Устройство для многоканальной передачи

 

¹ 77471

Хласс 21а4, 54

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЙАТЖ «1 -, „!

МЩ1Ц.: -. 1Щ. (q

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОСЛАБОТОЧНОР1 ПРОМР1ШЛ1МЮЮф1 .;

3 1

Действительный изобретатель иностранец

М. Арцт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Заявлено 1 марта 1941 года в Народный комиссариат электропромыц1ленности

СССР за № 41249 (304990) Опубликовано ЗО сентября 1949 года

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 — 7.

На фиг. 1 изображена двухканальная система, состоящая из усилителя низкой частоты для передачи диапазона частот 0 †100 гц двумя частями, а именно: 0 — 400 гц и 400 †100 г14.

Предметом изобретения является устройство для многоканальной передачи с делением передаваемого спектра частот на части.

В системах многоканальной передачи, применяющих деление передаваемого спектра частот на частичные полосы, последние выделяются фильтрами и передаются по отдельным каналам. Например, при передаче этим способом диапазона звуковых частот низкочастотная и высокочастотная части его разделяются фильтрами, усиливаются отдельными усилителями и воспроизводятся самостоятельными звуковоси роизводящи м и устройствами. Многоканальная система передачи применяется тогда, когда неискаженная передача всего спектра частот одним каналом по каким-либо причинам затруднительна или требует больших затрат.

Одной из основных трудностей при осуществлении этого способа является разделение спектра на полосы, так как при этом необходим крутой спад частотных характери,стик .каналов вблизи границы раздела полос. Часто необходимо также отсутствие фазовых искажений, вносимых фильтрами на частотах, близких к пограничным.

Особенностью предлагаемого уст ройства является то, что в нем ооа эти требования полностью удовлетворяются. Достигается это путем подачи с выхода канала передачи низкочастотной части спектра колебаний, резко ограниченных по частоте при помощи полосовых фильтров, н подачи вспомогательной несущей, модулированной этими колебаниями.

Модулированная вспомогательная несущая частота подается после детектирования на вход канала передачи высокочастотной части спектра для устранения в нем частот первого канала. № 774?1

При этом выходы этих двух каналов могут быть объединены без сдвига фазы при воспроизведении первоначального диапазона частот.

Для этой цели предусмотрен двухканальный усилитель, имеющий канал усиления низкой частоты 5 и канал усиления высокой частоты б.

Сигналы звуковой частоты (их полный желаемый диапазон частот, как указано, простирается от 0 до

10000 га) от любого источника подводятся к зажимам 7 и 8, к которым присоединены входные цепи обоих каналов. Входные цепи этих каналов начинаются цепями сеток: цепью 9 для канала 5 и цепью 10 для канала б. Каждая цепь управляющей сетки содержит элемент связи, параметры которого в высокочастотном канале б выбраны так, что от пограничной частоты Fco до верхней границы диапазона звуковых частот входное напряжение Еас сдвига по фазе не имеет.

В низкочастотном же канале 5 входное напряжение Edc будет иметь нулевой сдвиг фаз от пограничной частоты вниз до нижней границы передаваемого диапазона звуковых частот. В цепь канала 5 включено последовательно сопротивление 11 и параллельно конденсатор 12, образующие фильтр нижних частот.

В канале б последовательно включенный конденсатор 18 и шунтирующее сопротивление 14 являются последовательным и шунтирующим элементами фильтра верхних частот.

Выбрав пограничную частоту Fco равной, например, 400 га, получают частотные характеристики обеих цепей, изображенные на фиг. 2 сплошной линией 15 и пунктирной линией

1б. Кривая 1б представляет собой входное напряжение Edc, приложенное к цепи 9 управляющей сетки лампы канала 5, а кривая 15 представляет собой входное напряжение

Еас, приложенное к входной цепи

10 канала б.

Сигналы низкой частоты используются для модуляции несущей частоты Fc. Для этого несущая частота с ее входа 17 через трансформатор и цепь 18 подана к второй уп440 равляющей сетки 21 модуляторной или смесительной лампы 19, к которой присоединена входная цепь 9

В настоящем примере управляющая сетка 20 соединена со входной цепью 9, а вторая управляющая сетка 21 соединена с входной цепью 18 несущей частоты.

Модулированное напряжение снимается с анодной входной цепи 22; связанной с полосовым фильтром 25 симметричного типа, который обеспечивает отсутствие сдвига фаз верхней и нижней боковых полос.

Полосовой фильтр связан с выходной цепью 22 посредством трансформатора связи 2б.

Выход фильтра посредством трансформатора 27 связан с двухполупериодным выпрямителем 28. Напряжение Е dc в выходную цепь 80 подается с нагрузочного сопротивления 29 выпрямителя.

Напряжение с выходной цепи 80 можно подать на любое устройство, на чертеже не показанное. Зто напряжение, создаваемое выходным напряжением Ebp полосового фильтра, пройдя через выпрямительное устройство, сохраняет нулевой сдвиг фаз. Затухание, вызываемое наличием фильтра 25, представлено кривой 81 на фиг. 4.

