig und positiv sind.Furthermore, there is also a supporting valve effect. In the steady state, the grid alternating voltage applied to the feedback coil Lw ₁ is divided by the grid cathode resistance of the actual oscillating tube and the variable resistance R of the influencing tube. It is superimposed on that by the. DC current generated by the voltage drop at R, which changes in the cycle of fo , the grid alternating voltage fx and thus acts as an anode alternating voltage for the influencing tube. Obviously, as a result, the most favorable state for the oscillation excitation occurs when this anode alternating voltage fx and likewise the grid alternating voltage fo at R are in- phase and positive during the release of the self-excitation.

Die Beeinflussungsröhre regelt demnach die Erregung der abhängigen Schwingungen · durch Beeinflussung der Selbsterregung. Im Gegensatz dazu darf bei der Gittergleichstrommodulation die Selbsterregung nicht beeinflußt werden, da lediglich die Amplitude dör erregten Schwingung gesteuert werden soll. Diese Forderung führte auch dazu, daß die Gittergleichstrommodulation nur beim fremdgesteuerten Sender angewendet wird, um eine Beeinflussung der Schwingungserzeugung im Steuersender zu vermeiden.The influencing tube regulates the excitation of the dependent vibrations by influencing self-excitement. In contrast to this, in the case of grid direct current modulation the self-excitation cannot be influenced, since only the amplitude dör excited vibration is to be controlled. This requirement also led to the fact that grid direct current modulation is only used for externally controlled transmitters to avoid influencing the generation of vibrations in the exciter.

Durch, die neue Einrichtung kann sowohl eine Teilung als auch eine Vervielfachung der Frequenz fo erzielt werden, ohne daß an der Schaltung eine Änderung notwendig ist. Beträgt fx z.B. 10000 Hz, so kann die erregende Frequenz fo z. B. 1000 Hz oder ebensogut 100 000 Hz betragen. Im ersteren Falle wird fx durch Verzehnfachung, im zweiten FaEe durch Teilung im Verhältnis 10 : ι erzielt. Hervorzuheben ist weiter, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung sehr hohe Teilungsverhältnisse in einer einzigen Stufe erzielt werden können. Mit einfachen Laboratoriumsmitteln wurde ohne Schwierigkeiten 'eine Teilung 100 :1 ausgeführt. Ein weiterer Schritt wäre die gleichzeitige Erregung zweier Frequenzen fx_x und fx₂ in einem einzigen Röhrengenerator durch Verwendung von zwei entsprechend abgestimmten Schwingkreisen im Anodenkreis des selbsterregten Generators, wobei fx_x eine Vervielfachung und fx₂ eine Teilung von fo darstellen könnte.As a result of the new device, both a division and a multiplication of the frequency fo can be achieved without a change being necessary in the circuit. If fx is, for example, 10000 Hz, the exciting frequency fo z. B. 1000 Hz or just as well 100,000 Hz. In the first case fx is achieved by tenfold, in the second FaEe by division in the ratio 10: ι. It should also be emphasized that very high division ratios can be achieved in a single stage with the arrangement according to the invention. With simple laboratory means a division of 100: 1 was carried out without difficulty. Another step would be the simultaneous excitation of two frequencies fx _x and fx ₂ in a single tube generator by using two appropriately tuned resonant circuits in the anode circuit of the self-excited generator, where fx _{x could represent} a multiplication and fx ₂ a division of fo .

Claims

Patent claims:

1. Circuit for frequency division or multiplication in integer ratios using a self-excited tube generator, the natural frequency of which is essentially equal to the desired one Frequency is, characterized in that both the grid direct current and the grid alternating current of the self-excited generator flows through a variable resistor whose value is changed in the rhythm of the primary vibration. .

2. Circuit according to claim 1, characterized in that as a variable resistor an amplifier tube, in particular an amplifier tube that acts as a rectifier, Applies.

1 sheet of drawings