DE102005044801B4 - Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen - Google Patents
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Abstract
Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen, bestehend aus – einem gesteuerten Polaritätsumkehrer 1, – einem Summator 2, – einem Schmitt-Trigger 3 mit der symmetrischen Hystereseschleife und – einem Integrator 4, wobei – der Eingang (A) des gesteuerten Polaritätsumkehrers 1 mit dem Eingang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, – der Ausgang des gesteuerten Polaritätsumkehrers 1 mit dem Eingang (G) des Summators 2 verbunden ist, – der Ausgang des Schmitt-Triggers 3 mit dem Eingang (B) des gesteuerten Polaritätsumkehrers 1, mit dem Eingang des Integrators 4 und mit dem Ausgang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, – der Ausgang des Integrators 4 mit dem Eingang (F) des Summators 2 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Ausgang des Summators 2 mit dem Eingang des Schmitt-Triggers 3 ohne Zwischenschaltung weiterer Schaltungselemente verbunden ist.
Description
- Die Erfindung ist zur Durchführung der Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen (FMRS) vorherbestimmt. Die Erfindung gehört zum Pulstechnikbereich und kann in der Kommunikationstechnik, Telemechanik, Automation usw. verwendet werden.
- Bei FMRS kann man einen der zwei informativen Parameter (die Frequenz F oder die Pulsperiode T = 1/F) wählen. Dann sind
F = a + b·U1 (1) T = a + b·U1. (2) - Dabei steht U1 für die modulierende Spannung, a und b sind Konstanten.
- In der Literatur sind bereits Frequenzmodulatoren und Frequenzdemodulatoren für Rechteckschwingungen ([1]
EP 0 059 465 B1 ; [2]DE 38 00 265 A1 ; [3]DE 28 39 123 B1 ; [4]US 5 049 759 A ; [5] Halbleiter-Schaltungstechnik. U. Tietze, Ch. Shenk. 11. Auflage, 1999, S.926, Abb. 14.35; [6] Modulationsverfahren. E. Stadler. 8. Auflage, 2000, S.181-182; [7] Analoge Schaltungen, M. Seifert, 5., Auflage, S.488, Bild 19.3) beschrieben. - Bei der Nutzung der Modulation nach dem Gesetz (1) ist die Genauigkeit des Systems Frequenzmodulator-Frequenzdemodulator ungenügend. Frequenzmodulatoren und Frequenzdemodulatoren eines solchen Systems sind in den Druckschriften [3], [5] und [6] beschrieben.
- Bei der Nutzung der Modulation nach dem Gesetz (2) ist die Genauigkeit des Systems Frequenzmodulator-Frequenzdemodulator höher. In der Druckschrift [4] ist ein Frequenzdemodulator für Rechteckschwingungen, und zwar der Mäanderimpulse, nach dem Gesetz (2) beschrieben. Die Frequenzmodulatoren gemäß den Druckschriften [1] und [2] können jedoch nicht zusammen mit dem Frequenzdemodulator gemäß der Druckschrift [4] verwendet werden. Die Signale der Frequenzmodulatoren gemäß den Druckschriften [1] und [2] sind vom Prinzip her keine Mäanderimpulse.
- Zweck der Erfindung ist die Ausarbeitung des einfachen Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen, und zwar der Mäanderimpulse, nach dem Gesetz (2). Das Problem wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
- Auf der
1 ist das Blockschaltbild der vorgeschlagenen Vorrichtung abgebildet. - Es ist ein Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen, bestehend aus
- – einem gesteuerten Polaritätsumkehrer
1 , - – einem Summator
2 , - – einem Schmitt-Trigger
3 mit der symmetrischen Hystereseschleife und - – einem Integrator
4 , wobei - – der Eingang (A) des gesteuerten Polaritätsumkehrers
1 mit dem Eingang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, - – der Ausgang des gesteuerten Polaritätsumkehrers
1 mit dem Eingang (G) des Summators2 verbunden ist, - – der Ausgang des Schmitt-Triggers
3 mit dem Eingang (B) des gesteuerten Polaritätsumkehrers1 , mit dem Eingang des Integrators4 und mit dem Ausgang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, - – der Ausgang des Integrators
4 mit dem Eingang (F) des Summators2 verbunden ist und - – der Ausgang des Summators
2 mit dem Eingang des Schmitt-Triggers3 ohne Zwischenschaltung weiterer Schaltungselemente verbunden ist. - Wir werden den prinzipiellen Unterschied zwischen dem Frequenzmodulator nach dem Gesetz (2) und dem aus den Druckschriften [3] und [5] bekannten Frequenzmodulator nach dem Gesetz (1) betrachten.
