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Schaltanordnung zur Unterdrückung von Störungen in Radioempfangsgeräten
Schaltanordnungen zur Unterdrückung von Störungen in Radioempfangsgeräten sind bekannt;
hierbei wird der Niederfrequenzverstärker beim Auftreten einer Störung von einer
Schaltvorrichtung unwirksam gemacht. Die Erfindung betrifft eine besondere Anordnung
der die Auswirkung der Störung im Niederfrequenzverstärker unwirksam machenden Schaltvorrichtung:
Erfindungsgemäß ist im niederfrequenten Übertragungsweg zur Steuerelektrode der
Endstufe des Niederfrequenzverstärkers an einer Stelle, wo keine Gleichspannung
oder Gleichströme vorhanden sind, eine von der Störung gesteuerte elektrische oder
mechanische Schaltvorrichtung eingeschaltet, die beim Auftreten einer Störung den
Niederfrequenzverstärker während der Zeitdauer der Störung unwirksam macht, Der
Erfindung liegt die neue Erkenntnis zugrunde, daß eine solche mechanische oder elektrische
Schaltvorrichtung auch im Niederfrequenzverstärker gebraucht werden kann, an einer
Stelle, wo kein Gleichstrom fließt, oder zwischen zwei Punkten, zwischen denen keine
Gleichspannung vorhanden ist.
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Bekannt ist es, zur Beseitigung einer unerwünschten Störung des Empfängers
einer Sendeempfangsanlage den Empfänger an der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators
kurzzuschließen, da erkannt wurde, daß der Kurzschluß eines von dem Anodenstrom
der tndröhre durehflossenen Telephons Knackgeräusche ergibt. Auch diesem bekannten
Vorschlag gegenüber ist es nicht naheliegend, daß eine Unterbrechung des niederfrequenten
Übertragungsweges zur Steuerelektrode der Endstufe an irgendeiner Gleichstrom- oder
Gleichspannung führenden Stelle vorzunehmen, jeweils Schaltstöße herbeiführt, auch
wenn sich der das Telephon bzw. den Lautsprecher durchfließende Gleichstrom dabei
nicht ändert. Die Unterbrechung vor der Endstufe bietet in einem solchen Falle,
wo es sich um sehr kurz dauernde Unterbrechungen handelt, noch einen weiteren wichtigen
Vorteil gegenüber dem Kurzschluß des Lautsprechers. Das die Unterbrechung herbeiführende
Relais muß nämlich sehr schnell arbeiten und daher mechanisch auch besonders leicht
ausgeführt sein. Der Umstand, daß beim Kurzschluß des Lautsprechers ein sehr erheblicher
Wechselstrom über die Relaiskontakte fließen muß, macht in diesem Falle die erforderliche
leichte Ausführung möglich. Bei der Unterbrechung vor der Endstufe ist die abzuschaltende
Wechselstromenergie
erheblich geringer, weswegen in einem solchen
Falle das Relais bedenkenlos in der gewünschten leichten Weise ausführbar ist.
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Die mechanische oder elektrische Schaltvorrichtung besteht z. B. aus
einem schnellwirkenden mechanischen Relais, einem lichtelektrischen Relais oder
aus einer Entladungsröhre. Sie kann beispielsweise in der Verbindungsleitung eines
Gitterkondensators mit dem Ableitungswiderstand im Steuergitterkreis der Niederfrequenzverstärkerröhre
liegen. Sie kann auch in der Verbindungsleitung zweier parallel zwischen Gitter
und Kathode einer Niederfrequenzverstärkerröhre eingeschalteter Widerstände liegen,
sie kann ferner parallel zu einem zur Kopplung zweier .Verstärkerröhren dienenden
Widerstand liegen, über dem keine Gleichspannung steht.
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Bei Niederfrequenzverstärkern mit Transformatorkopplung kann die Schaltvorrichtung
z. B. in der Verbindungsleitung der Sekundärwicklung eines Kopplungstransformators
mit dem Steuergitter der nächstfolgenden Niederfrequenzverstärkerröhre liegen, wobei
zwischen Gitter und Kathode ein Ableitungswiderstand derart eingeschaltet ist, daß
wenn die erwähnte Verbindungsleitung unterbrochen wird, die Gleichstromlage des
Steuergitters der Verstärkerröhre sich nicht ändert.
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Die elektrische Schaltvorrichtung kann weiterhin nach einer anderen
Ausführungsform einen Spannungsteiler enthalten, der aus einer Reihenschaltung eines
Widerstandes und einer zwischen Steuergitter und Kathode einer Niederfrequenzverstärkerröhre
eingeschalteten, im Strahlungsbereich einer beim Auftreten einer Störung aufhellenden
Lichtquelle, z. B. einer Glimmlichtlampe, angeordneten Seelenzelle bestehen, deren
Widerstand in an sich bekannter Weise bei Belichtung abnimmt.
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Es kann schließlich der Spannungsteiler auch aus einem Widerstand
und einer Entladungsröhre mit Dynatronkennlinie, die in einem Punkt der Kennlinie
eingestellt ist, wo der Gleichstromwiderstand unendlich groß ist, bestehen und deren
Wechselstromw iderstand von einer von den Störungen abhängigen, an einem Gitter
der Röhre angelegten Spannung gesteuert wird.
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Die Steuerung der Schaltvorrichtung durch die Störung erfolgt mittels
eines Gleichrichters, der vom Hoch- oder Zwischenfrequenzverstärker des Empfangsgeräts
gespeist wird. Zweckmäßig weist dieser Gleichrichter eine solche Schwellenempfindlichkeit
auf, daß nur Störungen, deren Amplitude etwa das hoppelte der Trägerwellenamplitude
des zu empfangenden Signals beträgt, einen Strom im Gleichrichter herbeiführen.
Durch diesen Strom wird die Schaltvorrichtung betätigt. Um auch Störungen mit kleinerer
Amplitude als die doppelte Trägerwellenamplitude des zu empfangenden Signals in
wirksamer Weise zu unterdrücken, wird der die mechanische oder elektrische Schaltvorrichtung
steuernde Gleichrichter von einem Hilfsempfangsgerät gespeist, das auf einen Frequenzbereich
abgestimmt ist, der in der Nähe desjenigen liegt, auf den das eigentliche Empfangsgerät
abgestimmt ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert.
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In Fig. i der Zeichnung ist schematisch eine Radioempfangsschaltung
dargestellt, die einen Hochfrequenzverstärker i, einen mit letzterem mittels eines
abgestimmten Transformators :2 gekoppelten Detektor 3 und einen Niederfrequenzverstärker
.I enthält, dessen erste Verstärkerröhre 5 über Widerstände R, und R.. und einen
Kondensator C, mit dem Detektor 3 verbunden ist.
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In der Kathodenleitung der Röhre 5 liegt ein durch einen Kondensator
C. überbrückter Widerstand R3. Der über diesen Widerstand durch den Anodengleichstrom
herbeigeführte Spannungsabfall bestimmt über den Gitterableitungswiderstand R..
die Gittervorspannung der Röhre 5.
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In der Verbindungsleitung der Widerstände R, und R. liegt der Schalter
S eines Relais R. Die Erregerwicklung 117 dieses Relais R liegt im Ausgangskreis
eines Verstärkers 6, der durch einen mittels einer Spule L mit dem Eingangskreis
des Detektors 3 gekoppelten Gleichrichter 7 gesteuert wird. Der Hochfrequenzv erstärker
i ist zweckmäßig mit einer selbsttätigen Lautstärkerregelung versehen, die den Verstärkungsgrad
auf bekannte Weise derart regelt, daß beim Empfang einer modulierten Trägerwelle
die von der Trägerwelle in die Spule L induzierte Wechselspannung nahezu konstant
ist. Bei ioo °/o Modulationstiefe der Trägerwelle beträgt in diesem Falle die Höchstamplitude
dieser dem Gleichrichter zugeführten induzierten Wechselspannung das Doppelte der
im Empfänger verstärkten Trägerwellenamplitude. Dadurch, daß man dem Gleichrichter
7 in bekannter Weise eine dieser doppelten Trägerwellenamplitude entsprechende Schwellenempfindlichkeit
gibt, wird verhütet, daß bei störungsfreiem Ernpfang die Wicklung 117 des Relais
R erregt wird. Der Schalter S bleibt in diesem Fall geschlossen, so daß die Niederfrequenzverstärkerröhre
5 mit dem ihr vorausgehenden Teil des Geräts verbunden ist und demzufolge normaler
Empfang möglich ist.
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Tritt jedoch eine Störung auf, die in der Spule L eine Spannung hervorruft,
deren Amplitude rößer als die doppelte Träger-21
Wellenamplitude
ist und somit die Schwellenempfindlichkeit des Gleichrichters 7 überschreitet, so
wird der Gleichrichter 7 von Strom durchflossen: Dieser erregt, nach erfolgter Verstärkung
durch den Verstärker 6, die Wicklung 11I 'des Relais R, wodurch der Schalter S geöffnet
und das Empfangsgerät außer Tätigkeit gesetzt wird. Nach Ablauf der Störung, d.
h. wenn die in der Spule L induzierte Störspannung unter die Schwellenempfindlichkeit
des Gleichrichters 7 sinkt, wird der Schalter S wieder geschlossen, worauf das Empfangsgerät
wieder normal tätig ist. Während der zwischen. dem Öffnen und dem Schließen des
Schalter S verlaufenden Zeit, die von der Störungsdauer abhängig ist, wird auch
der ordentliche Empfang unterbrochen. Versuche haben ergeben, daß diese Unterbrechung
nicht als störend empfunden wird, wenn die Störungen nicht zu schnell aufeinanderfolgen
und die zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Schalters S verlaufende Zeitdauer
1/2, Sek. nicht überschreitet. _ Der Schalter S ist bei der in Fig. i dargestellten
Schaltanordnung derart angeordnet, daß bei seinem Öffnen oder Schließen kein störender
Spannungsstoß am Gitter der Röhre 5 auftritt. Zufriedenstellende Ergebnisse werden
ebenso erhalten, wenn der Schalter S in die Verbindungsleitung des Kondensators
Cl mit dem Widerstand R1 gelegt wird; in diesem Fall erübrigt sich der Widerstand
R2 in der Schaltanordnung. Eine andere Möglichkeit zum Anbringen des Schalters S
besteht darin, daß dieser parallel zum Widerstand R2 gelegt wird, so daß beim Auftreten
einer Störung dieser Widerstand kurzgeschlossen wird.
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Bei der Wahl der Stelle für den Schalter S ist stets zu beachten,
daß nur solche Verbindungsleitungen unterbrochen oder Impedanzen kurzgeschlossen
werden, da ß kein Spannungs- oder Stromstoß Lm: folgenden Teil der Schaltanordnung
in Wirksamkeit tritt.
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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltanordnung ist nur insofern von der
Schaltanordnung nach Fig. i verschieden, als die Steuerung der -Erregerwicklung
NI des Relais R durch einen Hilfsempfänger 8 mit Gleichrichter 9 und Niederfrequenzverstärker
io bewerkstelligt wird. Der entweder auf eine besondere Antenne oder auf die gleiche
Antenne wie das eigentliche Empfangsgerät i angeschlossene Hilfsempfänger 8 ist
auf einen Frequenz= Bereich abgestimmt, der in der Nähe des Frequenzbereichs liegt,
auf den das eigentliche Empfangsgerät abgestimmt ist. Der Vorteil dieser Schaltanordnung
liegt darin, daß, wenn der Hilfsempfänger auf eine Frequenz abgestimmt ist, die
nicht von der Trägerwelle eines starken Senders besetzt ist, z. B. unter den heutigen
Umständen in dem zwischen 700 und goo m gelegenen Bereich, der Schwellenwert
des Gleichrichters 9 erheblich niedriger gewählt werden kann als im Falle der in
Fig. i dargestellten Schaltanordnung. Auch Störungen, deren Amplitude weniger als
das Doppelte der Trägerwellenamplitude des empfangenen Signals beträgt, können in
diesem Fall in zufriedenstellender Weise unterdrückt werden. Es ist ohne weiteres
ersichtlich, daß bei dieser Schaltanordnung davon ausgegangen wird, daß eine Störung
einen sehr breiten Frequenzbereich umfaßt, so daß die Störung gleichzeitig im eigentlichen
Empfangsgerät und im Hilfsempfänger auftritt.
