CH631845A5 - Vorrichtung zur pegelregelung in am-pm-empfaengern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pegelregelung für Empfänger von AM-PM-modulierten Signalen gemäss der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Es ist bei der Übertragung von AM-PM-modulierten Signalen bekannt, den Empfänger mit einer Vorrichtung zur Pegelregelung zu versehen, welche die auf dem Übertragungsweg auftretenden Pegelschwankungen ausgleichen soll. Hierzu wird ein Kondensator auf den jeweiligen Spitzenwert des Signals aufgeladen, wobei eine ansteigende Kondensatorspannung dazu benutzt wird, die Verstärkung einer Eingangsverstärkerstufe und damit den Pegel abzusenken, oder eine fallende Kondensatorspannung, um über die Verstärkung den Pegel anzuheben. Damit nicht ständig eine dem Signal folgende Verstärkungsänderung vorgenommen wird, wird der Einsatz dieser Regelung von dem Überschreiten eines Schwellwertes der Kondensatorspannung abhängig gemacht.

Bei der AM-PM-modulierten Bildsignalübertragung können aber durch die Übertragungsstrecke an den Phasensprungsteilen Überschwinger auftreten, die eine zu drastische Verringerung der Verstärkung bewirken. Dies führt zu unerwünschten Absenkungen des Pegels, insbesondere bei häufigem Auftreten von Sprüngen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für eine verbesserte Pegelregelung anzugeben, welche diese unerwünschten Pegelschwankungen vermeidet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Kurvenverläufe für die Erzeugung der Regelspannung bei der herkömmlichen Pegelregelung (Stand der Technik),

Fig. 2 die entsprechenden Kurvenverläufe für die Pegelregelung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des Ausführungsbeispiels und

Fig. 4a) bis c) einige Kurvenverläufe für zusätzliche Ein-flussgrössen.

Fig 1 zeigt als Funktion f(t) einen sogenannten Überschwinger U, der einen Schwellwert S überschreitet und somit, wie eingangs beschrieben, beginnt, einen Kondensator aufzuladen. Die Ladespannung ist als f(t) schematisch als Impuls der Dauer A t dargestellt, und man erkennt, dass über die ganze Zeit A t der Kondensator aufgeladen wird und damit der Pegel stark durch den Regelverstärker abgesenkt wird.

Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Überschwinger U, der aber auf zwei Schwellwerte Si und S2 gegeben wird. Der Schwellwert S2 der Fig. 2 möge dem Schwellwert S der Fig. 1 entsprechen. Die Schwellwerte Si und S2 sind, wie in Fig. 3 später dargestellt, logisch so verknüpft, dass nur in dem Bereich zwischen dem Schwellwert Si und dem Schwellwert S2 ein Ladesignal an den Kondensator abgegeben wird. Dies führt zu den beiden schematisch als f(t) dargestellten Impulsen, die jeweils die Dauer A ti und A t2 haben. Diese Impulse laden den Kondensator auf, aber, wie man erkennt, nicht soviel wie der in Fig. 1 dargestellte Impuls der Dauer A t, weshalb die Regelspannung nicht so stark abgesenkt wird.

In Fig. 3 ist ein Prinzipschaltbild der Vorrichtung zur Pegelregelung dargestellt. Von einem Eingang E, der eine Antenne oder eine Übertragungsleitung sein kann, gelangt ein AM-PM-Signal über einen Spannungsteiler Ri, R2 an den Minuseingang eines Regelverstärkers VR, dessen Pluseingang über einen Widerstand R3 mit Masse verbunden ist. Der Verstärker VR hat einen Regeleingang Re, an dem die Regelspannung anliegt. Vom Verstärker VR gelangt das Signal an einen Ausgang A und an zwei Schwellwertschalter I und II, wobei das Signal bei den Schwellwertschaltern I und II an den Pluseingängen anliegt. Die Schwellwerte der Schwellwertschalter I und II werden über Widerstände RSi, Rs2 und Rv bestimmt, die als Spannungsteiler zwischen einer konstanten Spannungsquelle und Masse liegen. Der Minuseingang der Schwellwertstufe I liegt am Spannungsabfall des Widerstandes RSi und der Minuseingang der Schwellwertstufe II am Spannungsabfall des Widerstandes Rs2 und Rsi- Dabei sind der Widerstand Rsi zwischen dem Minuseingang der Schwellwertstufe I und Masse, der Widerstand Rs2 zwischen dem Minuseingang der Schwellwertstufe II und dem Minuseingang der Schwellwertstufe I geschaltet. Der Vorwiderstand Rv liegt zwischen dem Minuseingang der Stufe II und dem Pluspol der Konstantspannungsquelle.

