AT391966B - Rundfunkempfaenger mit einer frequenzgetasteten schleife und einer stummschaltung - Google Patents

Description

Nr. 391966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rundfunkempfänger mit einer in einem bestimmten Frequenzbereich als Frequenzregelkreis wirksamen Schleife mit nacheinander einem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator, einer mit einem Antenneneingang gekoppelten Mischstufe, einem Filterelement und einem Frequenz-Spannungs-Wandler, der gleich- und tonfrequent mit dem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator gekoppelt ist, und mit einer Stummschaltung zum Sperren eines Tonsignals außerhalb des Gebietes einwandfreier Abstimmung.

Ein derartiger Rundfunkempfänger ist aus dem Artikel "FM IF Strip Using the CA 3189E", veröffentlicht in "Elektor", Heft 5, Nr. 6, Seiten 2-26, Canterbury (Großbritannien) bekannt.

Der Frequenz-Spannungswandler in der frequenzgetasteten Schleife des bekannten Rundfunkempfängers liefert dem Abstimmoszillator zwecks einer automatischen Frequenzregelung (AFR) ein Frequenzregelsignal. Das Frequenzregelsignal ist ein Maß für die Frequenzabweichung zwischen der Ist- und der Soll-Abstimmfrequenz und wird in dem bekannten Rundfunkempfänger zusammen mit dem Tonsignalpegel dazu benutzt, das Gebiet einwandfreier Abstimmung anzugeben, in dem die Stummschaltung ausgeschaltet sein soll.

Die Schleifen Verstärkung in der frequenzgetasteten Schleife beeinflußt jedoch das genannte Frequenzregelsignal und damit den Wirkungsbereich der automatischen Frequenzregelung und das letztgenannte Gebiet einwandfreier Abstimmung, in dem die Stummschaltung ausgeschaltet sein soll.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Größe dieser Gebiete von der Größe der Schleifenverstärkung unabhängig zu machen.

Ein Rundfunkempfänger der eingangs erwähnten Art weist dazu nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß zwischen den Frequenz-Spannungs-Wandler und den spannungsgesteuerten Abstimmoszillator ein Begrenzerverstärker geschaltet ist

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme wird der erste Verstärkerbegrenzer bei einer bestimmten Amplitude des Ausgangssignals des Frequenz-Spannungswandlers begrenzt, zumindest nimmt die Verstärkung bei einer weiteren Zunahme dieses Ausgangssignals ab. Obschon die Verstärkung des ersten Verstärkerbegrenzers und damit auch die Schleifenverstärkung bis an diese Amplitude sehr groß sein kann, ist der Einfluß auf den Wirkungsbereich der automatischen Frequenzregelung und auf das genannte Frequenzgebiet einwandfreier Abstimmung auf das Gebiet beschränkt, in dem der erste Verstärkerbegrenzer außerhalb Begrenzung ist, so daß Abstimmung auf und Wiedergabe von schwächeren in der Frequenz benachbarten Sendersignalen möglich ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfängers weist dazu das Kennzeichen auf, das der Frequenz-Spannungswandler über eine Tiefpaßfilter mit einer Bandbreite in der Größenordnung mindestens des hörbaren Tonfrequenzbereiches mit dem ersten Verstärkerbegrenzer verbunden ist.

Bei Anwendung dieser Maßnahme ist der Frequenz-Spannungswandler nicht nur als Regelspannungserzeugungsschaltung für die automatische Frequenzregelung wirksam, sondern auch als Frequenzdemodulator, und es erfolgt eine Kompression des Frequenzhubes des empfangenen Signals. Die Größe dieser Hubkompression ist dabei von der Größe des Wirkungsbereiches der automatischen Frequenzregelung und von der Größe des Frequenzgebietes einwandfreier Abstimmung, in dem die Stummschaltung ausgeschaltet ist, unabhängig.