Несущая частота Fc выбрана так-, что она лежит выше диапазона передаваемых частот (фиг. 3). Здесь. диапазон от 0 до 10000 га изображен кривой 82, а выходное напряжение модулятора изображено кривой 88. Это последнее может в данном случае содержать частоты от

19б00 до 20400 га при средней частоте 20000 eq..

Напряжение Ebp, снимаемое с полосового фильтра, показано пунктирной кривой 84 и перекрывает полосу частот от частоты, равной разности несущей и частоты среза, до частоты, равной сумме несущей частоты и частоты среза. При частоте среза (пограничной частоте обоих каналов), равной 400 га, ширина полосы фильтра 25 сделана равной 800 га. желательно иметь полосу несколько более широкую, чем удвоенная пограничная частота Fco. № 77471

Предмет изобретения

Устройство для многоканальной передачи с делением передаваемого спектра на части, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью получения крутых характеристик, напряжение частоты одного из каналов подведено после детектирования к другому каналу для устранения из спектра частот второго канала частот первого канала. — 3 № 77471

Часть выходного напряжения Е гас канала низкой частоты 5 в противофазе подается через цепь связи 36 на вход канала высокой частоты б.

Амплитуда этого напряжения подбирается так, чтобы полностью скомпенсировать часть на пряжения входного сигнала Еас, содержащую частоты ииже пограничной частоты

Fco.

В настоящем примере цепь связи 36, служащая для подачи напряжения низкой частоты от низкочастотного канала, состоит из последовательно включенного конденсатора

37 и шунтирующего активного или комплексного сопротивления 38. Эта цепь связана с управляющей сеткой

39 усилительной лампы 40. Первая управляющая сетка 41 лампы 40 соединена с входной цепью 10 канала б. Такое устройство комбинирует входные напряжения, снятые с цепей 10 и 30. Выходное напряжение канала б снимается с анодной цепи 42 через конденсатор 43 и шунтирующее активное или комплексное сопротивление 44, которые соединены с выходной цепью 45 высокочастотного канала.

Цепь связи, содержащая конденсатор 37 и сопротивление 38, имеет такую же кривую затухания в зависимости от частоты, как и входная цепь, содержащая сопротивление 14 и конденсатор 13.

На фиг. 5 показано, каким ооразом напряжения частоты ниже пограничной подаются в противофазе на усилительный каскад. Кривая 46 изображает входное напряжение

Еас канала б, а кривая 47 †входн напряжение, взятое с выхода низкочастотного канала 30 и сдвинутое по фазе на 180 относительно напряжения Еас для компенсации в высокочастотном канале всех частот, лежащих ниже пограничной частоты Fco.

Сдвиг фаз и затухание сигнала при прохождении через цепь 13 и

14 такие же, как и при прохождении через цепь 37 — 38. В результате выходное напряжение Е ас канала 6 имеет вид, изображенный на фиг. 5 пунктирной кривой 48 и частью 49 кривой 46, лежащей выше пограничной частоты.

Выходные напряжения обоих каналов можно представить кривыми

50 и 51 (фиг. 6).

Сравнение кривых, изображенных на фиг. 6 и 2, показывает, что в последнем случае перекрытие двух каналов на пограничной частоте снизилось до относительно узкой полосы, обеспечивающей более высокую однородность выходного напряжения системы в том случае, если выходы обоих каналов комбинируются электрически или другим способом.

Из вышеизложенного вытекает, что для модуляции несущей можно использовать колебания любой из частичных полос (желательно только, чтобы несущая частота была выше самой высокой рабочей частоты системы передачи) . Для этого необходимо лишь, чтобы фильтр обрезал в спектре модулированного колебания все частоты, лежащие за пределами частоты среза.

По описанному способу можно получить полосовой фильтр низкой частоты при помощи двух каналов, подобных каналу 5, один из которых пропускает сигналы в диапазоне частот от 0 до 60 га, а другой от 0 до 50 гц. Для этого выходные сигналы двух указанных каналов должны быть объединены, как показано на фиг. 7. Здесь выходной трансформатор 27, выпрямитель 28 и выпрямительные цепи 29 и 30 соединены так, что напряжения их на выходе 54 вычитаются. В этой выходной цепи получается сигнал в по лосе частот 50 — 60 га.

Для получения режекторного фильтра выход схемы, изображенной на фиг.7, должен быть подан на вход вышеописанного канала.

Для переменной регулировки схемы при работе в качестве фильтра нижних частот, полосового фильтра, фильтра верхних частот или режекторного фильтра желательно брать несущую частоту высокой, чтобы сделать возможным применение в полосовом фильтре 25 малогабаритных подстроечных конденсаторов 56 и катчшек переменной индуктивности 57.

441 № 77471

Фиг. 3

Фиг. 2

Я

Гс-fee

Фиг. 5

Фиг. 4 сп

f

Edci

47

/Щ

Фиг. 7

Фиг. 6

Редактор В. Н. Чистов

Отв. редактор М, М. Акишии