DE763241C

DE763241C - Modulation circuit for shortwave television transmitters with synchronization by suppressing the carrier shaft (gap synchronization)

Info

Publication number: DE763241C
Application number: DER93230D
Authority: DE
Original assignee: Opta Radio A G
Current assignee: Opta Radio A G
Priority date: 1935-04-30
Filing date: 1935-05-01
Publication date: 1955-08-11

Description

Beim Bau von Kurzwellen- und Ultrakurzwellen-Fernsehsendern, welche mit sehr hohen Modulationsfrequenzen zu besprechen sind und mit Synchronisierung durch Unterdrückung der Trägerwelle (Lückensynchronisierung) arbeiten, tritt ständig die Aufgabe, auf, gewisse Punkte der Schaltung für die Trägerwelle wechselstrommäßig sicher zu erden, gleichzeitig aber denselben Punkten die hohe Modulationsfrequenz aufzudrücken, ohne daß durch die Erdungsorgane für die Ultrakurzwelle eine unzulässige Belastung der Modulationskreise und damit ein Abfall der höchsten Modulationsfrequenz eintritt.When building shortwave and ultra-shortwave television transmitters, which with very high modulation frequencies are to be discussed and with synchronization by suppression the carrier wave (gap synchronization) work, the task constantly occurs to secure certain points of the circuit for the carrier wave in terms of alternating current earth, but at the same time apply the high modulation frequency to the same points, without an inadmissible load due to the earthing devices for the ultra-short wave of the modulation circuits and thus a drop in the highest modulation frequency occurs.

Diese Aufgabe ist mit den üblichen Blockkondensatoren nur unvollständig zu lösen, denn erstens ist die Größe dieser Kondensatoren dadurch nach oben begrenzt, daß dieselben die hohen Modulationsfrequenzen immer mehr kurzschließen und es einer großen Modulationsleistung bedarf, um die Blindströme über diese Kondensatoren zu erzeugen. Andererseits stellt sich in der Kurzwellenpraxis heraus, daß nur eine bestimmte kritische und von den Selbstinduktionen des zu erdenden Kreises abhängige Kondensatorgröße ihre Aufgabe der sicheiren hochfrequenzmäßigen Erdung wirklich löst, während so-This task is with the usual block capacitors can only be solved incompletely, because firstly, the size of these capacitors is limited by the fact that the same the high modulation frequencies short-circuit more and more and it becomes a large one Modulation power is required to generate the reactive currents via these capacitors. On the other hand, it turns out in shortwave practice that only a certain critical and of the self-induction of the The capacitor size to be grounded depends on the size of the capacitors Grounding really loosens while so-

wohl kleinere als auch größere Kapazitätswerte dynamisch völlig unwirksam werden, ja sogar durch Bildung von Schwungradkreisen zu einem Aufschwingen des betreffenden Spannungspunktes führen, also gerade das Gegenteil des beabsichtigten Zweckes herbeiführen können.probably smaller as well as larger capacity values become dynamically completely ineffective, even through the formation of flywheel circles to an oscillation of the relevant Lead to the point of tension, i.e. to be able to bring about just the opposite of the intended purpose.

Diese sichere hochfrequenzmäßige Erdun_; ist jedoch unbedingt erforderlich, um die zurThis safe high-frequency earthun _; however, it is imperative to use the

ίο Erzielung einer einwandfreien Lückensynchronisierung erforderliche Durchsteuerung bis auf Null sicherzustellen. In dieser speziellen Aufgabe liegt auch der grundlegende Unterschied der Erfindung gegenüber den bekannten Modulationseinrichtungen.ίο Achieving perfect gap synchronization to ensure required control down to zero. In this particular task lies the fundamental one Difference between the invention and the known modulation devices.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß mehrere einzelne, zum Teil an sich bekannte Maßnahmen gleichzeitig verwendet, und zwar werden nun bei einer Modulationsschaltung für Kurzwellen- oder Ultrakurzwellen-Fernsehsender mit Synchronisierung durch Unterdrückung der Trägerwelle (Lückensynchronisierung) folgende drei Maßnahmen gleichzeitig angewendet:In order to achieve this object, according to the invention, several individual, in part known measures used at the same time, and that are now in a modulation circuit for shortwave or Ultra-short wave television transmitter with synchronization by suppression of the carrier wave (Gap synchronization) the following three measures are applied at the same time:

i. Die Modulation wird in einer Mehrgitterröhre vorgenommen.i. The modulation is carried out in a multigrid tube.