Außerdem wird durch eine geeignete Wahl des Wirkungsbereiches der automatischen Frequenzregelung gegenüber dem Soll-Abstimmbereich erreicht, daß bei Abstimmung auf den Rand dieses einwandfreien Abstimmbereiches die wenigstens teilweise begrenzende Wirkung des ersten Verstärkerbegrenzers in einer Verzerrung des wiedergegebenen Tonsignals hörbar ist, wodurch der Benutzer eine Anzeige darüber hat, daß eine bessere Abstimmung möglich ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines derartigen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß der Frequenz-Spannungswandler eine Multiplizierstufe enthält, von der ein Ausgang mit dem genannten Tiefpaßfilter verbunden ist, sowie einen zweiten Verstärkerbegrenzer, über den das Filterelement einerseits mit einem ersten Eingang der Multiplizierstufe und andererseits mit einem Begrenzer gekoppelt ist, der über einen frequenzabhängigen 90 °-Phasendreher mit einem zweiten Eingang der Multiplizierstufe gekoppelt ist

Bei Anwendung dieser Maßnahme wird einerseits eine quadratische Verstärkung des AM-Rauschens von FM-Signalen, wie es beispielsweise bei herkömmlichen FM-Quadraturdemodulatoren auftritt, vermieden. Dadurch, daß der mittlere Rauschpegel außerhalb der Abstimmung bei diesem Empfänger dran mittleren Signalpegel bei einwandfreier Abstimmung entspricht, werden andererseits Rauschspitzen, die bei dem eingangs genannten bekannten Empfänger bei Schwankungen des Rauschpegels um den Signalpegel herum aufrreten, vermieden.

Außerdem werden durch eine richtige Wahl der Begrenzungsamplitude dieses zweiten Verstäikerbegrenzers schwache Signale linear verstärkt, wodurch die Bandbreite der Schleife für schwache Rauschsignale kleiner ist als für die stärkeren, gewünschten Signale, wobei Begrenzung auftritt, so daß hochfrequente Rauschstörungen weniger hörbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert. Es zeigen: Die Fig, 1 ein Schaltbild eines FM-Empfängers, die Fig. la ein Schaltbild eines AM-Empfängers, die Fig. 2 bis 5 den idealisierten Verlauf der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungswandlers, des ersten Verstärkerbegrenzers, eines'Phasendetektors bzw. des mit diesem Phasendetektor gekoppelten ersten Begrenzers als Funktion einer genormten nicht modulierten Abstimmfrequenz bei einem bestimmten Pegel des Antennensignals, und die Fig. 6 das Abstimmverhalten des Empfängers.

Fig. 1 zeigt einen FM-Empfänger (1) nach der Erfindung, der einerseits an eine Antennenanordnung (100) -2-

Nr. 391 966 und andererseits an einen Lautsprecher (32) angeschlossen ist. Der FM-Empfänger (1) ist mit einer frequenzgetasteten Schleife (6) bis (18) mit einem Signaleingang (3), der über einen Eingangsverstärker (2) mit der Antennenanordnung gekoppelt ist, sowie mit einer Regelschaltung (19) bis (27) versehen, die einerseits auf die nachstehend noch näher beschriebene Weise mit der frequenzgetasteten Schleife (6) bis (18) und andererseits mit einem Regeleingang (28) einer Stummschaltung (29) gekoppelt ist. Die Stummschaltung (29) ist mit ersten und zweiten Eingängen (33) und (34) versehen. Der erste Eingang (33) ist mit einem Signalausgang (5) der frequenzgetasteten Schleife (6) bis (18) gekoppelt. Der zweite Eingang (34) ist mit einer Rauschquelle (30) verbunden. Ein Ausgang der Stummschaltung (29) ist über einen Tonsignalverarbeitungsteil (31) mit dem Lautsprecher (32) gekoppelt. Im Ruhezustand ist der erste Eingang (33) mit dem Ausgang der Stummschaltung (29) verbunden, bei Erregung ist der zweite Eingang (34) mit dem Ausgang verbunden. Die frequenzgetastete Schleife (6) bis (18) enthält hintereinander eine mit dem Signaleingang (3) verbundene Mischstufe (6), ein Tiefpaßfilter (7), einen Frequenz-Spannungswandler (18), einen ersten Verstärkerbegrenzer (15), eine Addierschaltung (16) und einen mit der Mischstufe (6) gekoppelten spannungsgesteuerten Oszillator (17). Die Verbindung zwischen dem ersten Verstärkerbegrenzer (15) und der Addierschaltung (16) ist mit dem Signalausgang (5) der frequenzgetasteten Schleife (6) bis (18) verbunden. Die Addierschaltung (16) ist zugleich mit einem Abstimmspannungseingang (4) versehen und addiert die ihr zugeführte Abstimmspannung zur Ausgangsspannung des ersten Verstärkerbegrenzers (15). Der Frequenz-Spannungswandler (18) enthält einen zweiten, mit dem Tiefpaßfilter (7) gekoppelten Verstärkerbegrenzer (8), dessen Ausgang einerseits mit einem ersten Eingang (12) eines zweiten Phasendetektors (39) und andererseits über eine Kaskadenschaltung aus einem zweiten Begrenzer (9) und einem ersten frequenzabhängigen 90 °-Phasendreher (10) mit einem zweiten Eingang (13) des zweiten Phasendetektors (39) gekoppelt ist. Dieser zweite Phasendetektor (39) enthält eine Kaskadenschaltung aus einer mit dem Eingang (12) und (13) verbundenen Mischstufe (11) und einem mit dem ersten Verstärkerbegrenzer (15) verbundenen Tiefpaßfilter (14).

