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Schaltungsanordnung zur Demodulation von amplitudenmodulierten und
frequenzmodulierten elektrischen Schwingungen mit weit auseinanderliegenden Trägerfrequenzen
Bei kombinierten AM/FM-Empfängern liegen die Zwischenfrequenzen für die einzelnen
Modulationsarten im allgemeinen weit auseinander. So hat der FM-Demodulator meistens
Zwischenfrequenzen mit einer Mittenfrequenz von 10,7 MHz zu verarbeiten, während
die AM-Zwischenfrequenz in der Größenordnung von 470 kHz liegt. In dem Bestreben,
die Zahl der Bauelemente in den Demodulatorsehaltungen nach Möglichkeit zu verringern,
hat man bei bekannten Geräten eine der Dioden des FM-Demodulators gleichzeitig als
AM-Gleichrichter benutzt. Bei einer solchen bekannten, mit einem Ratiodetektor ausgestatteten
Schaltung wurde außerdem das bei FM-Empfang zur Deemphasis dienende RC-Glied bei
AM-Empfang zugleich als Teil der Ableitkombination des AM-Gleichrichters verwendet.
Derartige, die Dioden des FM-Gleichrichters doppelt ausnutzende Diskriminatoren
bereiten jedoch beim Abgleich Schwierigkeiten, zu denen der Nachteil hinzukommt,
daß die eine Diode stärker beansprucht und damit eher Alterungserscheinungen ausgesetzt
ist als die andere. Dies kann nach längerem Betrieb zu einer unsymmetrischen Belastung
des FM-Demodulators und damit zu Verzerrungen führen.
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Es ist deshalb günstiger, für beide Modulationsarten getrennte Gleichrichter
zu verwenden. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art wird der AM-Diode
bei FM-Empfang ein Teil der Summenspannung des Ratiodetektors als Sperrspannung
zugeführt. Es ist ferner bekannt, dem Eingang des Niederfrequenzverstärkers eines
kombinierten AM/FM-Empfängers eine Schalterdiode parallel zu schalten, die als Sperrspannung
die Summenspannung des Ratiodetektors erhält. Sie bildet zu diesem Zwecke zusammen
mit dem Widerstand im Deemphasisglied einen von der Eingangsfeldstärke abhängigen
Spannungsteiler für die vom Ratiodetektor abgegebene Niederfrequenzspannung. Da
die Summenspannung beim Fehlen eines FM-Trägers nur gering ist, überwiegt in diesem
Fall eine der Diode zusätzlich zugeführte positive Vorspannung, unter deren Einwirkung
die Diode leitend wird und den Eingang des Niederfrequenzverstärkers niederohmig
überbrückt. Auch bei Schaltungen mit getrennter AM-Diode ist es an sich bekannt,
den Widerstand des Deemphasisgliedes in die Ableitkombination des AM-Gleichrichters
einzubeziehen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Demodulation
von amplitudenmodulierten und frequenzmodulierten elektrischen Schwingungen mit
weit auseinanderliegenden Trägerfrequenzen unter Verwendung eines Ratiodetektors
und eines getrennten AM-Gleichrichters, dem bei FM-Empfang ein Teil der Summenspannung
des Ratiodetektors als Sperrspannung zugeführt wird. Die Erfindung besteht darin,
daß die Reihenschaltung des AM-Gleichrichters mit einem ihm die amplitudenmodulierten
Schwingungen zuführenden Schwingungskreis an den Ausgang des bei FM-Empfang zur
Deemphäsis dienenden RC-Gliedes derart angeschlossen ist, daß dieses RC-Glied in
Verbindung mit dem Ratiodetektor zugleich als Ableitkombination des AM-Gleichrichters
dient und bei FM-Empfang der AM-Gleichrichter mit seinem beim Fehlen eines frequenzmodulierten
Trägers verringerten Sperrwiderstand den Eingang des Niederfrequenzverstärkers überbrückt.
Hierdurch wird eine weitere Vereinfachung der Schaltung kombinierter AM/FM-Empfänger
mit getrennten Gleichrichtern erreicht; indem sowohl das Deemphasisglied als auch
der AM-Gleichrichter doppelte Funktionen erfüllen, ohne daß dabei die Nachteile
der eingangs geschilderten kombinierten AM/FM-Demodulatoren in Kauf genommen werden
müssen. Der AM-Gleichrichter dient bei FM-Empfang zur Rauschunterdrückung, solange
kein FM-
Sender empfangen wird, also insbesondere beim Abstimmen
des Empfängers.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert, in dem nur die zum Verständnis der Wirkungsweise der neuen Schaltung
erforderlichen Einzelheiten dargestellt sind. Der letzten Zwischenfrequenzröhre
1 wird- die Anodengleichspannung über die Klemme 2, das aus dem Widerstand 3 und
dem Kondensator 4 bestehende Anodensiebglied sowie über ein kombiniertes AM/FM-Bandfilter
zugeführt. Der FM-Teil dieses Bandfilters enthält in bekannter Weise außer der im
Anodenkreis der letzten Zwischenfrequenzstufe liegenden, mit einem Kondensator 5
auf die FM-Zwischenfrequenz von beispielsweise 10,7 MHz abgestimmten Spule 6 und
der den Verhältnisdiskriminator speisenden Sekundärspule 7 die Tertiärspule B. Der
Sekundärkreis des FM-Bandfilters ist mittels des Kondensators 9 auf die FM-Zwischenfrequenz
abgestimmt. Die Demodulation der frequenzmoduiierten Schwingungen erfolgt mittels
des die beiden Dioden 11 und 12 aufweisenden Verhältnisdiskriminators (Ratiodetektor),
dessen Belastungswiderstand mit 13 bezeichnet ist. Der dem Belastungswiderstand
13 parallel geschaltete Kondensator 14 hat eine Kapazität von einigen pF und bewirkt,
daß kurzzeitige Störungen und Amphtudenschwankungen unterdrückt werden. Für die
FM-Zwischenfrequenz stellt der die AM-Primärspule 16 auf die AM-Zwischenfrequenz
von beispielsweise 468 kHz abstimmende Kondensator 15 einen Kurzsehluß dar, so daß
bei FM-Empfang das der Anode abgewandte Ende des FM-Schwingkreises 5/6 wechselspannungsmäßig
an Masse liegt. Die dem Verhältnisdiskriminator entnommene Niederfrequenzspannung
gelangt über den Widerstand 18 und die zur Deemphasis dienende aus dem Kondensator
19 und dem Widerstand 20 gebildete RC-Kombination sowie den Entkopplungswiderstand
21 an die für beide Modulationsarten gemeinsame Niederfrequenzausgangsklemme 22.
