DE1230839B

DE1230839B - Schaltungsanordnung fuer den Empfang frequenzumgetasteter binaerer Signale

Info

Publication number: DE1230839B
Application number: DEST23731A
Authority: DE
Inventors: Werner Kienzle
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1966-12-22
Also published as: NL6605250A; US3519847A; CH434354A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H041

H04b;H04j

Deutsche Kl.: 21 al - 7/03

Nummer: 1230 839

Aktenzeichen: St 23731 VIII a/21 al

Anmeldetag: 23. April 1965

Auslegetag: 22. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Wechselstromsignalen in Gleichstromsignale. Beispielsweise ergibt sich bei der Übertragung von digitalen Informationen über Leitungen, über die kein Gleichstrom übertragen werden kann, die Notwendigkeit, die Gleichstromsignale zunächst in tonfrequente Signale umzuwandeln und erst als solche auszusenden. Es sind bereits verschiedene Schaltungsanordnungen zur Rückumsetzung derartiger tonfrequenter Signale in Gleichstromsignale bekanntgeworden. So ist es allgemein üblich, für die Rückumwandlung von tonfrequenten Signalen in Gleichstromimpulse einen Schwingkreis zu verwenden. Dabei ist der Ί' die Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises und der Ό' keine Frequenz zugeordnet. Diese Anordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß bei kleinen Frequenzen und geringer Selektion der Schwingkreise die nachgeschalteten Triggerstufen nicht mehr so exakt gesteuert werden, daß ein einwandfreies Quasi-Doppelstromverhalten zustande kommen kann. Es ist jedoch auch ein Verfahren mit zwei Frequenzen bekannt. Mit ihm lassen sich größere Sicherheiten und eine höhere Redundanz erzielen. Bei einem solchen Verfahren mit zwei Schwingkreisen müssen jedoch unbedingt Bausteine zum Erzeugen einwandfreier Schaltkriterien nachgeschaltet werden. Bei einem Frequenzdiskriminator mit zwei Schwingkreisen läßt sich aber mittels zweier Schmitt-Trigger ein Quasi-Doppelstromverhalten erreichen, dabei muß jedoch der eine Trigger mit pnp- und der andere Trigger mit npn-Transistoren bestückt werden. Ferner ergibt sich häufig bei der Übertragung von digitalen Informationen eine sogenannte Nullinien-Unsymmetrie, vor allem bei einer senderseitigen Frequenzverwerfung der jeweils ausgesendeten Frequenzen, was empfangsseitig eine Frequenzabweichung von der Resonanzfrequenz des Diskriminators zur Folge hat. Solche Abweichungen können durch Verstimmung des Senders bei trägerfrequenter Übertragung der Signale durch das Umsetzen in andere Frequenzlagen oder empfangsseitig durch Verstimmung des Diskriminators zustande kommen. Zur Verhinderung dieser sogenannten Nullinien-Unsymmetrie ist es bereits durch die deutsche Auslegeschrift 1185 211 bekannt, die beiden unterschiedlich gepolten Spannungen getrennt mittels je einer Transistorstufe mit Transistoren unterschiedlicher Leitfähigkeitstypen einer Impedanzerniedrigung zu unterwerfen.

Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten hinsichtlich der Nullinien-Unsymmetrie sowie hinsichtlich den bisherigen Systemen anhaftende geringe Empfindlichkeit und relativ kleine Selektivität da-

Schaltungsanordnung für den Empfang
frequenzumgetasteter binärer Signale

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Werner Kienzle, Pforzheim-Birkenfeld

durch beseitigt, daß die Sekundärwicklungen der tonfrequenten Kreise in bekannter Weise mit einem ersten Diodenpaar in Verbindung mit den erforderlichen Arbeitswiderständen einen ersten Frequenzdiskrimiao nator bilden und in Verbindung mit einem zweiten Diodenpaar mit umgekehrt gepolten Dioden und den erforderlichen Arbeitswiderständen einen zweiten Frequenzdiskriminator bilden, dessen Umwandlerkennlinie zu der des ersten Frequenzdiskriminators in bezug zur Frequenzachse symmetrisch verläuft.

Die Erfindung soll an Hand der Figuren näher erläutert werden:

F i g. 1 zeigt die der Erfindung zugrunde liegende Schaltungsanordnung; in der

F i g. 2 ist die sich ergebende Schnittpunktsverschiebung bei Änderung der Arbeitswiderstände der Diskriminatoren dargestellt;

F i g. 3a und 3b zeigen Spannungsdiagramme der bei den einzelnen Auswertemöglichkeiten abgegebenen Spannungen.