Die Regelschaltung (19) bis (27) enthält ein frequenzabhängiges 180 °-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk (bzw. Laufzeitfilter) (19), das über einen dritten Begrenzer (21) mit einem zweiten Eingang (24) eines ersten Phasendetektors (27) gekoppelt ist. Ein erster Eingang (23) des Phasendetektors (27) ist mit einem Ausgang des zweiten Begrenzers (9) des Frequenz-Spannungswandlers (18) gekoppelt. Ein Ausgang des ersten Phasendetektors (27) ist über einen ersten Begrenzer (26) mit dem Regeleingang (28) der Stummschaltung (29) verbunden.

Das frequenzabhängige 180 °-Allpaß-Phasendrehungsnetzweik (19) enthält einen zweiten frequenzabhängigen 90 “-Phasendreher (20), der zwischen dem ersten frequenzabhängigen 90 “-Phasendreher (10) des Frequenz-Spannungswandlers (18) und dem dritten Begrenzer (21) liegt. Die beiden kaskadengeschalteten frequenzabhängigen 90 “-Phasendreher (10) und (20) funktionieren zusammen als frequenzabhängiges 180 “-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk. Der erste Phasendetektor (27) enthält eine Kaskadenschaltung aus einer mit den beiden Eingängen (23) und (24) verbundenen Mischstufe (22) und einem mit dem ersten Begrenzer (26) verbundenen Tiefpaßfilter (25).

Der Eingangsverstärker (2) verstärkt das Antennensignal mit der Trägerfrequenz fz und bietet dieses der Mischstufe (6) an. In der Mischstufe (6) wird dieses Antennensignal mit dem Signal des spannungsgesteuerten Oszillators (17) mit der Frequenz fVCQ multipliziert, wonach mit Hilfe des Tiefj>aßfilters (7) das gewünschte Mischprodukt mit der Frequenz fz - fvco selektiert wird. Unerwünschte Mischprodukte, beispielsweise infolge von Nachbarsendem, werden durch das Tiefpaßfilter (7) unterdrückt. In einer praktischen Ausbildung betrug die 3 dB-Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters (7) 100 kHz.

Der zweite Verstärkerbegrenzer (8) verstärkt schwache Eingangssignale (beispielsweise Rauschsignale oder an der Seifenflanke des Tiefpaßfilters (7) nicht völlig unterdrückte Signale) linear und funktioniert für starke Eingangssignale, die ungedämpft durch das Tiefpaßfilter hindurchgehen, als Begrenzer. Das Ausgangssignal des zweiten Verstärkerbegrenzers (8) wird einerseits dem ersten Eingang (12) der Mischstufe (11) und andererseits dem zweiten Begrenzer (9) zugeführt, wo dieses Ausgangssignal in der Amplitude begrenzt wird. In dem nachfolgenden ersten frequenzabhängigen 90 “-Phasendreher (10) findet eine ftequenzabhängige Phasendrehung statt, wobei Signale mit der Frequenz eine frequenzabhängige Phasendrehung von 90 ° erfahren. Für die Frequenz f^, d. h. die charakteristische Frequenz des frequenzabhängigen 90 “-Phasendrehers (10), wurde in einer praktischen Ausführung 60 kHz gewählt

