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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von
Störsignalen in
Sendesignalen, die von einem einen Sendezweig und einen Empfangszweig
enthaltenden Modem eines mit einer Sendeeinrichtung für die Abgabe
und einer Empfangseinrichtung für
die Aufnahme von Datensignalen ausgestatteten Hausgerätes abgegeben werden,
wobei in dem Sendezweig des Modems ein Tiefpassfilter zur Abschwächung der
von einem Sendebaustein des Modems abgegebenen Störsignale mit
oberhalb der Sendesignalfrequenzen liegenden Störsignalfrequenzen enthalten
ist.
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Bei
einer bekannten Schaltungsanordnung zur Übertragung von Datensignalen
von und/oder zu Hausgeräten
(D1:
US 6.590.493 B1 )
ist jeweils ein Band von einzelnen Hausgeräten über eine gesonderte Filteranordnung
an einer Netzwechselspannungs-Leitungsanordnung angeschlossen. Die
Filteranordnungen verschiedener Verbände von Hausgeräten sind
dabei so bemessen, dass die in einem Verband von Hausgeräten gesendeten
Datensignale nicht die zu einem anderen Verband von Hausgeräten gehörenden Hausgeräte erreichen
können.
Für die
betreffenden Filteranordnungen werden LC-Tiefpassfilter unterschiedlicher
Konfigurationen verwendet. Über
Maßnahmen
zur selektiven Beseitigung von Störsignalen, die im jeweiligen
Hausgerät
hervorgerufen werden und die oberhalb der Sendesignalfrequenzen
liegen, ist in dem betreffenden Zusammenhang nichts näher bekannt.
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Bei
einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art (D2:
US 6.396.392
B1 ) umfasst die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung ein
mit dem jeweiligen Hausgerät verbundenes
Modem, welches über
einen Koppler an der Netzwechselspannungs-Schaltungsanordnung angeschlossen
ist. Sowohl im Modem als auch im Koppler sind verschiedene Filter,
wie Tiefpassfilter und Bandpassfilter enthalten. Über Maßnahmen
zur selektiven Beseitigung von Störsignalen, die in der jeweiligen
Sendeeinrichtung hervorgerufen werden und die oberhalb der Sendesignalfrequenzen
liegen, ist auch in diesem Zusammenhang nichts näher bekannt.
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Störsignale,
wie sie zuvor erwähnt
worden sind und die oberhalb der jeweiligen Sendesignalfrequenzen
liegen, können
zuweilen mit Amplituden auftreten, die durch einfache LC-Tiefpassfilter
und gegebenenfalls Bandpassfilter nicht hinreichend unterdrückt werden können. Der
Grund hierfür
liegt vor allem im relativ flachen Filterkennlinienverlauf. Würde man
Filter mit steileren Filterflanken verwenden, so ließen sich
zwar Störsignale
der erwähnten
Art wirksam unterdrücken;
der für
die Realisierung solcher Filter erforderliche schaltungstechnische
Aufwand wäre
jedoch unverhältnismäßig hoch.
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Es
ist nun auch schon ein aktives Tiefpassfilter mit einem frequenzabhängigen passiven
Netzwerk und einem Verstärker
bekannt (D3:
DE 27
40 244 C2 ). Bei diesem aktiven Tiefpassfilter ist bei einem
eine geringe Flankensteilheit aufweisenden aktiven Bandsperrfilter
vom Hall-Typ ein zusätzlicher Kondensator
in dem Weg zwischen dem passiven Bandsperrfilter und dem Bezugspotential
eingefügt. Vor
dem passiven Bandsperrfilter liegt dabei in an sich bekannter Weise
ein passives Tiefpassfilter. Durch diese bekannte Filteranordnung
gelingt es, ein aktives Tiefpassfilter mit sehr hoher Flankensteilheit bei
geringer Welligkeit und hoher Sperrdämpfung zu realisieren. Die
betreffende bekannte Filteranordnung lässt dabei mit relativ ungenauen
Standardkomponenten einen relativ genauen Filterverlauf realisieren.
Der damit verbundene schaltungstechnische Aufwand wird jedoch in
Hausgeräten
zuweilen als zu hoch erachtet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit relativ geringem
schaltungstechnischen Aufwand ein in dem jeweiligen Sendesignal
auftretendes Störsignal
bekannter Frequenz oder Frequenzen, welches sich mit Hilfe des vorhandenen
Tiefpassfilters nicht hinreichend abschwächen lässt, wirksam beseitigt werden
kann.
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Gelöst wird
die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass das genannte
Tiefpassfilter auf der Seite des betreffenden Sendebausteins ein
lediglich die genannten Störsignale
ausfilterndes Bandsperrfilter vorgeschaltet ist.
