DE1276731C2 - Demodulationseinrichtung fuer stereozusammengesetzte Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf cine Demodulations- einrichtung für stereozusammengesetzte Signale, insbesondere zur Verwendung als Demodulator für Stereoempfänger.

M . ων

(L f Λ) + (L - R) coa, „st t Fcos ₂ f. (1)

Darin entspricht L dem linken und R dem rechten Audio-Frequenzsignal, <»s der Winkelfrequenz eines Stereohilfsträgers und P der Amplitude eines Pilottons.

In Gleichung (1) stellt der erste Ausdruck (L + R) das Audio-Frequenzsignal im Hauptkanal dar, der zweite Ausdruck (L — R) cos 10 st das Teükanalsignal für Stereo (daher der amplitudenmodulierte Hilfsträger mit unterdrückter Trägerwelle einschließlich der Differenzinformation) und der dritte Ausdruck

P cos ^ω _Ί ⁵ stellt einen Pilotton mit ;iner einzigen

Frequenz dar.

Beim Matrix-Verfahren ist es, wie weiter unten erläutert wird, üh-lich, ein besonderes Bandpaßfilter und einen Verzogerungskrcis vorzusehen, wodurch es schwierig wird, einen Demodulator mit guten Trenneigenschaften herzustellen.

Im Schaltverfahren, wie es bei bekannten Einrichtungen dazu verwandt wird, um die Übersprechkomponente der Halbphasenschaltmodulation zu unterdrücken, wird das gewünschte Signal durch die Unterdrückung des Übersprechens gedämpft.

Das Prinzip der Erfindung besteht darin, daß ein Ausgleichssignal zum Ausgleich des Übersprechens ein zusammengesetztes Signal ist und daß dieses Ausgleichssignal auf den Schaltkreis gleichzeitig mit dem demodulierten Signal gegeben wird, wodurch es gleichzeitig geschaltet wird.

Die Erfindung erhöht die Wirksamkeit der Demodulation im Vergleich mit dem bekannten Schaltverfahren um 20%. Wie weiter unten dargestellt ist, ist der Signalausgang bei den Einrichtungen, die nach dem bekannten Schallverfahren arbeiten, gleich

² · L ^. 0,64 L ,

bei der erfindungsgemäßen Einrichtung (siehe unten Gleichung 6 bis 13) ist er

4 2 y-π ~ '

Mit der Erfindung wird außerdem ein hoher Trenngrad erreicht, insbesondere deswegen, weil die zwei zusammengesetzten Signale an die Charakteristik des Hochfrequenzkreises der verwandten Empfänger angepaßt werden kann.

Die Erfindung geht aus von einer Demodulationseinrichtung für stereozusammengesetzte Signale, die insbesondere zur Verwendung als Demodulator für Stereoempfänger dient und aus folgenden Teilen besteht:

Aus eincin ersten Verstärker zur Verstärkung einer Pilottonspannung;

1 27Θ731

«us einem Abstimmkreis, der aus einem Kundensator und einer Primärwicklung eines ersten Transformators gebildet ist und mit der Ausgangsseite des ersten Verstärkers so verbunden Ist, daß er auf die Frequenz der Pilottonspannung abgestimmt ist;

aus einem Hilfsträgergenerator, der mit der Sekundärwicklung des ersten Transformators verbunden ist;

aus einem zweiten Transformator, dessen Pri- w märwicklung mit der Ausgangsseite des Generators verbunden ist;

aus einem !Schaltkreis, der eine Brücke enthält, die durch vier Dioden gebildet ist, die in derselben Richtung miteinander verbunden sind und deren !Eingangsklemmen mit der Sekundär wicklung des zweiten Transformators verbunden sind;

aus der Reihenschaltung zweier Widerstände, die parallel zu den Ausgangsklemmen des Schaltkreises liegen,

aus einem Integrierkreis, der über die Ausgangsklemmen des Schaltkreises n.it diesem verbunden ist;

gegebenenfalls aus einem Filter, dessen Eingang mit dem ersten Verstärker verbunden ist, um einen eventuellen SCA-Unlerträger zu entfernen; aus einem zweiten Verstärker, der mit dem ersten Verstärker oder gegebenenfalls mit dem Ausgang des Filters verbunden ist:

aus einem veränderbaren Trenndämpfungsglied.

das zwischen dem Ausgang des zweiten Verstärkers und dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände geschaltet ist, um das Amplitudenverhältnis zweier zusammengesetzter Signale von entgegengesetzter Polarität zu steuern, die auf der Ausgangsseite des zweiten Verstärkers zur Erzielung der gewünschten Trennung erzeugt werden.