In der Mischstufe (11) werden die Ausgangssignale des frequenzäbhängigen 90 “-Phasendrehers (10) mit den Ausgangssignalen des zweiten Verstärkerbegrenzers (8) multipliziert. Die Mischprodukte, die dadurch erhalten werden, weisen eine Amplitude auf, die vom Phasenunterschied zwischen den den beiden Eingängen (12) und (13) der Mischstufe (11) zugeführten Signalen abhängt und deren Amplitude proportional ist. Das Rauschverhalten des Frequenz-Spannungswandlers (18) ist dadurch günstiger als bei herkömmlichen FM-Quadraturdemodulatoren, bei denen die beiden zu multiplizierenden Signale begrenzt werden. Derartige herkömmliche FM-Quadraturdemodulatoren funktionieren auch für kleine Rauschsignale quadratisch und verstärken dadurch die im Durchlaßband des Tiepaßfilters (7) liegenden Rauschanteile in störendem Maße. -3-

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Aus den am Ausgang der Mischstufe (11) erhaltenen Mischprodukten wird mit dem Tiefjpaßfilter (14) das tonfiequente Mischprodukt selektiert. Die Tiefpaßkennlinie dieses Tiefpaßfilters (14) bestimmt die Neigung und den Scheitelpunkt der Schleifenverstärkungskennlinie und damit den Frequenzbereich, in dem eine Rückkopplung in der Schleife stattfinden kann. Die Bandbreite dieses Tiefjpaßfilters (14), auch als Schleifenfilter bezeichnet, betrug in einer praktischen Ausführungsform 15 kHz.

Um die Wirkungsweise des Frequenz-Spannungswandlers (18) näher zu erläutern, wird auf Fig. 2 verwiesen, in der durch die Kurve (108) der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung VDE^ dieses Frequenz-Spannungswandlers (18) als Funktion der als genormte Abstimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz fz - fyCQ bei einem bestimmten Pegel eines nicht modulierten Antennensignals mit der Sendefrequenz fz dargestellt ist

Die Kurve (108) liegt infolge der in der Mischstufe (6) durchgeführten Umwandlung auf ein niedriges Zwischenfrequenzband symmetrisch zum Punkt fz = fVCQ. Weiterhin wird bei den Frequenzen fg und -fg der genormten Abstimmfrequenz fz - fvco eine Phasenverschiebung zwischen den Signalen an den beiden Eingängen (12) und (13) des zweiten Phasendetektors (39) um 90° erhalten. VpEM ist dabei gleich Null. Wenn vorausgesetzt wird, daß die Frequenz, bei der ein Signal mit dem Pegel des genannten Antennensignals im Tiefpaßfilter (7) fast völlig unterdrückt ist, fg ist, wird bei einer genormten Abstimmfrequenz fz - fyco, die größer ist als fg oder kleiner als -fg, V^gj^ auch in diesen Frequenzbereichen gleich Null.

Bei genormten Abstimmfrequenzen fz - fyco, bei denen eine teilweise Unterdrückung des Antennensignals an der Hanke der Kennlinie des Tiefpaßfilters (7) auftritt, kann das auf diese Weise gedämpfte Antennensignal kleiner sein als das von der Mischstufe (6) erzeugte, im Durchlaßband des Tiefpaßfilters (7) vorhandene Rauschsignal. Die Spannung Vggjyj ist bei derartigen kleinen Signalamplituden durch die lineare Verstärkung im Verstärkerbegrenzer (8) unabhängig von der Frequenz, bei der diese auftreten. Der mittlere Rauschpegel nach Demodulation im Frequenz-Spannungswandler (18) fällt dadurch mit dem mittleren Pegel der einwandfreien Abstimmung bei fg zusammen. Damit wird erreicht, daß schwache, ab und zu durch Rauschen überstimmte

Antennensignale nicht zu impulsförmigen Störungen führen, weil Spannungssprünge zwischen dem Rauschpegel und dem Signalpegel nicht auftreten.

Das Ausgangssignal VDEM des Frequenz-Spannungswandlers (18) wird dem ersten Verstärkerbegrenzer (15) zugeführt, in dem eine lineare Verstärkung des Ausgangssignals Vpgyj auf einen bestimmten maximalen Signalpegel wird u. a. bei einer genormten Abstimmfrequenz fz - fyco von 0,5 fg und 1,5 fg erreicht. Die Signale oberhalb dieses maximalen Signalpegels werden begrenzt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Begrenzers (15) sei auf Fig. 3 verwiesen. In Fig. 3 ist durch Kurven (110) bis (116) der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung Vy^Q des Verstärkerbegrenzers (15) als Funktion der als genormte Abstimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz fz - fyco, bei einem bestimmten Pegel eines nicht modulierten Antennensignals mit der Sendefrequenz fz, angegeben.