Über den Kondensator 23 liegt das der Sekundärspule 7 abgewandte Ende der Tertiärspule
8 hochfrequenzmäßig an Masse. Gleichstrommäßig liegt am Kondensator 23 die halbe,
bei der dargestellten Polung der Dioden des Verhältnisdiskriminators negative Summenspannung
des Diskriminators; der die von der jeweiligen Frequenz des frequenzmoduliertenZwischenfrequenzträgers
abhängige Differenzspannung überlagert ist. Diese ist bei unmoduliertem Träger gleich
Null. Die beiden Spannungen liegen gleichzeitig auch an derAM-Diode 27, die jedoch
in dieser Richtung nichtleitend ist. Sofern kein Sender empfangen wird und die Summenspannung
nur durch das Rauschen des Empfängers bestimmt wird, ist diese so niedrig, daß der
Sperrwiderstand der AM-Diode geringer als bei einfallendem Sender ist, wodurch in
besonders einfacher Weise eine Verminderung der Lautstärke des Rauschens erzielt
wird.
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Bei AM-Empfang stellt der auf die FM-Zwischenfrequenz abgestimmte
Schwingungskreis 5/6 praktisch einen Kurzschluß für die AM-Zwischenfrequenz dar,
so daß diese nahezu ungeschwächt am Schwingungskreis 15;16 auftritt und induktiv
in den aus der Spule 25 und dem Kondensator 26 bestehenden Sekundärkreis des AM-Teils
des kombinierten Bandfilters übertragen wird. Als Ladekondensator für die AM-Diode
27 dient der Kondensator 19, der bei FM-Empfang zusammen mit dem Widerstand 20 das
Deemphasisglied bildet. Der Kondensator 23, der eine Kapazität in der Größenordnung
von 300 pF aufweist, ist für den Frequenzgang beim Empfang amplitudenmodulierter
Sender nahezu unwirksam, zumal ihm bei AM-Empfang der Widerstand 20 in der Größenordnung
von 100 kQ vorgeschaltet ist. In Reihe mit dem zum Deemphasisglied gehörenden Widerstand
20 liegen die beiden Dioden des Verhältnisdiskriminators. Die Diode 11 ist für die
gegenüber Masse negative Spannung unwirksam. Der Widerstand der anderen Diode 12
hängt von der Größe der Regelspannung ab; so daß bei kleiner Regelspannung, d. h.
bei schwach einfallenden Sendern, die Anlaufspannung der Diode überwiegt und der
Innenwiderstand einen Wert um etwa 700 kQ annimmt. Da dieser Widerstand mit dem
Widerstand 20 von etwa 100 k52 und den einen geringeren Widerstandswert, beispielsweise
50 bis 100 kQ aufweisenden Widerstand 18 in Reihe geschaltet ist, beträgt der Ableitwiderstand
für die AM-Diode etwa 800 kS2. Sobald die Regelspannung beim Empfang stärkerer Sender
höher wird, arbeitet die Diode 12 in Durchlaßrichtung. In diesem Betriebszustand
setzt sich der Ableitwiderstand für die AM-Diode wegen des geringen Durchlaßwiderstandes
der Diode 12 im wesentlichen aus dem Widerstand der beiden Widerstände 20 und 13
zusammen. Der Belastungswiderstand 13 des Verhältnisdiskriminators hat einen Widerstandswert
in der Größenordnung um 5 k52. Für die Niederfrequenz ist der Belastungswiderstand
13 durch den Kondensator 14 von beispielsweise 2 ltF kurzgeschlossen. Bei größeren
Amplituden liegt der Kondensator 23 parallel zum Kondensator 14 und ist daher unwirksam.
Bei schwachen Sendern dagegen liegt er parallel zu dem erhöhten Innenwiderstand
der Diode 12 und bewirkt eine Herabsetzung der Verstärkung der höheren Frequenzen
und damit eine Verminderung des Rauschens. Die Regelspannung für die Abstimmanzeigeröhre
und die AM-Schwundregelung wird der Niederfrequenzleitung über den Widerstand 28
und dem Siebkondensator 29 entnommen. Über die Leitung 30 wird die Regelspannung
dem Gitter der Abstimmanzeigeröhre zugeführt.
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Die Abstimmanzeige kann auch bei FM-Empfang mit an die Regelspannung
angeschlossen werden, da deren Wert bei einseitig geerdetem Verhältnisdiskrimnator
der halben Summenspannung des Diskriminators entspricht und damit zur Aussteuerung
der Abstimmanzeigeschaltung ausreicht.