Im einfachsten Fall liegt der Ausgang der Schwellwertstufe I an einem UND-Tor T1, das über einen Widerstand Rs mit dem Minuseingang eines Integrators, bestehend aus einem Opera2

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tionsverstärker J, verbunden ist, der mittels eines Kondensators C rückgekoppelt ist. Der Ausgang dieses Integrators, welcher funktionsmässig den eingangs beschriebenen Ladekondensator darstellt, ist an den Regeleingang Re das Regelverstärkers VR angeschlossen. Das Tor Ti ist mit vier Eingängen gezeichnet, s könnte aber im einfachsten Falle nur zwei Eingänge aufweisen, wobei der zweite Eingang ein invertierender Eingang sein kann, an den der Ausgang der Schwellwertstufe II angeschlossen ist, oder die Schwellwertstufe II könnte über einen Inverter an einen zweiten normalen Eingang des Tores Ti angeschlos- 10 sen sein. Um unnötigen Zeichenaufwand der einzelnen Schaltungsvarianten zu vermeiden, wurde die Schaltung in ihrer besten Ausbaustufe dargestellt, wobei die anderen Schaltungsvarianten sich durch Weglassen der entsprechenden Einfluss-grössen ergeben. 15

Im Falle der Fig. 2 möge das ansteigende Signal den Schwellwert Si überschreiten, den Schwellwert S2 aber noch nicht erreicht haben. In diesem Falle gibt die Schwellwertstufe I das Signal H ab, die Schwellwertstufe II das Signal L, was zu H invertiert wird und das UND-Tor T1 durchschaltet. Das 20 UND-Tor T1 ist über den Widerstand Rs und eine mit dem Widerstand Rs parallel liegende Diode D an den Minuseingang des Operationsverstärkers J angeschlossen. Gleichzeitig ist ein Widerstand Re vom Ausgang des UND-Tores Ti gegen den Pluspol einer Spannungsquelle geschaltet. Die Widerstände 25 Rs und Rs sind etwa im Verhältnis 100:1 gewählt.

Schaltet das UND-Tor T1 durch, wird die Ausgangsspannung des Integrators negativer, da sich der Kondensator über die Diode D und den relativ niederohmigen Widerstand Rs schnell auflädt. Die Folge davon ist, dass sich der Pegel durch 30 die negative Spannung, die über den Widerstand R4 am Regelverstärker VR liegt, absenkt.

Wird der Schwellwert S2 überschritten, gibt die Schwellwertstufe II ein H-Signal ab, das zu «L» invertiert wird und das UND-TorTi sperrt. In diesem Fall wird der Kondensator C 35 über den Widerstand Rs, der relativ hochohmig ist, auf das an L-Signal liegende Tor Ti entladen, d. h. die Ausgangsspannung des Integrators J steigt langsam an. Der eintretende Pegelanstieg am Ausgang des Verstärkers VR kann aber vernachlässigt werden. 40

Je nach Ausbaustufe der Schaltung nach Fig. 3 kann das Tor

T1 mehrere Eingänge aufweisen und die Invertierung des Ausgangssignals der Schwellwertstufe II über ein invertierendes UND-Tor T2 erfolgen, das ebenfalls mehrere Eingänge haben kann. Das UND-TorTi kann mit einem Eingang an einem statischen Signal «Empfangsbereitschaft» liegen, welches vor Beginn der Übertragung ein L-Signal abgibt und bei Erreichen der Empfangsbereitschaft ein H-Signal signalisiert, also das Tor Ti öffnet. Zusätzlich kann ein Signal auf das Tor Ti gegeben werden, welches das Vorhandensein (H) und das Fehlen (L) des Trägers signalisiert, das über eine Selektivstufe F (Filter), die an den Signalzug angeschlossen ist, gewonnen wird. Solche Filter sind allgemein bekannt, und eine entsprechende Schaltung ist daher nicht dargestellt. Es kann beispielsweise ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Resonanzkreis sein.

