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Mehrkreisiges Bandfilter mit Maximal- und Minimalpunkten in der Resonanzkurve
Die vorliegende Erfindung betrifft mehrkreisige Bandfilter mit Maximal- und Minimalpunkten
in der Resonanzkurve. Derartige Filter eignen sich beispielsweise für den Rundfunk,
besonders aber als sogenannte Breitbandfilter für den Drahtfunk und für Fernsehgeräte.
Es ist bekannt, beim Eingangskreis derartiger Bandfilter die Energiezufuhr und -entnahme
über eine einen der Minimalpunkte erzeugende Serienschaltung vorzunehmen unter einer
Ankopplung an den nachfolgenden Kreis, welche die Ausbildung der Serienresonanz
nicht hindert. Sollen die Maximal- und Minimalpunkte in der Resonanzkurve zwecks
Erhöhung der Selektivität einen geringen Frequenzabstand aufweisen, so ergibt sich
für die Kapazität der Serienschaltung ein Blindwiderstandswert, der zur Erzeugung
der gewünschten Resonanz für den Maximalpunkt eine praktisch unbrauchbare Größe
der Spule erfordert. Erfindungsgemäß wird erkannt, daß die Größe der wirksamen Gesamtkapazität,
welche mit der Selbstinduktion der Spule die den Maximalpunkt hervorrufende Parallelresonanz
eingeht, durch Parallelschaltung einer Kapazität zur Spule ohne sonstige Nachteile
verändert werden kann. Eine ähnliche Wirkung übt die Parallelschaltung einer Spule
zur Kapazität aus. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß die einen der
Minimalpunkte erzeugende Serienschaltung des Eingangskreises aus einem Parallelresonanzkreis
und einem zusätzlichen Blindwiderstand besteht. Hierbei kann nach einer weiteren
Erkenntnis der Erfindung eine besonders wirksame Ableitung von Störfrequenzen, die
in größerem Frequenzabstand vom gewünschten Abstimmbereich anfallen, durch Überbrükkung
der Serienschaltung durch einen weiteren zusätzlichen Blindwiderstand erzielt werden.
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Die Abbildungen geben bekannte und nach den Vorschlägen der vorliegenden
Erfindung erzeugte Resonanzkurven wieder, weiterhin nach den Vorschlägen der vorliegenden
Erfindung ausgebildete Schaltungen -eon Rundfunkempfangsgesäten. Diese Schaltungen
eignen sich jedoch auch für Drahtfunk- und Fernsehgeräte sowie für andere Zwecke.
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In den Abb. z bis 3 stellt die Abszisse die Frequenz
f und
die Ordinate die Spannung
U
dar. Abb. z gibt die Abstimmkurve eines Schwingungskreises
normaler Bauart wieder, bei der zu beiden Seiten der Resonanzstelle die Spannung
stetig abnimmt. Demgegenüber zeigt Abb. 2 die resultierende Abstimmkurve zweier
Schwingungskreise reit entgegengesetzt unsymmetrischer Abstimmkurve und dem Spannungsmaximum
benachbarten Spannungsminima. InderresultierendenAbstimmkurve der Abb. 2 sind die
Spannungsmaxima der beiden zusammengeschalteten Schwingungskreise genau zur Deckung
gebracht, wie es beispielsweise bei Anordnung der Schwingungskreise in verschiedenen
Verstärkerstufen (Kaskadenschaltung) zweckmäßig ist. Die erzielte Versteilerung
der Kurvenflanken ist offensichtlich, aber auch die nachteilig schmale Ausbildung
der Kurvenspitze. Werden jedoch nach dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung gleichartige
minimale
Scheitelpunkte an jede Seite des Resonanzbereiches einer Bandfilterkurve gelegt,
so ergibt sich der denkbar günstige Kur-
| venverlauf nach Abb. 3. Die Gestalt der °Reä |
| sonanzkurve der Abb. 3 nähert sich weitgeher |
| einer rechteckigen Form, welche die d e1' |
Form sein würde, und zwar besonders deshalb-; da hier der Frequenzabstand der gezeigten
beiden Maximalpunkte voneinander größer ist als der Frequenzabstand zwischen den
benachbarten Maximal- und Minimalpunkten. Es sei noch besonders. darauf hingewiesen,
daß die Spannungswerte der gezeigten Minimalpunkte weit unterhalb derjenigen Spannungen
liegen, welche bei zwei in Kaskade oder Bandfilterschaltung angeordneten Schwingungskreisen
normaler Bauart an entsprechenden Stellen der resultierenden Abstimmkurve auftreten.
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In Abb. q. sind zwei Schwingungskreise mit entgegengesetzt unsymmetrischer
Resonanzkurve innerhalb einer Stufe angeordnet und derart miteinander gekoppelt;
daß eine Abstimmkurve nach Abb. 3 entsteht. Die zwischen der Antenne i und der Erde
2 auftretende Hochfrequenzspannung wird über die Kapazität 3 dem aus dem Parallelkreis
4, 5 und den zusätzlichen Kapazitäten 6, 7 bestehenden Schwingungskreis zugeführt.
