NO122244B - - Google Patents

Description

Anordning for demodulering av en frekvensmodulert bølge.

Foreliggende oppfinnelse angår en krets for demodulasjon av en frekvensmodulert bølge som utsettes for amplitude-varias joner.

Ved mottagning av en bølge som er

blitt frekvensmodulert av et signal er det ønskelig å tilveiebringe en mottaker som bare er følsom overfor frekvensvariasjoner og ikke er følsom for sporadiske amplitudemodulasjoner som frembringes ved for-plantning langs flere baner, utladninger, støy og lignende.

I henhold til dette er det vanlig å an-ordne amplitudebegrensningsinnretninger

i mottakeren før detektering av den øns-kede frekvensmodulasjon og/eller å anord-ne en FM detektor hvis utgangsytelse ikke er en funksjon av inngangsamplituden. Det er klart at det her vil være en minste grense for amplituden under hvilken slike am-plitudebegrensningsanordninger ikke virker og når den innkommende bølges amplitude ligger under denne grense detekteres også den sporadiske amplitudemodulasjon og gjengis i mottakerens utgang. Generelt sett krever kjente anordninger enten en eller flere amplitudebegrensningstrinn eller kompliserte og kostbare detektorkretser.

Foreliggende oppfinnelse angår en fre-kvensdemodulasjonskrets som i en høy grad utelukker amplitudemodulasjoner og som er minst mulig komplisert og lite kostbar. Kretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse bibeholder videre en høy grad av følsomhet for frekvensvariasjoner og er omtrent ufølsom for sporadiske amplitudemodulasjoner selv ved lave inngangsnivåer for den påtrykte bølge. Den tilveiebringer et stort detektert utgangssignal og elimi-nerer således nødvendigheten av en ekstra spenningsforsterker etter detektoren.

Demodulasjonskretsen i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefatter innretninger for generering av lokale oscillasjoner av en frekvens som bestemmes av den nevnte frekvens, og for demodulering av de lokale oscillasjoner når bølgeamplitudene er små og for demodulering av bølgen direkte når bølgeamplitudene er store.

Kretsen er ufølsom for amplitudevariasjoner når inngangsnivået er lavt, fordi oscillatoramplituden er upåvirket av variasjoner i inngangsnivået. Når inngangsnivået er større er utgangen begrenset til den samme amplitude som oscillasjonsampli-tuden hovedsakelig ved hjelp av en ny variabel inngangsbelastning, og et kompen-serende forspenningsarrangement som vil bli beskrevet i det følgende.

De nye trekk ved foreliggende oppfinnelse vil videre fremgå av den følgende be-skrivelse under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et skjematisk koplingsskjema for et signalomformersystem med en frekvensmodulasjonskrets med begrenserdetektor, konstruert i overensstemmelse med oppfinnelsen,

fig. 2a, 2b, 3a, 3b, 4 og 5 er grafiske fremstillinger av kurver som representerer bestemte driftskarakteristikker for detek-torkretsen som er vist i fig. 1,

fig. 6 er et skjematisk koplingsskjema for en fjernsynmottaker med en frekvensmodulasjonskrets med begrenserdetektor i lydkanalen og representerer en annen ut-

førelsesform for foreliggende oppfinnelse,

fig. 7 viser et skjematisk koplingsskjema for en frekvensmodulasjonskrets med begrenserdetektor, der det anvendes nøy-tralisering og illustrerer en modifikasjon av oppfinnelsen, og

fig. 8 viser et skjematisk koplingsskjema for en amplitudebegrensningskrets for frekvensmodulerte bølger, også bygget opp i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Under henvisning til fig. 1 er signal-omformersystemet forsynt med et par inn-gangsklemmer 10, 12 mellom hvilke det påtrykkes en frekvensmodulert inngangsbøl-ge. Under normal drift er den frekvensmodulerte bølge utsatt for samtidig sporadiske amplitudemodulasjoner, som f. eks. atmo-sfærisk støy eller støy som genereres i kretsen. Bølgen som innføres ved inngangsklemmene 10 og 12, påtrykkes styregitteret på et forsterkerrør 14. Forsterkerrøret sammen med de tilsluttede kretsdeler utgjør en hvilken som helst passende forsterker for drift av den følgende begrenserdetektorkrets. Utgangsstrømmen fra forsterkeren flyter gjennom en primær vikling 16 i en inngangstransformator 18 for begrenserdetektorkretsen.

Primær- og sekundærviklingene 16 og 20 for inngangstransformatoren 18 er fortrinnsvis viklet bifilært, og sekundærviklingen 20 avstemmes ved hjelp av en stillbar kjerne 22. Sekundærviklingen 20 avstemmes slik at den svinger i resonans med sentrumfrekvensen for den mottatte frekvensmodulerte bølge som påtrykkes over inngangsklemmene 10 og 12 ved hjelp av sin egen fordelte kapasitet, sprede-kapasi-teten for kretsen til systemets jordpunkt og inngangskapasiteten av et begrenserdetek-torrør 24.