Das Tor T2 kann ausserdem noch zusätzliche Eingänge aufweisen, welche einerseits mit dem Phasenzeichen, das in der Lücke zwischen übertragenen Zeilen übertragen wird und zum anderen mit einem Signal «Programm» beaufschlagt wird, das vor dem Beginn der Übertragung erzeugt wird.

Diese zusätzliche Signale sind in der Fig. 4 unter a) bis c) im einzelnen dargestellt. Das unter a) gezeichnete Signal ist vor der Übertragung «L» und, nachdem die Empfangsbereitschaft hergestellt ist, «H», d. h. die Schwellwertstufe I ist über das Tor Ti durchgeschaltet.

Das unter b) dargestellte Signal «Phasenzeichen» wird in den Totzeiten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen erzeugt (CCITT-Norm). Hat das Phasenzeichen den Wert L, wird es über das Tor T2 invertiert und schaltet ebenfalls die Stufe II ab.

Das unter c) dargestellte Signal «Programm» hat vor der Übertragung den Wert L und bei der Bildübertragung den Wert H, wodurch die Schwellwertstufe II bei Programm ebenfalls abgeschaltet wird.

Die vorliegende Schaltung hat den Vorteil, dass, nachdem sie einmal eingepegelt ist, nur noch schnell auf einen grösseren Pegel reagiert, wenn dieser in einem bestimmten Toleranzfeld liegt. Das Toleranzfeld ist gegeben durch die zwei Kompara-torschwellen, die einen «Fensterdiskriminator» ergeben. Dadurch tragen Überschwinger, soweit sie über das Toleranzfeld hinausgehen, nicht mehr zur Veränderung der Regelspannung bei.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

631 845 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Pegelregelung für Empfänger von AM-PM-modulierten Signalen, mit einem Regelverstärker(VR) im Signalweg und einem über eine Schwellwertstufe (I) von dem Signal aufladbaren Kondensator (C), der mit dem Regelverstärker derart verbunden ist, dass eine steigende Ladung des Kondensators eine Verringerung der Verstärkung und eine fallende Ladung des Kondensators eine Vergrösserung der Verstärkung des Regelverstärkers bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schwellwertstufe (II) an den Signalweg hinter dem Regelverstärker (VR) angeschlossen ist, deren Schwellwert höher als derjenige der ersten Schwellwertstufe (I) ist, und dass das Ausgangssignal der zweiten Schwellwertstufe (II) invertiert und zusammen mit dem Ausgangssignal der ersten Schwellwertstufe (I) auf ein UND-Tor (Ti) gegeben wird, das mit dem Kondensator (C) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das UND-Tor (Ti) einen zusätzlichen Eingang für den Ausgang einer an den Signalweg angeschlossenen, auf die Trägerfrequenz abgestimmten Selektivstufe aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das UND-Tor (Ti) einen zusätzlichen Eingang für ein Signal «Empfangsbereitschaft aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Invertierung des Ausgangssignals der zweiten Schwellwertstufe (II) mittels eines zweiten invertierenden UND-Tores (T2) mit mindestens zwei Eingängen erfolgt, wobei an einem Eingang die zweite Schwellwertstufe (II) angeschlossen ist und der zweite Eingang mit einem zwischen zwei Zeilen übertragenen Phasenzeichen beaufschlagbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, invertierende UND-Tor (T2) einen weiteren Eingang aufweist, der mit einem vom Empfänger vor der Übertragung abgegebenen und die Übertragung vorbereitenden Signal beaufschlagbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erstgenannte UND-Tor (T1) über einen hochohmigen Widerstand (Rs) und eine dem Widerstand parallel geschaltete Diode (D) mit dem Kondensator (C) und über einen niederohmigen Widerstand (Rs) an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, wobei die Diode für den Ladestrom des Kondensators in Durchlassrichtung gepolt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) mit dem Minuseingang und dem Ausgang eines Operationsverstärkers (J) verbunden ist, wobei der Ausgang des Operationsverstärkers an den Regelverstärker (VR) und der Minuseingang an die Parallelschaltung aus Widerstand (Rs) und Diode (D) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des niederohmigen Widerstandes (Re) zum hochohmigen Widerstand (Rs) etwa mit 1:100 gewählt ist.