Der Verstärkerbegrenzer (15) ist in Begrenzung in den durch die Kurven (111) bis (113) angegebenen Bereichen der genormten Abstimmfrequenz fz - fyco. In diesen Bereichen, nachstehend als Haltebereiche bezeichnet, ist die Schleife zwar getastet, bleibt aber vy^Q und damit die Oszillatorfrequenz fyco konstant. In den durch die Kurven (110) und (114) bis (116) bezeichneten Bereichen erfolgt eine lineare Verstärkung von VdEM· E*ne positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife (6) bis (18) erfolgt jedoch in den durch die Kurven (115) und (116) bezeichneten Bereichen. Die Oszillatorfrequenz wird in diesen Frequenzbereichen sprungweise variieren.

Eine negative Rückkopplung findet in den durch die Kurven (114) und (HO) bezeichneten Bereichen statt. In diesen Bereichen findet eine stabile Abstimmung statt, d. h. eine Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife. Auf der Kurve (114) findet eine unerwünschte Nebenabstimmung statt, die nach der Erfindung auf die nachstehend beschriebene Weise unterdrückt wird. Die Kurve (115) zeigt den Bereich einwandfreier Abstimmung bzw. den Folgebereich des spannungsgesteuerten Oszillators (17) an.

Eine Regelspannung für die Stummschaltung wird mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Regelschaltung (19) bis (27) mit den frequenzabhängigen 180 “-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk (19), dem dritten Begrenzer (21), dem Phasendetektor (27) und dem ersten Begrenzer (26) erhalten.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Regelschaltung (19-27) sei auf die Figuren 4 und 5 verwiesen, in denen die Ausgangsspannung VqqR des Phasendetektors (27) bzw. die Regelspannung V^-jg am Ausgang des Begrenzers (26) als Funktion der als genormte Abstimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz fz - fyco bei einem bestimmten Pegel eines nicht modulierten Antennensignals mit der Sendefrequenz fz idealisiert dargestellt ist.

Der in Fig. 4 durch die Kurve (120) bezeichneten Verlauf von V^qR wird dadurch erhalten, daß die den Eingängen (23) und (24) der Mischstufe (22) zugeführten Signale beide begrenzt sind und untereinander einen -4-

Nr. 391 966 im frequenzabhängigen 180 °-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk (19) realisierten Phasenunterschied aufweisen. Die charakteristische Frequenz des zweiten frequenzabhängigen 90 °-Phasendrehers (20) ist derjenige des ersten frequenzäbhängigen 90 °-Phasendrehers (10) (fL = 60 kHz) entsprechend gewählt, wodurch bei einer genormten

Abstimmfrequenz fz - fvco von 0; 0,5 f^; f^; 1,5 f^; -0,5 f^; -f^ und -1,5 eine Phasendrehung von 0,90°; 180°; 270°; -90°; -180° bzw. -270° erhalten wird. Die Bandbreite des Tiefpaßfilters (25) soll einerseits nicht zu groß gewählt werden, um zu vermeiden, daß die Stummschaltung bei Abstimmung in der Nähe von 0,5 fjj und 1,5 fL ständig in einem tonfrequenten Rhythmus ein- und ausgeschaltet wird, und soll andererseits nicht zu klein gewählt werden, um zu vermeiden, daß beim Abstimmen die Stummschaltung zu langsam ausgeschaltet wird, so daß Sender übraschlagen weiden. Ein praktischer Wert für diese Grenzfrequenz betlägt 1 Hz.

Der in Fig. 5 durch die Kurve (130) dargestellte idealisierte Verlauf von wird durch eine unendliche

Verstärkung der Ausgangsspannung V^-q^ des Phasendetektors im ersten Begrenzer (26) erhalten. Die Ausgangsspannung VfvfUTE des Begrenzers (26), mit anderen Worten die Regelspannung für die Stummschaltung (29), variiert sprungartig zwischen zwei diskreten Werten. Umschaltungen finden bei Werten -1,5 fg; -0,5 fg; 0,5 fg und 1,5 fg der genormten Abstimmfrequenz fz - fvco statt.