Begrenserdetektorkretsen innbefatter røret 24 som kan være et pentode-forster-kerrør av vanlig utforming eller det kan være en modifikasjon av en vanlig pentode med fanggitter eller en annen styreelektrode 26, konstruert for å gi en skarpere «cut-off»-karakteristikk og mer styring av elektronstrømmen av grunner som vil bli forklart i det følgende.

Det første styregitter 28 er koplet direkte til sekundærviklingen 20 på inngangstransformatoren 18 og fanggitteret eller det annet styregitter 26 som fanggitteret her er brukt som, er koplet til et jordpunkt for systemet gjennom en annen resonanskrets eller kvadraturkrets 29 som omfatter en regulerbar induktor 30 og en parallellkoplet kondensator 32 i serie med en forspenningskrets som omfatter en for-spenningsmotstand 34 for det annet styre-

gitter, og en parallellkoplet brokondensator 36. Kvadraturkretsen 29 avstemmes ved

hjelp av en stillbar kjerne 37 i induktor en 30 til samme frekvens som sekundærviklingen 20 i inngangstransformatoren 18, dvs., til frekvensen for det signal som skal mot-tas. Tidskonstanten for forspenningsmot-standen 34 for det annet styregitter og kondensatoren 36 gjøres tilstrekkelig stor til at detektering ved toppverdi finner sted for å tilveiebringe en liten likestrømforspen-ning på dette gitter, og for å utgjøre en lav dynamisk belastning.

Skjermgitteret 38 i begrenserdetektor-røret 24 er tilsluttet en kilde for en positiv skjermdriftsspenning pluss Bi, og er brokoplet til systemets jord for den påtrykte bølgefrekvens og utgangssignalet såvelsom for sporadiske amplitudemodulerende fre-kvenser ved hjelp av en kondensator 40. Anoden 42 er tilkoplet en kilde for positiv spenning +B2 gjennom en anodeimpedans, f. eks. en motstand 44. En kondensator 46 er koplet fra anoden 42 til jord for systemet, for i forbindelse med anodemotstanden 44 å tilveiebringe integrering av avvikelsene av anodestrømmen og en parallell vei for den påtrykte bølge. Forspenning for katoden 31 fremkommer ved å kople den til systemets jord gjennom en katode-forspenningsmotstand 33, fortrinnsvis med en brokoplet 'katodekondensator 35. Det detekterte utgangssignal for kretsen som fremkommer over anodemotstanden 44, fø-res til utgangsklemmene 48 og 50 over et par koplingskondensatorer 52 og 54, der den sistnevnte er en brokondensator til jord, for tilførselsklemmen +B2.

En frekvensmodulert bølge som kom-mer til det første styregitter 28 vil på det annet styregitter 26 indusere en vekselspenning med samme frekvens, men vil ligge 90° etter spenningen på det første styregitter 28. Grunnen til dette er det faktum at en virtuell katode dannes i røret på ka-todesiden av det tredje gitter 26, hvilken katode er kapasitivt koplet til styregitteret 26, og under forutsetning av at signalet på det første styregitter har den senterfrekvens som kvadraturkretsen 29 er avstemt på. Et slikt kvadraturfaseforhold mellom spenninger som oppstår på de to styregittere 28 og 26 vil føre til at en anodestrøm av gitt størrelse strømmer gjennom be-grenserdetektorrøret 24. Hvis imidlertid frekvensen for bølgen på det første styregitter 28 avviker fra senterfrekvensen, vil spenningen på det annet styregitter 26 ikke lenger ligge 90° etter spenningen på det første styregitter 28 fordi resonansimpe-dansen 29 virker reaktivt og ikke som ohmsk motstand på bølgene når de er ute av resonans, men vil ligge etter med en vinkel som er større eller mindre enn 90° avhengig av om frekvensen økes eller min-skes i forhold til senterfrekvensen. Foran-dringen i fasevinkel mellom det første og det annet styregitter 28 og 26 styrer for-holdet mellom anodestrøm og skjermgit-terstrøm i røret, og den midlere anodestrøm vil være lineært proporsjonal med endringen i frekvensen av inngangsbølgen fra dennes senterverdi og vil således tilveiebringe detektering av den frekvensmodulerte bølge. Anodestrømmen omfatter med andre ord en komponent som er proporsjonal med fasevinkelen mellom den innkommende bølge og de lokale oscillasjoner som frembringes i resonanskretsen 29.