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Die
Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass sie mit einem relativ
einfach zu realisierenden, dem genannten Tiefpassfilter vorgeschalteten
Bandsperrfilter und damit mit relativ geringem schaltungstechnischen
Aufwand auskommt, um die gewünschte Störsignalbefreiung
zu erreichen. Ein Verstärker,
wie er bei dem zuvor betrachteten bekannten aktiven Tiefpassfilter
erforderlich ist, wird hier nicht gebraucht.
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In
vorteilhafter Weise ist das Tiefpassfilter einfach durch eine LC-Filteranordnung
mit zumindest einer Induktivität
und einem Kondensator gebildet. Gegebenenfalls enthält die betreffende
LC-Filteranordnung außerdem
einen ohmschen Widerstand zur Festlegung eines bestimmten Filterkennlinienverlaufs.
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Das
Bandsperrfilter ist zweckmäßigerweise zumindest
durch die genannte Induktivität
der LC-Filteranordnung und einen dieser Induktivität parallelgeschalteten
Kondensator gebildet. Dies ergibt einen besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwand hinsichtlich der Realisierung des genannten Bandsperrfilters.
Die gerade genannte Parallelschaltung enthält gegebenenfalls außerdem einen
ohmschen Widerstand, mit dessen Hilfe sich auf einfache Weise ein
bestimmter Filterkennlinienverlauf des genannten Bandsperrfilters
realisieren lässt.
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Anhand
einer Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß vorliegender
Erfindung näher
erläutert.
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In
der Zeichnung ist schematisch ein Hausgerät HG angedeutet, welches mit
einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen
in Sendesignalen, die von einem einen Sendezweig und einen Empfangszweig
enthaltenden Modem MO eines mit einer Sendeeinrichtung für die Abgabe
und einer Empfangseinrichtung für
die Aufnahme von Datensignalen ausgestatteten Hausgerätes HG abgegeben
werden, ausgestattet ist. Bei dem betreffenden Hausgerät HG kann
es sich um irgendein netzfähiges
Hausgerät,
wie um eine Waschmaschine, einen Trockner, einen Herd, ein Kühlgerät, eine
Heizungsanlage, etc. handeln. Unter einem netzfähigen Hausgerät wird hier
ein Hausgerät
verstanden, das mittels einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung an
einem Kommunikationsnetz zur Übertragung
von unterschiedlichsten Datensignalen anschließbar ist. Im vorliegenden Fall
umfasst dieses Kommunikationsnetz das Netzwechselspannungsnetz,
aus dem die für
den Betrieb des jeweiligen Hausgerätes benötigten Versorgungsspannungen
bezogen werden. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, als
Kommunikationsnetz irgendein anderes Netz, wie das Internet, zu
nutzen.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung enthält ein einen
Sendezweig und einen Empfangszweig enthaltendes Modem MO, welches
im vorliegenden Fall als einen Sendebaustein SB und einen Empfangsbaustein
EB enthaltend dargestellt ist. Bei diesen Bausteinen SB und EB kann
es sich um einen kombinierten kommerziellen Sen de-/Empfangsbaustein
handeln (beispielsweise um D4: Netzleitungs-FSK-Sende-/Empfangsbaustein
AN1714 der Firma STMicroelektronics – siehe Veröffentlichung dieser Firma vom
Juni 2003).
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Mit
dem gerade erwähnten
Modem MO ist eine Steuereinrichtung ST verbunden, die hier zu einer
Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung der Schaltungsanordnung
gehört.
Die Sendeeinrichtung der betreffenden Schaltungsanordnung umfasst
im vorliegenden Fall neben der Steuereinrichtung ST beispielsweise
ein oder mehrere in dem Hausgerät
HG vorhandene Sensoren S zur Feststellung eines oder mehrerer Zustandsparameter
des Hausgerätes
HG und einen Speicher M, in welchem Datensignale in Form von Zustandssignalen und/oder
Arbeitsprogrammen des betreffenden Hausgeräts HG abgespeichert sein können. Die Empfangseinrichtung
der betreffenden Schaltungsanordnung umfasst neben der Steuereinrichtung
ST beispielsweise ein oder mehrere Stellglieder SG, eine Anzeigeeinrichtung
D, wie zum Beispiel eine LCD-Anzeigeeinrichtung, und den zuvor erwähnten Speicher
M. An die betreffenden Stellglieder SG können in dem erwähnten Empfangszweig
Datensignale abgegeben werden; in dem Empfangszweig übertragene
Datensignale können
im übrigen
in dem erwähnten
Speicher M gespeichert und in der Anzeigeeinrichtung D angezeigt
werden. Bei den im Empfangszweig übertragenen Datensignalen kann
es sich beispielsweise um Testsignale im Zuge der Durchführung von
Ferndiagnosen oder um neue Arbeitsprogramme oder Teile davon zur
Aktualisierung der in dem erwähnten
Speicher M gespeicherten Arbeitsprogramme des Hausgeräts HG handeln.