Dadurch, daß die Abstimmschaltung (29) bei einem positiven Wert von Vj^jj-g eiregt wird und bei einem negativen Wert von Vj^te *n den Ruhestand geschaltet wird, ist bei einer genormten Abstimmfrequenz fz - fvco kleiner als -1,5 fg oder größer als 1,5 fg, oder zwischen -0,5 fg und 0,5 fg der Signalausgang (5) der frequenzgetasteten Schleife von dem Signalverarbeitungsteil (31) entkoppelt und die Rauschquelle (30) mit diesem Signalverarbeitungsteil (31) gekoppelt. Mit dem Lautsprecher (32) hat der Benutzer dadurch außerhalb der Abstimmung eine akustische Anzeige dafür, daß der FM-Empfänger im Betrieb ist, während eine etwaige Nebenabstimmung auf den in Fig. 3 durch die Kurve (114) bezeichneten Bereich unterdrückt wird. Als Rauschquelle kann das in einem Verstärker verstärkte thermische Rauschen eines Widerstandes benutzt werden.

Bei einer genormten Abstimmfrequenz fz - fvco zwischen -1,5 fg und -0,5 fg oder zwischen 0,5 fg und 1,5 fg ist der Signalausgang (5) der frequenzgetasteten Schleife mit dem Signalverarbeitungsteil (31) verbunden, und tonfrequente Signale werden mit dem Lautsprecher (32) wiedergegeben.

Wie obenstehend erwähnt, ist im Frequenzbereich zwischen -0,5 f^ und -1,5 f^ die Schleife positiv rückgekoppelt, so daß dieser Bereich sprungweise passiert wird und nur im einwandfreien Abstimmbereich zwischen 0,5 f^ und 1,5 eine stabile Abstimmung möglich ist bei einer im Ruhezustand befindlichen

Stummschaltung (29).

Fig. 6 veranschaulicht das Abstimmveihalten des beschriebenen FM-Empfängers. Zur Vereinfachung ist die Frequenz fyco des spannungssteuerten Oszillators (17) als Funktion eines nicht modulierten Antennensignals mit einer kontinuierlich variierenden Senderfrequenz fz und einer konstanten Amplitude dargestellt.

Durch die Linien (p, q, r) und (s) sind die Punkte angegeben, bei denen die genormte Abstimmfrequenz fz - fyco die Werte -1,5 f^, -0,5 f^, 0,5 f^ bzw. 1,5 f^ annimmt. Die Stummschaltung (29) befindet sich im Ruhezustand bei der genormten Abstimmfrequenz fz - fVCQ zwischen den Linien (p) und (q) und zwischen den Linien (r) und (s) außerhalb derselben ist die Stummschaltung (29) erregt.

In dem Bereich, wo fz - fyco kleiner ist als -1,5 fL, wird bei zunehmender Senderfrequenz fz zunächst die

Strecke (G) durchlaufen. Die frequenzgetastete Schleife ist hier entriegelt und der spannungsgesteuerte Oszillator (17) ist freilaufend. Danach wird, wenn fz - fyCQ = -1,5 fL ist, die Strecke (E) erreicht, wo eine Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife stattfindet und die Frequenz fyco des spannungsgesteuerten Oszillators (17) mit der Senderfrequenz fz mitgezogen wird. Die Strecke (E) zeigt den Bereich der stabilen Nebenabstimmung an, der in Fig. 3 durch die Kurve (114) dargestellt ist.

Bei einer weiteren Zunahme von fz wird die Strecke (J) durchlaufen. In diesem Bereich ist der Begrenzer (15) in Begrenzung und die Frequenz fyco bleibt trotz einer zunehmenden Frequenz fz auf einem konstanten Wert stehen. Die Strecke (J) entspricht dem durch die Kurve (112) in Fig. 3 bezeichneten Haltebereich. Weil beim Durchlaufen der Strecke (G, E) und (J) die Stummschaltung erregt ist, findet eine Abstimmung durch diesen Frequenzbereich stumm statt, oder nur unter Wiedergabe des als akustische Anzeige für den Abstimmvorgang dienenden Rauschens der Rauschquelle (30).

Der Strecke (J) folgt bei einer zunehmenden Frequenz fz die Strecke (A), wo eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife stattfindet. Die Frequenz fyCQ nimmt dadurch plötzlich ab, bis die frequenzgetastete Schleife verriegelt wird. Bei dieser plötzlichen Abnahme von fyco wird die Teilstrecke zwischen den Linien (p) und (q) durchlaufen. Dadurch, daß die Stummschaltung (29) mit einer gewissen Trägheit infolge der kleinen Bandbreite des Tiefpaßfilters (25) ausgeschaltet wird, bleibt die Stummschaltung auch während dieses Frequenzsprunges durch die genannte Teilstrecke zwischen (p) und (q) nach wie vor erregt, so daß der -5-

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Frequenzsprung nicht hörbar wird.