Gemäß der F i g. 1 gelangen über die Leitung Ltgl die frequenzumgetasteten und im Verstärker V verstärkten Signale der Frequenz Z₁ und /₂ auf diese Frequenzen mittels den parallel zu den Primärwicklungen der Transformatoren T₁ und T₂ liegenden Kapazitäten abgestimmten Kreise Kr₁ und Kr₂. Da es für das Wesen der Erfindung unwesentlich ist, wie die Kreise Kr₁ und Kr₂ an den Verstärker angekoppelt sind — sie sind beispielsweise mit den jeweils die Kreisinduktivität bildenden Primärwicklungen der Transformatoren T₁ bzw. T₂ in Serie zum Verstärkerausgang geschaltet — ist zur besseren Übersicht dieser Teil der Schaltung lediglich einpolig dargestellt. Der eine Kreis Kr₁ ist dabei auf die Tonfrequenz J₁ und der andere Kreis Kr₂ auf die Tonfrequenz /₂ abgestimmt. An die Sekundärwicklungen der Transformatoren T₁ und T₂ sind die Diodenpaare D₂, D₃ bzw. D₁, D₄ mit

609 748/268

den zugehörigen Widerständen R₁, R₂, R₃ und R₇ bzw. i?₄, R₅, R_e und R₇ angeschlossen und stellen jeweils einen Frequenzdiskriminator dar. Die Dioden D₂ und D₃ des einen Frequenzdiskriminators sind umgekehrt gepolt wie die Dioden D₁ und D₄ des anderen, parallelgeschalteten Frequenzdiskriminators. Die Widerstände R₂, R_a bzw. R₅, R₆ dienen in bekannter Weise in Verbindung mit dem Abgleich der Schwingkreise zur Symmetrierung der jeweiligen Diskriminatorkennlinie und zur Widerstandsanpassung der Dioden an die Sekundärwicklung der Transformatoren T₁ und T₂. Die Widerstände R₁ und R₁ stellen in Verbindung mit dem Potentiometer R₇ die jeweiligen Arbeitswiderstände der Frequenzdiskriminatoren dar.

Eine mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erzielbare Empfindlichkeitssteigerung gegenüber den bisher bekannten Schaltungsanordnungen erklärt sich daraus, daß nach den bisher bekannten Verfahren die Resonanzkurve der beiden Schwingkreise zum Steuern nachgeschalteter Triggerstufen verwendet wurde. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden hingegen dafür die Kennlinien der Diskriminatoren benutzt. Bei der Ausnutzung der Diskriminatorkennlinien ist eine weitaus exaktere Einstellung der Schaltschwelle der nachgeschalteten Trigger erzielbar, als dies bei einer Ausnutzung der Resonanzkurven der Schwingkreise möglich wäre.

Bei einer Veränderung eines der Arbeitswide? stände R₂, R₃ bzw. R₅, i?₆ der Diskriminatoren verschiebt sich der Schnittpunkt der beiden Diskriminatoren «1 und b\ gemäß der Fig. 2 sowohl um einen Betrag Zl₃ auf der Abszissenachse als auch um einen Betrag Zl₄ auf der Ordinatenachse. In diesem Fall entsteht eine gewisse Nullpunktverschiebung in der Amplitude. Diese kann in den zu erwartenden Grenzen mit dem Widerstand R₇ ausgeglichen werden.

Für die praktische Auswertung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in dem einen Falle ein Telegrafenrelais an die Punkte 1, 2 der durch die beiden Diodenpaare gebildeten Brücke angeschlossen. In dem anderen Falle der Auswertung liegen gemäß der F i g. 1 an den Punkten 1 und 2 je ein Trigger TgI und TgI gegen Masse. Die an den Punkten 1 und 2 herrschenden Spannungen sind in dem Diagramm gemäß der F i g. 3b dargestellt, während die an den Triggerausgängen herrschenden Spannungen U_a, U₁ gegen Masse in der F i g. 3a gezeigt sind.

Mit dem Potentiometer R₇ läßt sich nun, wie bereits erwähnt wurde, eine Nullpunkt-Unsymmetrie in gewissen Grenzen ausgleichen. Mit diesem Potentiometer wird nämlich die positive Vorspannung für die Basen der Eingangstransistoren der Trigger TgI und

ίο TgI eingestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für den Empfang frequenzumgetasteter, binärer Signale mit zwei, jeweils auf eine der beiden Tastfrequenzen Z₁ bzw. /₂ abgestimmten Kreisen, dadurchgekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen der tonfrequenten Kreise in bekannter Weise mit einem ersten Diodenpaar in Verbindung mit den erforder-

ao liehen Arbeitswiderständen einen ersten Frequenzdiskriminator bilden und in Verbindung mit einem zweiten Diodenpaar mit umgekehrt gepolten Dioden und den erforderlichen Arbeitswiderständen einen zweiten Frequenzdiskriminator bilden, dessen Umwandlerkennlinie zu der des ersten Frequenzdiskriminators in bezug zur Frequenzachse symmetrisch verläuft.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelgeschalteten Frequenz-Diskriminatoren eine Brücke darstellen, an deren Anschlüssen (1 und 2) die aus den beiden Frequenz - Diskriminatoren resultierende, nicht gleichgerichtete Spannung zur Verfügung steht (Polwenderfunktion),

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (U₁₂) von einem Telegrafenrelais ausgewertet wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Abschlußpunkten 1 und 2 gegen Masse herrschenden Spannungen jeweils von Triggern (Tg-I und TgI) verstärkt werden und an deren Ausgängen als gleichgerichtete Spannungen (U₃ und CZ₄) zur Verfügung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen