УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1928 года по МПК H03C1/10 

Как известно, при практическом разрешении вопросов модулирования высокочастотных токов, особенно для целей радиотелефонии, постоянно приходится встречаться с трудностью получения достаточно глубокой и вместе с тем по своим качествам достаточно хорошей модуляции. Тогда как получение относительно неглубокой и по своим качествам вполне удовлетворительной модуляции обычно не представляет затруднений при самых разнообразных из известных способов модуляции; осуществление глубокой и качественно хорошей модуляции сопряжено с тщательной и порой весьма кропотливой и чувствительной подгонкой наиболее подходящих условий работы установки и почти всегда требует значительных и часто сложных усилительных средств. Особенно остро эта трудность сказывается при модулировании токов ламповых генераторов, так как углубление модуляции здесь очень - особенно в некоторых системах модуляции ламповых генераторов - вредно влияет на самый процесс генерации (срывы и т.д.). Эти затруднения остаются в силе и для очень важного в практическом отношении лампового генератора с зависимым возбуждением, при чем в случае модуляции на систему задающего генератора, представляющий, как, известно, большие преимущества в смысле малой величины мощности, потребной для модуляции, и связанной с этим значительной простотой усилительного устройства во всех известных способах для получения глубокой модуляции высокочастотного тока, даваемого мощной усилительной системой, также необходимо воздействие, вызывающее относительно не менее глубокую модуляцию высокочастотного тока задающего генератора.

Предлагаемое устройство для модулирования высокочастотных, токов, основанное на применении принципа компенсации, имеет целью дать возможность получить при помощи относительно слабой модуляции тока задающего генератора какую угодно глубокую и качественно хорошую модуляцию высокочастотного тока катодного генератора с независимым возбуждением.

На фиг. 1, 2, 3, 4 и 5 чертежа изображены схемы предлагаемого устройства для модулирования.

В задающий контур катодного генератора с независимым возбуждением (фиг. 1) включена система из четырех одинаковых кажущихся сопротивлений (например четырех одинаковых катушек на фиг. 1, обозначенных через I-IV), составляющих мостик, равнопотенциальные точки 3 и 4 которого соединены последовательно с Гридликом, с сеткой и нитью мощной усилительной лампы, индуктивно связанной, кроме того, через посредство катушки М с задающим контуром. В случае полного равновесия мостика мощная усилительная лампа будет возбуждаться только благодаря Э. Д. С. наведенной через исполнительную связь М. При расстройстве равновесия мостика между точками 3 и 4 возникнет дополнительная высокочастотная Э. Д. С., при чем амплитуда ее будет зависеть как от величины высокочастотного тока задающего контура, так и от степени расстройки мостика. От смысла расстройки мостика (например от увеличения или уменьшения величины кажущегося сопротивления одной из ветвей мостика) будет зависеть также и знак дополнительной Э. Д. С., т.-е. будет ли она прибавляться или вычитаться в Э. Д. С., наведенной через дополнительную связь М. Вследствие этого при соответственном подборе, как размеров мостика, так и величины тока задающего контура, и величины твердой связи М, даже небольшое изменение кажущегося сопротивления одной (или нескольких) из ветвей мостика может вызвать значительное изменение величины общей Э. Д. С., действующей на сетку мощной лампы, а следовательно и значительное изменение высокочастотного тока в ее колебательном контуре. С другой стороны эти небольшие изменения кажущихся сопротивлений мостика вызовут только незначительное изменение параметров задающего генератора и, следовательно, лишь незначительно отзовутся на режиме и на величине тока этого генератора. Таким образом, рассмотренное устройство в принципе позволяет при помощи относительно небольших изменений величины входящих в состав задающего генератора изменений, вызывающих лишь, относительно, незначительное изменение тока этого генератора, производить какое угодно большое изменение рабочего тока мощных усилительных ламп. Примененный при этом устройстве принцип расстройки компенсации напряжений, действующих на сетку мощной усилительной лампы генератора с независимым возбуждением и лежит в основании предлагаемого устройства для модулирования.