Die Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife findet im einwandfreien Abstimmbereich bzw. Folgebereich (F) statt. Dieser Bereich ist in Fig. 3 durch die Kurve (110) bezeichnet. Die Oszillatorfrequenz fyco folgt hier der Senderfrequenz fz über einen ziemlich großen Bereich. Auf diese Weise wird die Demodulationsfunktion mit einer automatischen Frequenzregelfunktion kombiniert.

Der Rand des Folgebereiches wird durch die Linie (s) gebildet, wo der Begrenzer (15) in Begrenzung gelangt und die Oszillatorfrequenz fyCQ bei zunehmender Senderfrequenz fz konstant bleibt. Die Stummschaltung (29) wird hier erregt. Die Strecke (K) wird dabei durchlaufen. Diese Strecke (K) entspricht dem Bereich, der in Fig. 3 durch die Kurve (113) bezeichnet ist.

Bei weiter zunehmender Senderfrequenz fz gelangt der Begrenzer (15) aus der Begrenzung, und es findet eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife statt (siehe Kurve (116) aus Fig. 3). Die Oszillatorfrequenz fyCQ nimmt dadurch plötzlich ab, bis die Schleife völlig entriegelt ist und der Oszillator völlig freiläuft. Die Strecke (D) wird dabei durchlaufen.

Bei einer noch weiter zunehmenden Senderfrequenz fz bleibt die frequenzgetastete Schleife entriegelt und wird die Strecke (H) durchlaufen. Bei Abstimmung über die Strecken (K, D) und (H) ist die Stummschaltung erregt und ist nur das als akustische Abstimmanzeige benutzte Rauschen der Rauschquelle (30) hörbar. In einer praktischen Ausbildung stellte es sich heraus, daß der Folgebereich (F) etwa 350 kHz betrag.

Ausgehend von dem nun erreichten Frequenzbereich wird bei einer abnehmenden Senderfrequenz fz nach der Strecke (H) die Strecke (M) durchlaufen, wo die Entriegelung der frequenz-getasteten Schleife bestehen bleibt. Bei weiter abnehmender Senderfrequenz fz nimmt die genormte Abstimmfrequenz fz - fyco ab, bis der Wert fg erreicht wird und in der Schleife eine positive Rückkopplung auftritt (Kurve (116) in Fig. 3). In diesem Augenblick nimmt die Oszillatorfrequenz fosc plötzlich zu, bis die frequenzgetastete Schleife in Verriegelung gelangt. Dieser Frequenzsprung, dargestellt durch die Kurve (B), ist wegen der erregten Stummschaltung (29) in diesem Frequenzbereich nicht hörbar.

Die Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife findet im einwandfreien Abstimm- oder Folgebereich (F) statt, wo eine Demodulation und eine automatische Frequenzregelung stattfinden kann. Die Stummschaltung (29) befindet sich dabei im Ruhezustand. Der Rand des Folgebereiches (F) wird bei einer abnehmenden Senderfrequenz fz bei der Linie (r) erreicht. Die genormte Abstimmfrequenz fz - fyCQ beträgt hier 0,5 f^. Der

Begrenzer (15) gelangt in Begrenzung, und die Strecke (L) entsprechend dem in Fig. 3 durch die Kurve (111) bezeichnten Bereich wird durchlaufen. Die Stummschaltung (29) ist nun erregt.

Bei einer weiteren Abnahme der Senderfrequenz fz tritt bei der Linie (q) eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife auf, wodurch die Oszillatorfrequenz fQSC plötzlich zunimmt, bis die Schleife entriegelt ist und der spannungsgesteuerte Oszillator (27) völlig fieiläuft. Dabei wird die Strecke (C) durchlaufen. Ebenso wie bei der Strecke (A) passiert dieser Frequenzsprung über die Strecke (C) den Bereich zwischen den Linien (p) und (q). Durch die geringe Bandbreite des Tiefpaßfilters (25) wird die Stummschaltung (29) mit einer gewissen Verzögerung ausgeschaltet, so daß diese auch beim Passieren des letztgenannten Bereiches zwischen (p) und (q) nach wie vor erregt ist. Der Frequenzsprang wird dadurch unterdrückt. Bei einer noch weiteren Abnahme der genormten Abstimmfrequenz fz - fyco bleibt die frequenzgetastete Schleife entriegelt, und der spannungsgesteuerte Oszillator (17) ist völlig freilaufend.