Impedansene av resonanskretsen som innbefatter sekundærviklingen 20 på inngangstransformatoren 18 og kvadraturre-sonanskretsen 29 er begge høye. Fordi det er en betydelig ledningsevne for overføring i en retning mellom de to styregittere 26, 28 vil en vekselspenning som påtrykkes det første styregitter 28 frembringe en strøm i den ytre krets mellom det annet styregitter 26 og katoden 31. Strømmen ligger 90° etter i forhold til spenningen på det første styregitter 28. En vekselspenning fremkommer over kvadraturkretsen 29 som er tilkoplet til det annet styregitter 26 på grunn av denne strøm.

På grunn av den innbyrdes kopling mellom det annet styregitter 26 og det første styregitter 28, frembringe en strøm når en vekselspenning påtrykkes mellom det annet styregitter 26 og katoden en vek-selstrøm som ligger 90° foran frembringes i den utvendige krets som omfatter den kapasitive forbindelse mellom det første styregitter 28 og katoden 31.

Den kopling forover og bakover som nettopp er beskrevet, vil således bevirke hovedsakelig like og motsatte faseforskyvnin-ger, og en opprinnelig endring i spenning på det første styregitter 28 føres tilbake til dette gitter regenerativt etter å ha gjen-nomløpt kretsen gjennom det annet styregitter 26. Ved bruk av høye resonansimpe-danser i hver av styregitter- katodekret-sene blir størrelsen av den spenning som føres tilbake til det første styregitter 28 på grunn av den opprinnelige endring i spenningen på dette gitter, tilstrekkelig til å opprettholde selvsvingning av kretsen ved resonansfrekvensen for kvadraturkretsen 29 og inngangstransformatorens sekundærvikling 20. Maksimumamplituden for disse oscillasjoner eller svingninger ved det før-ste styregitter 28 er hovedsakelig lik like-strømsforspenningen som oppstår over katodemotstanden 33.

Ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse vil, hvis en frekvensmodulert bølge som har hovedsakelig samme senterfrekvensen av selvsvingningene påtrykkes mellom klemmene 10 og 12 i fig. 1, følgende skje. Når inngangsamplituden for bølgen er meget liten, vil amplituden og frekvensen av selvsvingningen være upåvirket. Etter hvert som inngangsamplituden for bølgen økes, vil frekvensen av selvsvingene bli låst i fase med den frekvensmodulerte bølge uten å påvirke amplituden av selvsvingningene, og den øyeblikkelige frekvens av svingningene i kretsen 29 vil følge den øyeblikkelige frekvens av den påtrykte bølge.

Det er blitt funnet at ved lave ampli-tuder for signalbølgen vil selvsvingningene bare låses i den umiddelbare nærhet av sentrumsfrekvensen av den mottatte bølge, og vil falle ut av synkronisme ved større avikelser. Dette er vist på fig. 2a. Forskjellige inngangsnivåer er representert ved de forskjellige kurver 60—60a, 60b, 60c... etc.

Fig. 2a viser en kurve 60 som gjengir den detekterte utgangsspenning fra begrenserdetektorkretsen, dannet over anodemotstanden 44, og tegnet i forhold til frekvensen av den innkommende bølge. Ved senterfrekvensen fo finnes det ingen utgangsspenning. Etter hvert som frekvensen av den påtrykte bølge øker, vil imidlertid en spenning med amplitude som er proporsjonal med frekvensavikelsen fra senterfrekvensen fo frekomme. Etter hvert som frekvensen minsker vil en negativ spenning med en amplitude som er proporsjonal til avvikelsen fremkomme. Under tilstander der amplituden av inngangsbølgen er liten, skal det påpekes at før frekvensen av signal-bølgen når sin fulle avvikelse som antydet ved fi og f2 på frekvensaksen vil selvsvingningene falle ut av synkronisme og kretsen avgir ikke lenger en utgangsspenning som er proporsjonal med frekvensavvikelsen.

Etter hvert som amplituden av FM inn-gangsbølgen øker ytterligere, vil frekvensavvikelsen over hvilken fastlåsning finner sted, bli større og større inntil fastlåsning finner sted over hele frekvensavvikelsen fi— U som vist på kurven 62 i fig. 2b.

Det skal påpekes at når frekvensen av selvsvingningene er låst sammen med inn-gangsbølgen, svinger kretsen i resonans med avvikelsene av selvsvingningene fra senterfrekvensen for resonanskretsen 29. I virkeligheten demodulerer kretsen de låste svingninger. Da selvsvingningene ikke varierer i en betydelig grad i amplitude selv om inngangsbølgen kan ha amplitudevariasjoner, er den detekterte utgangsspenning fri for sporadiske signaler på grunn av amplitudevariasjoner i inngangsbølgen. Etter hvert som amplituden av inngangsbølgen øker, slik at den resulterende inngangsam-plitude over 20 blir lik forspenningen mellom det første styregitter 28 og katoden 31, vil imidlertid det første styregitter 28 være drevet positivt i forhold til katoden 31 og flere viktige forandringer finner sted i kretsens virkemåte. Dette er frembragt ved endringen av den innvendige impedans mellom det første styregitter 28 og katoden 31 fra en meget høy verdi når det første styregitter er negativt i forhold til katoden 31, til en meget lav verdi når det første styregitter 28 er positivt i forhold til katoden 31. I henhold til dette blir den virksomme Q-faktor for transformatorens sekundærvikling 20 meget nedsatt fordi den blir parallellkoplet med den lave impedans mellom det første styregitter 28 og katoden 31.

Reduksjonen av impedansen og av Q-faktoren for sekundærviklingen 20 minsker den utviklede tilbakekoplingsspenning mellom det første styregitter 28 og katoden 31 til en meget lav verdi, og selvsvingningene kan ikke lenger opprettholdes.

Dempningen av transformatorens sekundærvikling 20 som er et resultat av at det første styregitter 28 drives positivt, fø-rer også til en reduksjon av bølgespennin-gen over sekundærviklingen 20 i transfor-mtoren 18 i tillegg til avskjæring av bølge-toppene i en viss utstrekning. Denne virkning søker å holde den spenning som fremkommer over sekundærviklingen 20 på en konstant amplitude til tross for amplitudevariasjoner som, hvis denne dempning ikke var tilstede, ville føre til at spenningen over sekundærviklingen 20 ville bli svært stor, og ville variere direkte med amplitudeva-riasjonene i den mottatte bølge.

Virkningen av varierende inngangsbelastning ved begrensning av amplitudeva-riasjonene i bølgen på det første styregitter 28 er illustrert ved kurvene på fig. 3a og 3b. Fig. 3a viser en kurve 64 for en bølge som tilføres det første styregitter 28, der bølgen har en stor spenningsverdi med betydelige amplitud.evariasjoner. Spenningsamplitu-den for bølgen er tegnet i forhold til tid. Kurven 64 er tatt med begrenserdetektor-røret 24 ute av drift, dvs. med glødningen frakoplet. Når røret arbeider normalt, vil imidlertid amplituden av den spenning som påtrykkes det første styregitter 28 bli vesentlig redusert som vist på den første kurve 66 i fig. 3b som også er tegnet med spen-ningsamplitude i forhold til tiden. Det vil fremgå at toppverdien av bølgens amplitude reduseres og at mengden av amplitudemodulasjon er blitt betydelig nedsatt. Den neste kurve 68 i fig. 3b er kurven 66 tegnet på nytt med økt amplitude som skal være lik toppverdien av den opprinnelige kurve 64 i fig. 3a for å illustrere hvor meget amplitudemodulasjonen nedsettes, slik denne nå fremkommer på bølgen på grunn av den dempende virkning av inngangskretsen som er tilknyttet det første styregitter 28 og katoden 31.

For å tilveiebringe en nesten fullsten-dig opphevelse av sporadisk amplitudemodulasjon av den påtrykte bølge, slik at dette ikke fremkommer i det detekterte utgangssignal blir den variable inngangsbelastning forsterket ved hjelp av en ytterligere sta-biliseringsmetode. Dette oppnås ved å an-ordne kretser, slik at en endring i katode-strømmen frembragt av en endring i inn-gangsbølgens amplitude fremkommet mellom 28 og 31 opptas av skjermgitteret 38 i stedet for av anoden 42, slik at det sørges for at den midlere anodestrøm blir konstant på tross av disse endringer.

Dette er oppnådd ved brokopling av katodeforspenningens motstand 33 bare for frekvensen av inngangsbølgen (bærebøl-gen) og ved å tillate en spenning som svarer til den meget lavere sporadiske ampli-tudevariasjon i inngangsbølgen å fremkomme over katodeforspenningsmotstanden 33. Denne spenningsvariasjon i forhold til spenningen på styregitteret 26 virker slik at den forhindrer endringer i katodestrøm-men fra å endre anodestrømmen. Anode-strømmen forblir fast uansett variasjoner i amplituden av den påtrykte bølge, mens strømmen for skjermgitteret 38 øker når amplituden for inngangsbølgen øker, og avtar når inngangsbølgen avtar, dvs. at variasjoner i katodestrømmen opptas av skjermgitteret 38.

Kurvene på fig. 4 med spenning tegnet i forhold til tid viser virkningen. Kurven 70 viser en inngangsbølge med meget varierende amplitude, mens den annen kurve 72 viser spenningen som oppstår over katodemotstanden 33. Det vil sees at spenningen som fremkommer over katodemotstanden 33 svarer til den positive omhyl-ling av inngangsbølgen 70. Kurvene på fig.