2. Die Trägerfrequenz und die Bild- und Synchronisierspannungen werden jeweils getrennten Steuerelektroden der Mehrgitterröhre zugeführt.2. The carrier frequency and the image and synchronization voltages are each separated Control electrodes fed to the multigrid tube.

3. Die durch die Modulationsspannungen über Drosseln oder Widerstände gespeisten Steuerelektroden sind über auf die hochfrequente Steuerfrequenz abgestimmte dämpfungsarme Serienresonanzkreise geerdet.3. The ones fed by the modulation voltages via chokes or resistors Control electrodes have low-damping properties that are matched to the high-frequency control frequency Series resonance circuits grounded.

Nur diese gleichzeitige Anwendung dieser drei Maßnahmen gewährleistet die sichere Lösung dieser Aufgabe.Only this simultaneous application of these three measures guarantees the safe Solution to this problem.

Die Anwendung abgestimmter Leitkreise (Serienresonanzkreise, bestehend aus einer Induktivität und Kapazität) zur Erzeugung eines möglichst niedrigen Hochfrequenzwiderstandes bei Aufrechterhaltung eines Widerstandes für niedrige Frequenzen wird selbstverständlich als vorbekannt vorausgesetzt, und es wird auch nicht die Erfindung in dem besonderen Mittel erblickt, sondern vielmehr in der Erkenntnis, daß durch die Anwendung dieses an und für sich bekannten Serienresonanzkreises bei einer bestimmten Modulationsschaltung in Verbindung mit den beiden anderen Maßnahmen eine einwandfreie Durchsteuerung auf Null erzielt werden kann. Diese Aufgabe der Durchsteuerung der Trägerschwingung bis auf Null ist auch erstmalig bei Fernsehsendern aufgetreten, bei denen die Synchronisierung durch Unterdrückung der Trägerwelle (Lückensychronisierung) vorgenommen wurde. Die bekannten Modulationsschaltungen versagen bei dieser Aufgabenstellung. Es ist auch bereits eine andere Anordnung zur Sicherung einer einwandfreien Nullsteuerung bekanntgeworden, und zwar hat man eine Schaltung mit gasgefüllter gittergesteuerter Glühkathodenröhre für diesen Zweck benutzt, erzielte jedoch damit keine befriedigende Lösung der Aufgabe, da die gasgefüllte gittergesteuerte Glühkathodenröhre immer noch einen gewissen Widerstand darstellt. Demgegenüber gibt jedoch der Erfindungsgegenstand eine bedeutend einfachere Lösung an, die erstmalig in einfachster Weise eine Durchsteuerung der Trägerschwingung bis auf Null sicherstellt.The use of coordinated control circuits (series resonance circuits, consisting of a Inductance and capacitance) to generate the lowest possible high-frequency resistance if a resistance is maintained for low frequencies, it is of course assumed as previously known, and the invention is not seen in the special means, but rather in the knowledge that through the Application of this series resonance circuit, which is known per se, for a specific one Modulation circuit in conjunction with the other two measures a flawless Through control to zero can be achieved. This task of controlling the Carrier oscillation down to zero also occurred for the first time in television broadcasters, at which the synchronization by suppression of the carrier wave (gap synchronization) was made. The known modulation circuits fail in this task. It is already one Another arrangement to ensure a perfect zero control became known, namely one has a circuit with a gas-filled grid-controlled hot cathode tube used for this purpose, but did not achieve a satisfactory solution to the problem because the gas-filled grid-controlled hot cathode tube still presents a certain resistance. In contrast, there are the subject of the invention to a significantly simpler solution, which for the first time in the simplest way a control of the Ensures carrier oscillation down to zero.