Es sei bemerkt, daß es nun auch möglich ist, den Verstärkerbegrenzer (15) und/oder die Regelschaltung (19) bis (27) derart zu bemessen, daß eine Begrenzung von Vy^Q bereits auftritt, bevor die Stummschaltung (29) erregt wird. Durch die hörbare Tonverzerrung, mit der diese Begrenzung einhergeht, hat der Benutzer eine Anzeige bei Abstimmung auf einen Rand des einwandfreien Abstimmbereiches.

Fig. la zeigt einen AM-Empfänger (1'), in dem die Schaltungsanordnungen, die eine entsprechende Funktion wie die Schaltungsanordnungen des FM-Empfangers (1) aus Fig. 1 erfüllen, auf entsprechende Weise bezeichnet sind. Der AM-Empfänger (1*) unterscheidet sich vom FM-Empfänger (1) dadurch, daß die Demodulatorfunktion nicht im Frequenz-Spannungswandler (18) stattfindet, sondern in einem über einen AVR-Verstärker (8') mit dem Tiefpaßfilter (7) verbundenen Amplitudendetektor (51). Ein Ausgang des Amplitudendetektors (52) ist einerseits über ein AVR-Filter (50) mit einem Regeleingang des AVR-Verstärkers (8*) und andererseits mit dem Eingang (33) der Stummschaltung (29) verbunden. Die Zeitkonstante des AVR-Füters (50) beträgt etwa 0,1 s.

Der Frequenz-Spannungswandler (18) ist nur als Regelerzeugungsschaltung für eine automatische Frequenzregelung wirksam, was dadurch verwirklicht worden ist, daß das tonfrequente Tiefpaßfilter (14) des FM-Empfängers (1) durch ein automatisches Frequenzregelfilter (14') mit einer Zeitkonstante von etwa 1 s ersetzt worden ist -6-

Claims (4)

1. Nr. 391 966 Der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungswandlers (18), des ersten Verstärkerbegrenzers (15), des ersten Phasendetektors (27) des ersten Begrenzers (26) dieses AM-Empfängers (1') als Funktion der genormten nicht modulierten Abstimmfrequenz bei einem bestimmten Pegel des Antennensignals sowie das Abstimmverhalten für nicht modulierte Signale weicht selbstverständlich nicht von 5 dem des FM-Empfängers (1) ab und ist in den Fig. 2 bis 6 dargestellt. 10 PATENTANSPRÜCHE 15 1. Rundfunkempfänger mit einer in einem bestimmten Frequenzbereich als Frequenzregelkreis wirksamen Schleife mit nacheinander einem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator, einer mit einem Antenneneingang gekoppelten Mischstufe, einem Filterelement und einem Frequenz-Spannungs-Wandler, der gleich- und 20 tonfrequent mit dem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator gekoppelt ist, und mit einer Stummschaltung zum Sperren eines Tonsignals außerhalb des Gebietes einwandfreier Abstimmung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Frequenz-Spannungs-Wandler (18) und den spannungsgesteuerten Abstimmoszillator (17) ein Begrenzerverstärker (15) geschaltet ist.
2. 2. Rundfunkempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Spannungswandler (18) über ein Tiefpaßfilter (14) mit einer Bandbreite in der Größe mindestens des hörbaren Tonfrequenzbereiches mit dem ersten Verstärkerbegrenzer (15) verbunden ist
3. 3. Rundfunkempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Spannungswandler (18) 30 eine Multiplizierstufe (11) enthält, von der ein Ausgang mit dem Tiefpaßfilter (14) verbunden ist, sowie einen zweiten Verstärkerbegrenzer (8), über den das Filterelement (7) einerseits mit einem ersten Eingang (12) der Multiplizierstufe (11) und andererseits mit einem Begrenzer (9) gekoppelt ist, über den ein frequenzabhängiger 90 °-Phasendreher (10) mit einem zweiten Eingang (13) der Multiplizierstufe (11) gekoppelt ist. 35 Hiezu
4. 4 Blatt Zeichnungen 40 -7-