5 viser fordelingen av emisjonsstrøm inne

i begrenserdetektorrøret 24 når amplituden av inngangsbølgen økes. Strømmen som opptas av de forskjellige elektroder er tegnet i forhold til inngangsbølgens amplitude. Den første kurve 74 viser den totale katodestrøm Ik; den annen kurve 76 viser

skjermgitterstrømmen IG2, den tredje kurve 78 viser anodestrømmen I ; og den fjerde kurve 80 viser summen av strømmene som opptas av de to styreelektroder 28 og 26 I0 l + I,,3. Det vil sees at til tross for at amplituden av inngangsbølgen øker med en stor verdi, forblir anodestrømmen Ip tilsynelat-ende konstant over arbeidsområdet, og den økede katodestrøm Ik opptas hovedsakelig av skjermgitteret 38. Uanset hvilke amplitudevariasjoner som er tilbake i inngangs-bølgen etter at denne er redusert av den dempende virkning på grunn av den variable inngangsbelastning av kretsen, vil således disse variasjoner bli absorbert hovedsakelig av skjermgitteret 38 og vil ikke påvirke anodens utgangsstrøm. Anodestrøm-men Ip er således bare en funksjon av frekvensen av den mottatte bølge.

Det vil sees at følsomheten for detek-torkretsen forblir hovedsakelig konstant over hele sitt arbeidsområde, dvs. at en gitt frekvensavvikelse i inngangsbølgen frembringer hovedsakelig den samme demodulerte utgangsspenning ved lave inngangs-bølgenivåer som ved høye inngangsbølge-nivåer. Ved svært lave inngangsbølgenivåer vil detektoren, til tross for at følsomheten i det vesentlige forblir konstant, kanskje ikke låses fast over hele frekvensavvikelsen for inngangsbølgen. Denne virkning finner imidlertid bare sted ved meget lave nivåer for inngangsbølgen.

Som eksempel ble den krets som er vist i fig. 1 konstruert med en inngangstransformator 18 med 37 primærvindinger og 75 sekundærvindinger av samme tråd viklet bifilært med primærviklingen på samme form. Q-faktoren for sekundærviklingen, ubelastet, var omtrent 50 ved en arbeids-frekvens på 4,5 megasykler. Induktoren 30 ble bygget opp av 75 vindinger av tråd. De andre verdier i kretsen var følgende:

Ved å benytte de ovenstående verdier ble amplituden for selvsvingningene en volt (effektivverdi) ved elektroden 28, og forspenningen som oppstår over forspennings-motstanden 34 for det annet styregitter, var omtrent 1,4 volt. Da en frekvensmodulert bølge med en amplitude på 0,3 volt og en frekvensavikelse på ± 25 kilosykler fra en senterfrekvens på 4,5 megasykler ble påtrykket det første styregitter 28, ble de selvgenererte svingninger i begrenserdetektorkretsen låst i fase med den mottatte frekvensmodulerte bølge over hele avvikelses-båndet på 50 kilosykler. (Amplitudenivået for den påtrykte bølge bør fortrinnsvis må-les med glødningen for røret 24 utkoplet).

Etter hvert som amplituden for den frekvensmodulerte bølge økes til 1 volt på det første styregitter 28 forblir frekvensen av de selvgenererte svingninger låst i fase med den mottatte frekvensmodulerte bøl-ge, og ingen vesentlig endring i amplituden av selvsvingningene kan påvises. En ytterligere økning i amplituden av den påtrykte bølge fører til en omdannelse av virke-måten av kretsen ved at selvgenererte svingninger opphører og direkte detektering av den påtrykte bølge finner sted. Ingen avbrytelser i den detekterte utgangsspenning fra begrenserdetektorkretsen kunne avleses når omdannelsen finner sted.

Under henvisning til fig. 6 omfatter en f jernsynmottaker med lyddetektorkrets bygget opp i overensstemmelse med oppfinnelsen, en antenne 90, høyfrekvensforster-ker 92, blandetrinn 94, lokaloscillator 96 og mellomfrekvensforsterker 98 anordnet og koplet som vist for å tilføre den amplitudemodulerte mellomfrekvens for billedsigna-let, og den frekvensmodulerte mellomfrekvens for lydsignalet til billeddetektoren 100. Billeddetektoren tilveiebringer billed-signalet og virker også som blandetrinn for de to mellomfrekvensbærebølger, slik at det dannes en frekvensmodulert lydbære-bølge på 4,5 megasykler svarende til fre-kvensforskyvningen mellom billed- og lyd-signalbærebølgen under overføring ved radiofrekvens. Det sammensatte billedsignal og den frekvensmodulerte lydbærebølge på 4,5 megasykler blir i de fleste mottakere forsterket av billedforsterkeren. Billedsig-nalet blir deretter påtrykket et billedrør 106 mens FM lydbærebølgen på 4,5 megasykler skilles ut av et båndfilter eller en liknende krets for påtrykning av denne på mellomfrekvensforsterkeren 108. Det forsterkede billedsignal føres også til en syn-kroniseringssignalseparator og automatisk volumkontrollkrets (A.VC) 103 som leverer horisontale og vertikale synkroniserings-pulser til de horisontale og vertikale av-bøyningskretser 104. Disse avbøyningskret-ser fører energi til den vanlige avbøynings-anordning 105 for katodestrålen.