Es ist ferner eine Modulationsanorduung bekanntgeworden, bei der auch ein Serienresonanzkreis benutzt wird, jedoch ist er dort im Gegensatz zur Erfindung zwischen Anode und Kathode der Steuerröhre einer Modulationsanordnung vorgesehen, um eine Rückwirkung der Trägerhochfrequenz auf die Modulationsspannung zu verhindern. Es handelt sich also dort um eine andere Aufgabe. Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Modulationsanordnung. Es handelt sich hierbei um eine Modulationsschaltung unter Verwendung einer 5-Pol-Röhre 1. Bei dieser Röhre liegt die Kathode 2 an einem Gegengewicht, beispielsweise der Metallmasse des Gehäuses 3. Das innerste Gitter 4 ist über eine Spule 5 an einen Erregerkreis 6 angeschlossen. Dieser Kreis schwingt in der halben Frequenz des Anodenkreises 7. 6 ist zweckmäßig ein quarzgesteuerter Oszillator, beispielsweise auf der 14-m-Welle. Durch Abstimmung von Kreis 7 auf die 7-m-Welle wird bereits in erster Ordnung eine schädliche Kopplung über die inneren Kapazitäten von Gitter und Anode und die Aufbaukapazitäten reduziert. Die beiden anderen Gitter der 5-Pol-Röhre 1, nämlich das Schutzgitter 8 und das Fangoder Reflexionsgitter 9, gehören zwei verschiedenen Modulationskreisen an. Es wird nämlich das Schirmgitter 8 an den Bildstromverstärker 10 angeschlossen, während das Reflexionsgitter 9 an ein Impulsgerät 11 angekoppelt wird, welches zum Zweck der Synchronisierung an jedem Zeilen- und Bildende scharfe negativ gerichtete Synchronisierimpulse erzeugt. Die Schwierigkeit beim Betrieb dieser Schaltung besteht praktisch darin, daß es auch bei Röhren, bei denen galvanometrische Messungen ein einwandfreies Funktionieren der Gittersteuerungen ergeben haben, nicht gelingt, dynamisch ein Austasten der Anodenschwingung (Nullsteuerung l, auch durch noch so starke negative Impulse von 10 oder 11, zu erreichen. Es bleibt im Gegenteil auch bei völliger elektronischer Verriegelung der Modulatorröhre 1 immer noch ein erheblicher Anteil von hochfrequenterIt is also a modulation arrangement became known, in which a series resonance circuit is also used, but it is there in contrast to the invention between the anode and cathode of the control tube of a modulation arrangement provided in order to prevent the high frequency carrier from affecting the modulation voltage. It deals So there is another task. The figure shows an exemplary embodiment for the modulation arrangement according to the invention. It is a modulation circuit using a 5-pole tube 1. In this tube, the cathode 2 rests on a counterweight, for example the metal mass of the housing 3. The innermost grid 4 is connected to an excitation circuit 6 via a coil 5. This The circle oscillates at half the frequency of the anode circle 7. 6 is expediently a quartz-controlled one Oscillator, for example on the 14 m wave. By voting of District 7 on the 7 m wave there is already a damaging coupling via the first order internal capacities of the grid and anode and the structural capacities are reduced. the two other grids of the 5-pole tube 1, namely the protective grille 8 and the capture or reflection grille 9, belong to two different Modulation circles. This is because the screen grid 8 is connected to the image current amplifier 10 connected, while the reflection grating 9 is coupled to a pulse device 11 is, which for the purpose of synchronization at each line and image end sharp negative-going synchronization pulses generated. Practically, the difficulty in operating this circuit is that it is also the case with tubes for which galvanometric measurements function properly the grid controls have not succeeded in dynamically blanking the anode oscillation (zero control l, too by negative impulses of 10 or 11, no matter how strong. On the contrary, it remains even when the modulator tube 1 is completely electronically locked a significant proportion of high frequency