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Fig. 3 zeigt eine Schaltanordnung nach der Erfindung, bei der ein
lichtelektrisches Relais zum Unwirksammachen des Niederfrequenzverstärkers benutzt
wird. Insofern, als in dieser Figur die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 verwendet
sind, werden mit ihnen die gleichen Einzelteile der Schaltanordnung bezeichnet,
so daß sich für diese eine nähere Erläuterung erübrigt. Der Gitterkreis der Röhre
5 enthält eine lichtelektrische Seelenzelle L, deren Widerstand bekanntlich bei
Belichtung in erheblichem Maße abnimmt. Diese Seelenzellebildetmitsamteinem WiderständR4
einen Spannungsteiler, der derart bemessen wird, daß wenn die Zelle L nicht von
Licht getroffen wird, die vom Detektor 3 gelieferte Niederfrequenzwechselspannung
eine möglichst große Wechselspannung am Gitter der Röhre 5 hervorruft. ' Im Ausgangskreis
des Störungsverstärkers io liegt eine Lichtquelle, z. B. eine Glimmlichtlampe G,
die beim Auftreten einer Störung aufhellt und die Seelenzelle L belichtet. Der Widerstand
der letzteren nimmt infolgedessen stark ab, so daß die Spannungsverteilung über
den Widerstand R4 und die Zelle L geändert wird, und zwar derart, daß die vom Detektor
3 gelieferte Störspannung keine namhafte Spannung am Gitter der Röhre 5 hervorrufen
kann.
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Fig. 4 zeigt eine Schaltanordnung, bei der ein Spannungsteiler verwendet
wird, der aus einer Entladungsröhre i i mit Dynatronkennlinie und einem Widerstand
R5 besteht. Die Röhre i i enthält zwei Gitter, und zwar ein Steuergitter 12 und
ein Schirmgitter i3. Mittels einer Spannungsquelle 14 werden an das Schirmgitter
13 und an die Anode positive Spannungen gegenüber der Kathode angelegt, derart,
daß die Röhre im Punkt P der in Fig. 5 dargestellten Kennlinie von bekannter Form
eingestellt ist. In diesem Punkt P fließt kein Anodengleichstrom, so daß der Gleichstromwiderstand
der
Röhre i i unendlich grol,i ist. Der Wechselstromwiderstand der Röhre i i im Punkt
P ist durch die dortige Steilheit der Kennlinie gegeben und kann durch Erhöhung
der an das Gitter 12 angelegten negativen Vorspannung vergrößert werden. Es gilt
z. B. die Kennlinie 1q. für eine kleine, die Kennlinie 15 für eine höhere und die
Kennlinie 16 für eine noch höhere negative Vorspannung am Gitter i2. Wird die Gittervorspannung
geändert, so ändert sich die Spannungsteilung über die Röhre ii und den Widerstand
R5, und zwar derart, daß wenn eine Wechselspannung an diesen Spannungsteiler angelegt
wird, bei zunehmender negativer Gittervorspannung die über den Widerstand R5 auftretende
Wechselspannung verringert wird.
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In Fig. q. wird die Gittervorspannung der Röhre ii durch den Störungsverstärker
io gesteuert. Beim Auftreten einer Störung wird die Vorspannung stärker negativ;
infolgedessen nimmt der Wechselströrriwiderstand der Röhre i i zu, so daß im Ausgangskreis
des Detektors 3 auftretende Störungsspannungen keine namhafte Spannung am Gitter
der Niederfrequenzverstärkerröhre 5 hervorrufen können und infolgedessen Störungen
unterdrückt werden.
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Die Erfindung ist nicht nur auf Schaltanordnungen beschränk, bei denen
der Detektor 3 über Widerstände und Kondensatoren mit dem Niederfrequenzverstärker
gekoppelt ist, vielmehr ist sie, wie bereits in der Einleitung bemerkt, ebenso bei
transformatorgekoppelten Verstärkern anwendbar.