Die Aufgabe, die sich die Erfindung grtfelU hat, nämlich den Wirkungsgrad der Demodulation und den Trenngrad zu verbessern, löst sie entsprechend dem obengenannten Prinzip dadurch, daß die zusammengesetzten Signale mit gegen Masse entgegengesetzter Polarität, die auf der Ausgangsseite (den Ausgängen) des zweiten Verstärkers auftreten, den Eingangsklemmen des Schaltkreises und/bzw. den Ausgangsklemmen des Schaltkreises über das Dämpfungsglied und den Verbindungspunkt der beiden zwischen dem Integrierkreis und den Ausgangsklemmen des Schaltkreises liegenden Widerständen zugelührt werden.

Bei dem bekannten tchaltverfahren, mit dem die Übersprcchkomponente dtr Halbphasenschaltdemodulation unterdrückt wird, wird das Hauptkanalsignai -(L -+- R) mit entgegengesetzter Phase auf den Demodulationsausgang gegeben, um die Ubersprech-

komponente mit dem Koeffizienten ' - ■■ ) auszuschalten. Dann läßt sich der gewünschte Signalausgang (nur in bezug auf die Kanäle) wie folgt ausdrücken:

Wie aus der obigen Gleichung zu ersehen ist, hat die bekannte Einrichtung den Fehler, das gewünschte Signal durch die Unterdrückung des Übersprechens EU dämpfen. In dem Halbphasenschaltbetrieb mag das Auftreten des Übersprechens auf die Tatsache zurückzuführen sein, daß die Wirksamkeit der Schaltdemodulation für das Teilkanulsignal geringer als für den Hauptkanal ist, d. h., im ersteren Fall beträgt

die Wirksamkeit , während sie im letzteren Fall

nur _ ist. So wurde in dem bekannten Hilfsmatrix-

verfahren die Wirksamkeit der Hauptkanaldemodulation im gan/cn durch die Anwendung des Hauptkanalsignals von entgegengesetzter Phase auf den Schaltdemodulationsausgarig erniedrigt.

In der vorliegenden Erfindung dagegen r-t J.as Ausgleichssignal zum Ausgleich des Ubersprechens ein zusammengesetztes Signal, das die entgegengesetzte Phase in bezug auf das demodulierte zusammengesetzte Signal hat. und dieses Ausgleichssignal wird gleichzeitig mit diesem demodulierten Signal geschaltet, Weiterhin erhöht dieses Ausgleichssignal für das Übersprechen die Wirksamkeit der Hauptkanaldemodulation auf der Ausgangsseite des Demodulationskreises, so daß die vorliegende Erfindung eine größere Wirksamkeit der Gcsamtdemodulation besitzt, als dies nach einem bekannten Hilfsmatrixveifahren der Fall ist.

In bezug $;,uf das Linkskanaldcmodulationssignal zeigt die Audio-Frequenzsignalspannung V_Λ ■ e_v die in Gleichung (6) dargestellt ist, den demodulierten Ausgang durch das demodulierte zusammengesetzte Signal. Ebenso bezeichnet die Audio-Frequenzsignalspannung K₄ ■ e., in Gleichung (8) das Demodulationssignal durch das Ausgleichssignal. In diesen Gleichungen (6) und (8) bezeichnet der erste Ausdruck der rechten Seite den Schaltausgang des Hauptkanalsignals, und der zweite Ausdruck stellt den Schaltausgang des Teilkanalsignals dar.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in einer hohen Wirksamkeit der Demodulation. Im besonderen, wenn alle diese Ausgänge auf die Eingangsseite gegeben würden, sinkt die Demodulation um den Faktor 1 m, und die Wirksamkeit der Teilkanaldemodulation erhöht sich um den Faktor 1 t in, so daß der in Gleichung (12) gezeigte Ausgang erzeugt wird, wodurch die Wirksamkeil der erreichten Demodulationserhöhung um 20⁰Zo höher liegt als die des bekannten Hilfsmatrixverfahrens