Restspannung am Anodenkreis 7 zurück, wel-. eher über den Kopplungskondensator 12 an die späteren Leistungsverstärkerstufen des Senders weitergeleitet wird. An diesem Übelstand ändern auch Abschirmwände 13, die man etwa zwischen den Gitter- und Anodenkreis des Modulators 1 einführt, nichts. Es muß sich also um eine innere kapazitive Kopplung der Röhre handeln.
Tatsächlich ergeben die Versuche, daß es nicht möglich ist, mit Hilfe einfacher Erdungsblockkondensatoren, welche in der Abb. ι in der Form 14 bzw. 15 für Schirmgitter 8 und Reflexionsglilttetr 9 angegeben sind, eine Entkopplung zu erreichen. Die KuTzschlußwidleirständie dieser Kondensatoren sind selbst bei: verlustlosem Aufbau nicht klein genug, bzw. es müßte eine Kapazität von mehreren 100 cm an diesen Stellen eingesetzt werden, welche wiederum die Generatoren 10 und 11 zu' stark für deren Hochfrequenz bel'asiten würde. In Serie mit den Erduingskondensatoren 14 und 15 wiirdi daheir je eine Selibstiinduiktiomsspule 16 bzw. 17 geschaltet. Die Kondensatoren 14 und 15 werden als veränderliche Kondensatoren ausgeführt und ihre größte Kapazität auf weniger als 50 cm bemessen. Die Selbstinduktionen 'der Spulen 16 und 17 werden in ihrer Größe so bemessen, daß sie mit einem mittleren Kapazitätswert der Kondensatoren 14 und 15 bereits in Serienresonanz kommen. Hierbei stellt sich, wenn Spülen und Kondensatoren verlustlos aufgebaut sind, ein sehr niedriger Serienwiderstand ein, der, wie die . Versuche gezeigt haben, die Aufgabe besser löst, als es mit einer Kapazität allein jemals möglich wäre. Die kapazitive Belastung der Generatoren 11 und 10 ist trotzdem geringer als ohne Anwendung der Resonanzspulen 16 und 17, weil die Kapazitäten der Kondensatoren 14 und 15 nur noch etwa 20 cm zu betragen brauchen. Es wird zweckmäßig eine Eichskala auf den Kondensatoren 14 und 15 angebracht, da eine Nachstellung derselben bei Änderung der Betriebswelle notwendig ■ist. Um eine hochfrequente Rückwirkung der Generatoren 10 und 11 auf die Kurzschlußkreise zu vermeiden, ist die Einschaltung einer Drossel 18 bzw. 19 in die Zuleitungen zu diesen Generatoren notwendig. An.Stelle der Drosseln kann auch ein Widerstand von nicht über 500 Ohm treten, solange sich durch die dann vorhandene Spannungsteilung des Widerstandes gegen die Kapazität der Kondensatoren 14 und 15 noch keine unzulässige Schwächung der hohen Modulationsfrequenz ergibt.Residual voltage at the anode circuit 7 back, wel-. rather, it is passed on via the coupling capacitor 12 to the later power amplifier stages of the transmitter. Shielding walls 13, which are introduced between the grid and anode circuit of the modulator 1, do not change anything in this deficiency. It must therefore be an internal capacitive coupling of the tube.
In fact, the experiments show that it is not possible to achieve a decoupling with the help of simple grounding block capacitors, which are indicated in the Fig. The cooling resistance of these capacitors is not small enough, even with a lossless structure, or a capacitance of several 100 cm would have to be used at these points, which in turn would burden the generators 10 and 11 too much for their high frequency. A self-inductance coil 16 or 17 is connected in series with the grounding capacitors 14 and 15. The capacitors 14 and 15 are designed as variable capacitors and their largest capacitance is measured to be less than 50 cm. The size of the self-inductions of the coils 16 and 17 is such that they already come into series resonance with an average capacitance value of the capacitors 14 and 15. If the sinks and condensers are built up without losses, a very low series resistance is established, which, like the. Tests have shown it solves the task better than it would ever be possible with one capacity alone. The capacitive load on the generators 11 and 10 is nevertheless lower than without the use of the resonance coils 16 and 17, because the capacitances of the capacitors 14 and 15 only need to be about 20 cm. A calibration scale is expediently attached to the capacitors 14 and 15, since they need to be readjusted when the operating shaft changes. In order to avoid a high-frequency reaction of the generators 10 and 11 on the short-circuit circuits, it is necessary to switch on a choke 18 or 19 in the feed lines to these generators. Instead of the chokes, a resistance of not more than 500 ohms can occur as long as the voltage division of the resistance against the capacitance of the capacitors 14 and 15 does not result in an inadmissible weakening of the high modulation frequency.

Die Gleichspannungen für die mit den Modulationsspannungen gespeisten Elektroden 8, 9 werden zwischen den Drosseln 18 bzw. 19 und den Modulationsgeräten 10 bzw. über Widerstände 20, 21 zugeführt. Hierzu ist noch folgendes zu bemerken: Bei der dargestellten Röhrenschaltung wird das Schirmgitter 8 vollkommen stromlos, wenn das Reflexionsgitter 9 eine höhere positive Spannung führt als das Schirmgitter 8. In der Abbildung ist dies durch eine Anzapfung der Batterie 22 geschehen. Durch diese Maßnähme wird erreicht, daß die Steuerung des Schirmgitterkreises 8 ohne Stromaufnahme, d. h. also leistungslos, gelingt. Die Vorspannung des Fanggitters 9 macht allerdings eine starke negative Amplitude des Impulsgenerators 11 notwendig. Um diesen Übelstand zu vermeiden, kann man auch den Steuerkreis 19 an ein besonderes Gitter legen, welches zwischen dem Reflexionsgitter 9 und der Anode angebracht ist und sich seinerseits auf dem Potential der Kathode befindet. Die Steuerung dieses Gitters erfaligt daran auch leiistungslos. Das Reflexionsgitter 9 wird dann nicht mehr als Modulationsgitter benutzt, sondern dient nur noch zum Absaugen des Elektronen-Stroms, der sonst auf das Schirmgitter 8 fließt und dann den Bildverstärkerkreis 10-18 belasten würde.The DC voltages for the electrodes fed with the modulation voltages 8, 9 are between the chokes 18 and 19 and the modulation devices 10 and fed through resistors 20, 21. The following should also be noted in this regard: In the tube circuit shown, the screen grid 8 is completely de-energized when the reflection grating 9 has a higher positive Voltage leads as the screen grid 8. In the picture this is by tapping the Battery 22 happen. This measure ensures that the control of the Screen grid circuit 8 without power consumption, d. H. so without performance, succeeds. The bias the catching grid 9, however, makes the pulse generator a strong negative amplitude 11 necessary. To avoid this inconvenience, control circuit 19 place on a special grid, which is between the reflection grating 9 and the anode is attached and in turn is at the potential of the cathode. The control this grid also takes place without any effort. The reflection grating 9 is then no longer used as a modulation grating, but serves only for sucking off the electron stream that would otherwise hit the screen grid 8 flows and would then load the image intensifier circuit 10-18.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Modulation circuit for shortwave or ultra-shortwave television transmitters with synchronization by suppression of the carrier wave (gap synchronization), characterized by the simultaneous application of the following three measures: 1. The modulation is in made of a multigrid tube; 2. the carrier frequency and the image and synchronizing voltages are respectively separate control electrodes supplied to the multigrid tube; 3. by the modulation voltages via chokes or resistors powered control electrodes are over on the high frequency Control frequency matched, low-attenuation series resonance circuits grounded.

2. Modulation circuit according to Anno saying i, characterized in that the DC voltages for the electrodes fed with the modulation voltages (8,9) between throttles (18 or 19) and modulation device (10 or 11) Resistors (20, 21) are supplied.

3. Modulation circuit according to claim ι or 2, characterized in that the one lying on the entrance grille (4) Excitation circuit (6) at half the frequency of the anode circuit (7) of the modulation tube swings.

4. Modulation circuit according to claims 1, 2 or 3, characterized in that that the tuning capacity (14, 15) of the short circuits is at most 50 cm amounts to.

5. modulator circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the carrier frequency or half the carrier frequency to a grid near the cathode, the synchronization pulses to a distant cathode and the brightness voltages to one between the said grids Control electrode are supplied.

6. Modulation circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that there? outermost grids used for control (9) has a more positive potential than the previous one used for control Grid (8).

To delimit the subject matter of the invention? From the state of the art, the following publications are considered in the granting procedure been drawn:

German patent specification Xr. 411 534: French patent specification Xr. 770 626.

1 sheet of drawings