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Zwischen
einem Signalausgangsanschluss A1 des Sendebausteins SB und einem
hier für
den Sendebaustein SB und den Empfangsbaustein EB gemeinsam vorgesehenen
Bezugspotentialanschluss G, der beispielsweise Massepotential führt, ist
ein Tiefpassfilter TP zur Abschwächung
der oberhalb der Sendesignalfrequenzen liegenden Signalfrequenzen
angeschlossen. Dieses Tiefpassfilter TP umfasst im vorliegenden
Fall lediglich eine im Sendezweig des Sendebausteins SB liegende
Induktivität L,
vorzugsweise in Form einer Spule, sowie die Reihenschaltung aus
einem Kondensator C1 und einem ohmschen Widerstand R1. Der Reihenschaltung,
bestehend aus dem Kondensator C1 und dem ohmschen Widerstand R1
liegt eine Wicklung w1 eines zur galvanischen Trennung vorgesehenen Übertragers
T parallel, der mit einer weiteren Wicklung w2 und einem dazu in
Reihe liegenden Kondensator C3 an Anschlüssen X1, X2 der dargestellten
Schaltungsanordnung angeschlossen ist. Die beiden Wicklungen w1
und w2 des Übertragers
T können
ein Windungsverhältnis
von 1:1 aufweisen. Mit den Anschlüssen X1, X2 wird bzw. ist das
oben erwähnte Kommunikationsnetz
verbunden.
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Mit
dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem ohmschen
Widerstand R1 ist im vorliegenden Fall der Empfangszweig des Empfangsbausteins
EB über
einen Kondensator C4 verbunden. Dieser Kondensator C4 ist mit seiner dem
gerade erwähnten
Verbindungspunkt abgelegenen Belegung am Signaleingangsanschluss
E1 des Empfangsbausteins EB angeschlossen.
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Zusätzlich zu
dem zuvor betrachteten Tiefpassfilter TP weist die in der Zeichnung
dargestellte Schaltungsanordnung noch ein Bandsperrfilter BS auf,
welches dem Tiefpassfilter TP auf der Seite des betreffenden Sendebausteins
SB vorgeschaltet ist. Dieses Bandsperrfilter BS besteht im vorliegenden Fall
aus der erwähnten
Induktivität
L sowie aus einem dieser parallelgeschalteten Kondensator C2 und
gegebenenfalls einem ohmschen Widerstand R2, der im vorliegenden
Fall ebenfalls der Induktivität
L parallelgeschaltet ist. Damit wird die Induktivität L hier sowohl
für das
Tiefpassfilter TP als auch für
das Bandsperrfilter BS genutzt, was einen besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwand hinsichtlich der Filterrealisierung darstellt.
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Das
Tiefpassfilter TP ist so dimensioniert, dass im betrachteten Sendezweig
oberhalb der Sendesignalfrequenzen liegende Signalfrequenzen deutlich
abgeschwächt
sind. Die Sendesignalfrequenzen liegen beispielsweise bei 132,5
kHz.
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Um
trotz der Verwendung des Tiefpassfilters TP zum Ausgang der Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung
hin gelangende Störsignale
zu unterdrücken,
die oberhalb der Sendesignalfrequenzen liegen und die von dem Sendebaustein
SB erzeugt werden, ist das Bandsperrfilter BS im vorliegenden Fall
so dimensioniert, dass es genau diese Störsignale ausfiltert. Derartige
Störsignale
können
beispielsweise bei 1,2 MHz und 1,46 MHz auftreten, also deutlich
oberhalb der Sendesignalfrequenzen, und dabei solche Amplituden
aufweisen, die das Tiefpassfilter TP allein nicht hinreichend zu
bedämpfen
gestattet. Erst durch die kombinierte Anwendung von Tiefpassfilter
TP und Bandsperrfilter BS gelingt es – und zwar insgesamt mit besonders
geringem schaltungstechnischen Aufwand – die Übertragungsstrecke und damit
das Kommunikationsnetz, mit der bzw. dem die Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung
zur Datensignalübertragung
verbunden ist, frei von Störsignalen
oberhalb der Sendesignalfrequenzen zu halten.
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- A1
- Signalausgangsanschluss
- BS
- Bandsperrfilter
- C1
- Kondensator
- C2
- Kondensator
- C3
- Kondensator
- C4
- Kondensator
- D
- Anzeigeeinrichtung
- E1
- Signaleingangsanschluss
- EB
- Empfangsbaustein
- G
- Bezugspotentialanschluss
- HG
- Hausgerät
- L
- Induktivität
- M
- Speicher
- MO
- Modem
- R1
- ohmscher
Widerstand
- R2
- ohmscher
Widerstand
- S
- Sensoren
- SB
- Sendebaustein
- SG
- Stellglieder
- ST
- Steuereinrichtung
- T
- Übertrager
- TP
- Tiefpassfilter
- w1
- Wicklung
- w2
- Wicklung
- X1
- Anschluss
- X2
- Anschluss