Mellomfrekvensforsterkeren 108 kan være identisk med forsterkerkretsen som er tilknyttet forsterkerrøret 14 i fig. 1. Ved utførelsesformen i fig. 6 tilfører imidlertid mellomfrekvensforsterkeren 108 for lyden mellomfrekvensbærebølgen til en dobbelt avstemt transformator 110, med primærvikling 112 og parallelkoplet avstemnings-kondensator 114. Sekundærviklingen 116 på transformatoren 110 har en parallell- eller shuntkoplet kondensator 118. Avstemning av primær- og sekundærviklingene 112 og 116 og transformatoren 110 utføres ved hjelp av et par kjerner 120 resp. 122. Res-ten av begrenserdetektorkretsen svarer til den som er vist i fig. 1 og virker på samme måte. Den demodulerte utgang i begrenserdetektorkretsen er koplet gjennom kop-lingskondensatorene 52 og 54 til en lydfor-sterker 124. Det forsterkede lydsignal påtrykkes deretter på en høytaler 126 for gjengivelse av lyden.

Den dobbelt-avstemte inngangstransformator 110 for kretsen i fig. 6 resulterer i noen bedre driftsegenskaper for kretsen, idet den dobbeltavstemte transformator utgjør en høyere impedans for det første styregitter 28 enn den enkelt-avstemte transformator 18 i fig. 1. Den høyere impedans forbedrer amplitudebegrensningen frembragt av den variable inngangsbelastning, da det første styregitter 28 drives positivt i forhold til katoden 31 av den påtrykte bølge. Forbedringene i driftsegenskaper ved bruk av den dobbelt-avstemte transformator, kan imidlertid oppveies av den økonomiske faktor som består i for-skjellen i omkostninger mellom den enkelt-avstemte og den dobelt-avstemte transformator.

Bruken av begrenserdetektorkretsen i henhold til oppfinnelsen i en fjernsynmottaker eller en frekvensmodulert mottaker, resulterer i et antall iøynefallende fordeler. I en fjernsynmottaker blir det unødvendig å ha en separat lydspenningsforsterker for drift av kraftforsterkeren for lyden, fordi utgangssignalspenningen for begrenserdetektorkretsen er tilstrekkelig stor til å dri-ve utgangskraftforsterkertrinnet på mange mottakere som finnes i dag. Den samme fordel oppnås ved en mottaker for frekvensmodulerte sendinger.

Siden mange moderne fjernsynmotta-kere og kringkastingsmottakere for frekvensmodulasjon også har innretninger for tilkopling av platespillere, slik at platene kan spilles gjennom mottakernes lydfor-sterkertrinn, har det ved tidligere detektorkretser vært nødvendig å ha en spenningsforsterker for signalene fra platespil-leren. Dette fremkommer ved den krets som er vist i fig. 1 ved å frakople den jord-forbundne side av shuntkondensatoren 36 fra jord og ved å påtrykke grammofoninn-gangssignalet på denne kondensator som antydet gjennom klemmene 39 og en bryter 41. En forsterkning på 30—40 av spenningen kan oppnås, noe som er tilstrekkelig for de fleste moderne platespillere. Det samme system kan også benyttes i noen fjernsynsmottakere som omfatter en separat avstemningsenhet for kringkasting og lydsignalutgangen fra avstemningsenheten kan tilkoples til den samme kondensator. Det kan være nødvendig å kople en liten motstand 43 i serie med kondensatoren 36 for å undertrykke falske svingninger som kan oppstå når kondensatoren 36 koples fra jord. En liten motstand 33a som ikke er parallellkoplet med andre elementer, kan også innskytes mellom katoden 28 og katodemotstanden 33 på fig. 6 for stabilisering.

Under henvisning til fig. 7 viser denne figur en begrenserdetektorkrets bygget opp i overensstemmelse med en ytterligere ut-førelsesform for oppfinnelsen, og kretsen innbefatter mange av de samme komponenter og kretsanordninger som den krets som er vist i fig. 1. Bølgeinngangstransfor-matoren 18 har sin sekundærvikling 20 tilkoplet det første styregitter 28 i begrenser-detektorrøret 24. Katoden 31 får forspenning fra katodemotstanden 33 som er parallelkoplet med en kondensator 35. Anodemotstanden 44 er koplet direkte til anoden 42 og utgangssignalet er koplet fra anoden

42 gjennom en koplingskondensator 52 til

utgangsklemmen 48. Den jordede utgangs-klemme 50 er koplet til anodemotstanden 44 gjennom jord, og den annen koplingskondensator 54.