Das Spannungsminimum in der Resonanzkurve dieses Schwingungskreises wird durch Resonanz
der Serienschaltung 4, 5 und 7 hervorgerufen, indem die ankommende Spannung zur
Erde ä abgeleitet wird. Das Spannungsmaximum tritt auf, wenn die gleiche Serienschaltung
sich mit der weiteren zusätzlichen Kapazität 6 in Parallelresonanz befindet, welche
die Saarienschaltung überbrückt. Die Hochfrequenzspannung wird also über den gleichen
zusätzlichen Blindwiderstand 6 zugeführt und entnommen. Der entnommene Spannungsabfall
wird über die Kapazität 8 dem Schwingungskreis g; io zugeführt, welcher von dem
kapazitiven Spannungsteiler 1i, =2 überbrückt ist. Zur Energiezuführung wird der
Spannungsabfall an der Teilkapazität zi des Spannungsteilers benutzt, während die
Energieentnahme von der Teilkapazität 12 des Spannungsteilers über die Kapazität
13 zur Röhre 14 erfolgt, welche die Hochfrequenzspannung gleichrichtet und verstärkt,
so daß die Modulation im Telephön 15 hörbar wird. Hierbei ist die Schaltung des
Schwingungskreises 4, 5, 6, 7 in bezug auf gleichzeitige Absiebung fernab vom Resonanzbereich
liegender Störfrequenzen vorteilhafter, und die Schaltung des Schwingungskreises
g, io, 1i, 12 wurde nur gewählt, um eine entgegengesetzte Lage des minimalen Scheitelpunktes
zu erzielen. Die spiegelbildliche Ausbildung der beiden Resonanzkurven kann aber
auch nach einem bereits gemachten Vorschlag unter Beibehaltung der günstigen Schaltung
des Schwingungskreises 4, 5, 6, 7 allein dadurch erzielt werden, daß die zusätzlichen
Blindwiderstände im Abstimmbereich induktiv ausgebildet werden. Hierdurch entsteht
eine Schaltung, welche fernab vom Abstimmbereich liegende Störfrequenzen besser
ausscheidet.
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Abb. 5 zeigt eine andere Art der Kopplung von ähnlich ausgebildeten
Schwingungskreisen ebenfalls in Bandfilterschaltung innerhalb einer Stufe. Hier
wird die am Außenwiderstand 16 der Röhre 17 abgegriffene Hochfrequenzspannung über
die Kapazität 18 der Serienschaltung des Parallelkreises ig, 2o und der zusätzlichen
Kapazität 21 zugeführt. Diese Serienschaltung ist durch die weitere zusätzliche
Kapazität 22 überbrückt. Auch in diesem Falle erzeugt die Serienresonanz der Serienschaltung
von ig; 2o und 21 das Spannungsminimum in der Einzelresonanzkurve des Schwingungskreises,
während das Spannungsmaximum bei Parallelresonanz der Serienschaltung mit der weiteren
zusätzlichen Kapazität 22 auftritt. Spannungszufuhr- und -entnahme findet wieder
über den gleichen zusätzlichen Blindwiderstand 22 statt. Der Spannungsabfall an
dieser Kapazität 22 führt die Hochfrequenz dem Schwingungskreis 23, 24 zu, der durch
den Spannungsteiler 22, 25 überbrückt ist. Das Spannungsminimum in der Einzelresonanzkurve
dieses Kreises tritt durch die Sperrwirkung des Kreises 23, 24 bei Parallelresonanz
ein, das Maximum wiederum durch Parallelresonanz dieses Kreises mit den zusätzlichen
Kapazitäten 22 und 25. Die Hochfrequenzspannung, die an der Teilkapazität 25 abfällt;
wird über die Kapazität 26 der Röhre 27 zugeführt. Die Induktionen ig und
23 sind gekoppelt, und zwar derart, daß sie der zu festen Kopplung, die durch
den Spannungsabfall an der Kapazität 22 hervorgerufen wird, entgegenwirken, soweit
dies erforderlich ist. Die Ausführungen, welche zur Abb. 4 in bezug auf die Ausscheidung
fernab vom Abstimmbereich anfallender Störfrequenzen gemacht wurden, gelten hier
sinngemäß.
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Bei den in Abb: 4 und 5 gezeigten Schaltungen gehen in sämtlichen
Schwingungskreisen die zwecks Hervorrufung der minimalen Scheitelpunkte angeordneten,
die Signale in Nachbarschaft der maximalen Scheitelpunkte durch Parallelresonanz
abdrosselnden Sperrkreise g, io und 23, 24 oder durch Serienresonanz kurzschließenden
Saugkreise 4, 5, 7 und ig, 2o, 2= in die Resonanz des gesamten Bandfiltersystems
bei der Empfangsfrequenz ein. Zur Erzielung einer Bandfilterkurve nach Abb. 3 ist
dies nicht notwendig, aber es läßt sich auf diese Weise die sonst auftretende zusätzliche
Dämpfung bei der Empfangsfrequenz vermeiden und somit ein ausgezeichneter Wirkungsgrad
erzielen. Soll dagegen das Bandfilter auch fernab vom Abstimmbereich anfallende
Störfrequenzen ausscheiden, so bietet, wie erläutert, die Überbrückung
einer
Serienschaltung (wie q., 5 und 7 oder zg, 2o und 2r) durch einen zusätzlichen Blindwiderstand
(wie 6 oder 22) besondere Vorteile.