- Für den ersten Fall kommt Summe der Signale U2 und U3 auf den Schmitt-Triggerseingang. Hier ist U2 = ±U1 (+U1 bei dem geöffneten Schalter S und –U1 bei dem geschlossenen Schalter S). Signal U3 ist Dreieckschwingung mit der konstanten Steilheit.
- Für den zweiten Fall ([3] und [5]) kommt auf den Schmitt-Triggerseingang Ausgangsignal des Integrators. Dieses Signal ist Dreieckschwingung mit der Steilheit, die von der modulierenden Spannung U1 linear abhängt.
- Deshalb verwirklicht mein Modulator die Modulation nach dem Gesetz (2), und der Modulator gemäß den Druckschriften [3] oder [5] verwirklicht die Modulation nach dem Gesetz (1). Ich habe es mittels der Computermodellierung bewiesen ([8]
DE 10 2005 044 801 A1 ). Den strengen mathematischen Beweis für den Fall der Modulation nach dem Gesetz (1) gibt es in der Druckschrift [5]. Der strenge mathematische Beweis für den Fall der Modulation nach dem Gesetz (2) ist ähnlich. - Gerade dank der kennzeichnenden Merkmale (die Veränderung der Verbindungen zwischen den Elementen) ist das Ziel der Erfindung erreicht.
Claims (1)
- Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen, bestehend aus – einem gesteuerten Polaritätsumkehrer
1 , – einem Summator2 , – einem Schmitt-Trigger3 mit der symmetrischen Hystereseschleife und – einem Integrator4 , wobei – der Eingang (A) des gesteuerten Polaritätsumkehrers1 mit dem Eingang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, – der Ausgang des gesteuerten Polaritätsumkehrers1 mit dem Eingang (G) des Summators2 verbunden ist, – der Ausgang des Schmitt-Triggers3 mit dem Eingang (B) des gesteuerten Polaritätsumkehrers1 , mit dem Eingang des Integrators4 und mit dem Ausgang des Modulators zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen verbunden ist, – der Ausgang des Integrators4 mit dem Eingang (F) des Summators2 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Ausgang des Summators2 mit dem Eingang des Schmitt-Triggers3 ohne Zwischenschaltung weiterer Schaltungselemente verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510044801 DE102005044801B4 (de) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200510044801 DE102005044801B4 (de) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005044801A1 DE102005044801A1 (de) | 2007-03-29 |
DE102005044801B4 true DE102005044801B4 (de) | 2013-08-01 |
Family
ID=37832473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE200510044801 Active DE102005044801B4 (de) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005044801B4 (de) |
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DE2839123B1 (de) * | 1978-09-08 | 1980-03-13 | Licentia Gmbh | Spannungs-Frequenz-Wandler |
EP0059465B1 (de) * | 1981-03-03 | 1987-06-24 | Westinghouse Electric Corporation | Impulsmodulator |
DE3800265A1 (de) * | 1988-01-08 | 1989-07-20 | Philips Patentverwaltung | Spannungs-frequenz-umsetzer und seine verwendung in einer lichtwellenleiter-uebertragungsanordnung |
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-
2005
- 2005-09-20 DE DE200510044801 patent/DE102005044801B4/de active Active
Patent Citations (4)
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STADLER, E.: Modulationsverfahren. 8. Auflage. Vogel, 2000. S. 181-182. * |
TIETZE, U., SCHENK, C.: Halbleiter-Schaltungstechnik. 11. Auflage. Berlin: Springer, 1999. S. 926-927. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102005044801A1 (de) | 2007-03-29 |
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