Kretsen er imidlertid nøytralisert ved å kople kondensatoren 32 til jord gjennom en annen kondensator 131 heller enn kopling direkte over induktoren 30. En nøytra-liseringskondensator 130 er koplet mellom det første styregitter 28 og koplingspunk-tet for kvadraturkondensatoren 32, og den annen kondensator 131. Verdiene av den annen kondensator 131 og nøytraliserings-kondensatoren 130 innstilles for å hindre selvsvingninger i kretsen som tidligere beskrevet under henvisning til fig. 1.

Selv om dette arrangement ikke tilla-ter kretsen å komme i selvsvingninger, og da kretsens ufølsomhet overfor amplitudevariasjoner ved lave nivåer for den påtrykte bølge kanskje ikke vil være så stor, vil kretsen virke som de tidligere beskrevne kretser når det første styregitter 28 drives positivt av inngangsbølgen. Når det første styregitter 28 drives positivt i forhold til katoden 31 av inngangsbølgen vil den variable inngangsbelastning og fordelingen av skjermgitterstrøm og anodestrøm som danner kretsens karakteristiske trekk, tje-l ne til å redusere amplitudemodulasjonen ij det detekterte utgangssignal på samme måte som forklart under henvisning til kretsen i fig. 1.

Selv om kapasitiv nøytralisering er vist, skal det påpekes at en hvilken som helst type nøytralisering kan benyttes, f.eks. kan inngangskretsen være dempet av en motstand som er tilstrekkelig liten til å hindre svingninger av kretsen, men som ikke er så liten at den tydelig påvirker karakteri-stikkene for den variable inngangsbelastning; eller det spesielle begrenserdetektor-rør 24 kan velges eller konstrueres slik at svingninger ikke kan opprettholdes i kretsen.

På fig. 8 er det vist en begrenserkrets bygget opp i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, og som innbefatter komponenter som svarer til begrenserdetektorkretsen som er vist i fig. 1. Den mottatte bølge som skal begrenses, påtrykkes begrenserkretsen gjennom inngangstransformatoren 18 ved å føre bølgen til klemmene 148 og 150 for primærviklingen 16. Sekundærviklingen 20 er koplet for å påtrykke den mottatte bølge på det første styregitter 28 i røret 24. Katoden 31 føres til systemets jord gjennom en forspen-ningsmotstand 33 som er brokoplet for frekvensen av inngangsbølgen ved hjelp av en katodekondensator 35. Kvadraturgitter-kretsen 29 som omfatter en parallellkoplet induktor 30 og en kondensator 32, er tilkoplet det annet styregitter 26 og føres til systemets jord gjennom et forspenningsbat-teri 146, f. eks. med polene koplet som vist. Avstemning av sekundærviklingen 20 ut-føres ved hjelp av kjernen 22 og avstemning av induktoren 30 utføres ved hjelp av kjernen 37. Skjermelektroden 38 såvel som en hjelpeskjermelektrode 38a er tilkoplet kilden for positiv driftsspenning +Bi og er brokoplet til systemets jord gjennom kondensatoren 40. Så langt er kretsen hovedsakelig den samme som den som er vist i fig. 1 for begrenserdetektorkretsen, med den unntakelse at det annet styregitter 26 i fig. 8 er forspent fra et batteri 146 i stedet for av motstandskondensatoranordnin-gen i fig. 1.

Signalutgangskretsen som er koplet til anoden 42, er imidlertid forskjellig fra ut-gangskretsen i fig. 1. Signalutgangskretsen som er koplet til anoden 42 for begrenser-røret 24 i fig. 8 består av en avstemt transformator 132 som har sin primærvikling 134 koplet til anoden 42 i røret 24. Både primærviklingen 134 og sekundærviklingen 146 er shuntet med et par kondensatorer

138 resp. 120. Avstemning utføres ved inn-stilling av kjernene 142 og 144 i primær-og sekundærviklingene 134 og 136, slik at avstemningen kan skje til inngangsbølgens frekvens. Ved lave nivåer for inngangsbøl-gen vil kretsen svinge og en bølge som påtrykkes inngangsklemmene 148 og 150 låser frekvensen av selvsvingningene i synkronisme med bølgen på en måte som svarer til det som tidligere er beskrevet under henvisning til fig. 1. Ved høyere amplitude-nivåer for inngangsbølgen slutter selvsvingningene og variabel inngangsbelastning fremkommer som beskrevet under henvisning til fig. 1.

Da kretsen i fig. 8 utfører begrensning og ikke tilfører et lydsignal til utgangen ved påtrykning av en frekvensmodulert bølge ved inngangen, vil følsomheten for kretsen overfor forskjellige typer inngangs-bølger nå bli beskrevet.

Når en kontinuerlig bølge som har en frekvens svarende til den frekvens kretsene avstemt på, uten frekvens eller amplitudevariasjoner, påtrykkes inngangsklemmene vil den samme frekvens med et bestemt amplitudenivå være tilgjengelig ved utgangsklemmene. Når den samme inngangs-bølge blir amplitudemodulert (uten frekvensmodulasjon) vil den samme frekvens med den samme bestemte amplitude fremkomme ved utgangsklemmene. Amplitudemodulasjonen er med andre ord fjernet, og den samme utgangsbølge oppnås som om det ikke fantes aplitudemodulasjon ved inngangen.

Når en bølge med konstant amplitude som fører signalinformasjoner i form av frekvensmodulering, blir påtrykt inngangsklemmene, fremkommer det en utgangsbøl-ge som har samme frekvensavvikelser og som i tillegg har tilsvarende aplitudevaria-sjoner. Frekvensmoduleringen i inngangs-bølgen blir derfor omformet til amplitudemodulasjon i utgangsbølgen. Når falske amplitudevariasjoner er tilstede i inn-gangsbølgen, blir disse variasjoner fjernet, (på grunn av virkningen av selvsvingningene eller av den variable inngangsbelastning), og de frekvensmodulerte informasjoner i inngangsbølgen omformes til amplitudemodulerte informasjoner i utgangs-bølgen uten overføring av den uønskede amplitudemodulasjon av inngangsbølgen. Utgangsbølgen med amplitudemodulerte informasjoner kan deretter påtrykkes en hvilken som helst passende amplitudemo-dulasjonsdemodulator som f. eks. en diode. Amplitudedemodulatoren vil da frembringe den ønskede lydsignalutgang uten den støy som skyldes tilstedeværelse av falsk amplitudemodulasjon på den opprinnelige frekvensmodulerte bølge.

En amplitudebegrensningskrets og de-tekteringskrets for en frekvensmodulert

bølge, bygget opp i overensstemmelse med

oppfinnelsen, kjennetegnes ved sin enkle

og billige konstruksjon, ved sin forbedrede

evne til å utelukke falsk amplitudemodulasjon som måtte finnes i den påtrykte bølge,

og ved det store detekterte signal som kan

avtappes kretsen.

Claims (3)

1. Anordning for demodulering av en

frekvensmodulert bølge, der amplitudeva-riasjonene i bølgen gjøres betydningsløs, omfattende en elektronisk utladningsinn-retning (24) med en katode (31), en anode (42) og et antall styreelektroder (26, 28), en første resonanskrets (18) koblet mellom en første styreelektrode (28) og katoden (31) og avstemt på senterfrekvensen for den nevnte bølge, og en ytterligere resonanskrets (29), koblet mellom en neste styreelektrode (26) og katoden (31), hvilken resonanskrets også er avstemt på senterfrekvensen for bølgen, karakterisert ved at impedansen av de to resonanskretsene (18 og 29) er valgt så stor, at signaler med lavt signalnivå, som fremkommer over den første resonanskrets (18), bevirker at sløy-fekretsen som er dannet av røret (24), den første resonanskrets (18) og den ytterligere resonanskrets (29), settes i selvsvingninger, idet frekvensen for selvsvingningene følger frekvensforandringene i de svake signaler, når disse varierer rundt senterfrekvensen, hvilke selvsvingninger tilveiebringer en middelstrøm ved anoden (42) for røret (24), fordi strømmen da er lineært proporsjonal med variasjonene av de nevnte, svake signaler på begge sider av senterfrekvensen, og slik at signaler med høyt signalnivå som fremkommer over den første resonanskrets (18) stanser selvsvingningene, og direkte frembringer den nevnte midlere anodestrøm.

2. Anordning som angitt i påstand 1, der den nevnte elektronutladningsinnret-ning (24) er forsynt med en skjermelektro-de (38) mellom styreelektrodene (26, 28) og med en parallellkrets bestående av en motstand (33), og en kondensator (35) i serie med katoden (31), karakterisert ved at kondensatoren har en lav impedans overfor bærekomponenten av den innkomne bølge, og en høy impedans overfor falske amplitudesvingninger i den innkomne bøl-ge, hvorved spenninger som fremkommer over motstanden (33) på grunn av de falske amplitude variasjoner frembringer tilsvarende forandringer i forspenningen mellom den annen styreelektrode og katoden (31) i en slik retning at katodestrøm-forandringene som fremkommer på grunn av amplitudevariasjoner i bølgen, frembringer tilsvarende strømforandringer i skjermelektroden (28) for derved å for-hindre at amplitudevariasj onene fører til noen som helst forandring i anodestrøm-men.

3. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de nevnte selvsvingninger opphører på grunn av dempning av den første resonanskrets når amplituden av den frekvensmodulerte bølge som tilføres den første resonanskrets (18) over-skrider en på forhånd bestemt grense, som bestemmes av en forspenningsanordning (20, 33, 35) innkoblet mellom katoden (31) og den første styreelektrode (28).