Согласно фиг. 2, в качестве четырех сопротивлений мостика взяты одинаковые высокочастотные обмотки (на фиг. 2 обозначено через I-IV) магнитных дросселей (например тороидов из соответственно подразделенного магнитного материала) и введены в соответствующую ветвь мостика, который и включается в схему фиг. 1 соответственным образом (точки 1,2 и 3,4 на фиг. 2 соответствуют тем же точкам на фиг. 1). Низкочастотные обмотки дросселей (на фиг. 2 обозначенные через I₁ IV₁) в свою очередь образуют четыре ветви другого мостика, к одной из диагоналей которого подводится подмагничивающий ток, даваемый батареей 7 через регулирующий этот ток реостат 6 (к точкам 3₁ и 4₁), а к другой (к точкам 1₁ и 2₁) микрофонные токи непосредственно или после соответственной трансформации или усиления (микрофонное устройство, понимаемое в обобщенном смысле, вместе с необходимым усилением схематически изображено на фиг. 2). Указанное расположение действует следующим образом. При полном тождестве всех четырех дросселей, одинаковом подмагничивающем токе и отсутствии микрофонных токов, высокочастотное напряжение между 3 и 4 совершенно отсутствует (полная компенсация). Это напряжение сейчас же возникает, как только начинают действовать микрофонные токи, ибо действие их различно на различные дроссели. В то время, как микрофонный ток усиливает, например, соответственно отрегулированный подмагничивающий ток в низкочастотных обмотках II₁ и IV₁, он одновременно ослабляет подмагничивающий ток в обмотке I₁ и III₁. Так как кажущееся сопротивление высокочастотных обмоток дросселя зависит от его намагничивания, то таким образом микрофонный ток вызывает расстройку мостика, а следовательно и возникновение между 3 и 4 Э. Д. С., которая, увеличивая или уменьшая Э. Д. С., действующую через М, обусловливает собою, как это выше изложено, требуемую модуляцию тока генератора.

Вместо того, чтобы посредством расстройки мостика изменить действие постоянной дополнительной связи, можно совершенно не иметь такой дополнительной связи, а исходным состоянием генератора взять несколько расстроенный (не вполне компенсированный) мостик. Тогда связь между задающим контуром и усилительной системой будет осуществляться только через мостик, и модуляция будет вызываться изменением расстройки мостика, действующей в смысле увеличения или ослабления связи. При указанном устройстве из четырех дросселей достигается без специальных приспособлений отсутствие высокочастотного тока в низкочастотных обмотках дросселей и в цепи микрофонного тока.

При компенсирующем устройстве, изображенном на фиг. 3, употребляются два одинаковые трансформатора с сердечником из намагничивающегося материала, снабженные каждый тремя соответственно одинаковыми обмотками. Две из них, которые названы „первичная и вторичная" (на фиг. 3 обознач. I₁ и II₁ - первичные; I₂-II₂ - вторичные) служат для высокочастотного тока, третья (низкочастотная на фиг. 3 обознач. I₃ и II₃) - для подмагничивающего тока и для микрофонных токов. Одинаковые между собой первичные обмотки соединяются последовательно и вводятся в цепь задающего контура (точки 1 и 2, 3, 4 фиг. 3 соответствуют тем же точкам на фиг. 1), тогда как одинаковые вторичные включаются друг против друга в цепь сетки мощной усилительной лампы. Полученная таким образом, (при отсутствии микрофонных токов) компенсация напряжения во вторичных обмотках сейчас же расстраивается, как только возникнут микрофонные токи, подведенные к цепи подмагничивающего тока, как это указано на фиг. 3, так как они, усиливая в этом случае подмагничивающий ток в одном трансформаторе, одновременно ослабляют его в другом и таким образом, изменяя кажущееся сопротивление обмотки I₁ и II₁ в противные стороны, делают первоначально равные напряжения у обоих трансформаторов неравными. При этом устройстве для освобождения цепи микрофонного тока от высокочастотных токов необходимы специальные меры (на фиг. 3 например в качестве таковых указано включение в провода, ведущие к микрофонному устройству, защитительных высокочастотных дросселей 8₁ и 8₂).

Компенсирующее устройство можно осуществить и при помощи двух трехэлектронных термоэлектронных ламп, включенных, как это указано на фиг. 4, параллельно последовательно соединенный первичным обмоткам I₁ и II₁ двух одинаковых введенных в задающий контур схемы фиг. 1 (точки 1 и 2) высокочастотных трансформаторов. Вторичные обмотки этих трансформаторов включены, как и в схеме фиг. 3, друг против друга в цепь мощной усилительной лампы (схема фиг. 1). При полной тождественности как ламп, так и трансформаторов, вследствие полной симметрии устройства, получится полная компенсация напряжений во вторичных обмотках трансформаторов, при чем между 3 и 4 не будет действовать Э. Д. С. При действии микрофонных токов, подводимых. к трансформатору, действующему одновременно, как видно из фиг. 4, на сетки обеих ламп, компенсация расстраивается, и между 3 и 4 возникает высокочастотная Э. Д. С.

На фиг. 5 изображено отличающееся особой чувствительностью компенсирующее устройство, при котором связь между задающим контуром и цепью сетки мощной усилительной лампы достигается через посредство двух соответственно настроенных колебательных контуров, связанных с одной стороны с задающим контуром через высокочастотные трансформаторы I_p и II_p, а с другой стороны через I_s и II_s с цепью сетки. В каждый из контуров включаются высокочастотные обмотки I и II двух дросселей из намагничивающегося материала. К подмагничивающим обмоткам I₁ и II₁ этих дросселей подводятся микрофонные токи, которые, действуя, как уже указано выше при разборе схемы фиг. 3, вызывают расстройку в разные стороны обоих контуров, а следовательно и особенно сильное нарушение компенсации всего устройства. Указанные устройства допускают помимо телефонной модуляции модуляцию телеграфную, как тональную, так и простую работу ключом. В этом случае на указанных вариантах место микрофонного устройства будут занимать соответствующие приспособления для радиотелеграфной модуляции.

1. Устройство для модулирования высокочастотных токов катодного генератора с независимым возбуждением, характеризующееся применением, в качестве одного из нескольких или единственного органа связи между задающим частоту контуром и контурами сеток усилительных ламп, электромагнитной системы, полностью или почти полностью компенсирующей действие высокочастотного напряжения со стороны задающего контура на цепь сетки мощных усилительных ламп, степень компенсации каковой системы изменяется с ритмом речи или иных передаваемых сигналов.

2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства, характеризующаяся применением, в качестве полностью или почти полностью компенсированной системы, - системы из четырех двухобмоточных реактивных катушек, высокочастотные обмотки I, II, III, IV (фиг. 2) которых образуют полностью или частично, уравновешенный мостик, одна из диагоналей 1-2 коего включена в задающий частоту контур К, а другая диагональ 3-4 включена в контур сетки усилительных ламп УЛ, низкочастотные же обмотки I₁, II₁, III₁, IV₁ каковых реактивных катушек образуют другой мостик, в одну из диагоналей 1₁-2₁ которого включено микрофонное или подобное устройство, а в другую диагональ 3₁-4₁ включена батарея 7 и реостат 6 для намагничивания сердечников реактивных катушек (рис. 2).

3. Форма выполнения устройства, охарактеризованного в п. 1, отличающаяся применением, в качестве полностью или почти полностью компенсированной системы, - системы из двух трехобмоточных реактивных катушек, у каковых катушек соединенные между собою последовательно высокочастотные обмотки I₁ и II₁, включены в задающий частоту контур К, соединенные навстречу друг другу высокочастотные обмотки I₂ и II₂ включены в контур сетки усилительных ламп, а низко-частотные обмотки I₃ и II₃ замкнуты на батарею 7 и реостат 6, микрофонное же или подобное устройство М4 присоединено к середине батареи и к одному из концов реостата 6 (фиг. 3).

4. Форма выполнения устройства, охарактеризованного в п. 1, отличающаяся применением системы из двух трансформаторов ТрА и ТрВ, в высоко-частотные обмотки I₁-II₁ которых включены навстречу друг другу электронные реле Л₁ и Л₁, сетки коих при помощи трансформатора 9 связаны с цепью микрофонного тока, соединенные с концами обмоток I₁ и II₂ аноды ламп Л₁ и Л₂ включены в задающий частоту контур, а соединенные навстречу друг другу высокочастотные обмотки I₂ и II₂ включены в контур сетки усилительных ламп (фиг. 4).

5. Форма выполнения устройства, охарактеризованного в п. 1, отличающаяся применением системы из двух колебательных контуров, связанных магнитным потоком как с обмотками, включенными в задающий контур, так и с обмотками, включенными в контур сетки усилительных ламп, в каждый из каковых контуров включено соответственно по одной из высокочастотных обмоток (I и II) одного из двух трансформаторов, другие низкочастотные обмотки I₁ и II₁ в которых замкнуты через реостат 6 и батарею 7, к средней точке каковой батареи и к одному из концов реостата 6 присоединено микрофонное или подобное устройство (фиг. 5)