2
von

.T

Weiterhin, da das Ausglexhssignal nahezu unter derselben Bedingung wie das demodulierte Signal gescha'tet wird, in anderen Worten, da weder Wechsel in der Verstärkung noch Phasendifferenzen in bezug .auf die Modulationsfrequenz zwischen dem modulierten Signal und dem Ausgleichssignal auftreten und da weiterhin sich die Wirksamkeit des Ausgleiches des Trenngrades nicht unter dem Einfluß der Charakteristik eines dephasierenden Kreises wie etwa bei einem Hilfsmatrixverfahren nach der Dephasierung oder gleichzeitig mit der Dephasierung wie bei der bekannten Einrichtung in der Frequenz ändert, kann ein hoher Trenngrad durch das Modulationssignalfrequenzband erreicht werden.

Die Demodulation der Halbphasenschaltung in der Demodulationseinrichtung, die das herkömmliche Schaltverfahren benutzt, enthält die Übersprech-

komponente von (-=- Jim gewünschten Ausgang

von (-=- - —J, wie in den weiter unten angeführten Gleichungen (2) und (3) gezeigt ist, und der Trenngrad von 13db ist theoretisch der höchstmögliche Wert, so daß die Mittel, um die Betätigungszeit des Schaltens zu verkürzen, oder die Hilfsmatrixmethode als Ausgleichsmittel verwandt wurden.

Der fflit Mitteln des Schaltverfahrens zur Verkürzung der Betätigungszeit des Schaltens erhaltene dcmodulierte Ausgang wird durch die weiter unten angeführten Gleichungen (4), (5) ausgedrückt. Wenn in einem solchen Verfahren die Betätigungszeit des Schaltens, nämlich der Winkel der Schahübertragung verringert wird, so konvergiert der Koeffizient des Übersprechens ^r

1 ΙΘ . Θ\

— sin — ι

π\2 2/

gegen Null und der Trenngirad

Θ . Θ
+ sin 2 2

konvergiert gegen Unendlich.

Dieses Schaltverfahren war jedoch nur wirksam bei dem idealen Signal, und es besaß dementsprechend den Nachteil, daß es hiermit nicht möglich ist, den Trenngrad auszugleichen, der durch die Dämpfung des TeUkanalsignals in bezug auf den Hauptkanal, gewöhnlich hervorgerufen durch die Frequenzcharakteristiken des Hochfrequenzverstärkerkreises, des Freqwenzdiskriminators und anderer Übertragungskreise in den meisten Empfängern, bewirkt wird.

Wenn man annimmt, daß der Teilkanalsignalpegel \ (n<l) ist, wenn der Hauptkanalsignalpegel 1

ist, so kann kein größerer Trenngrad als

erreicht werden.

Demgegenüber kann gemäß der vorliegenden Erfindung m ~ - , — wo m ein zusammengesetztes

Signalspannungsverhältnis bezeichnet — die Übersprechkomponente auf Null hin abnehmen, so daß dadurch die Nachteile der bekannten Einrichtung ausgeschaltet werden. Weiterhin besteht, da das Spannungsverhältnis von zwei zusammengesetzten Signalen leicht verändert werden kann, wie in der Ausführungsform der Fig. 4 in der Beschreibung gezeigt ist, ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß der beste Trenngrad dadurch erreicht werden kann, daß diese zwei zusammengesetzten Signale an die Charakteristik des Hochfrequenzkreises der verwandten Empfänger angepaßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, wobei in

F i g. 1 ein Schaltbild eines üblichen Demodulations'kreises für stereozusammengesetzte Signale unter Verwendung des Matrixverfahrens gezeigt wird; F i g. 2 zeigt ein Schaltbild einer üblichen Demodulationscinrichtung für stereozusammengesetzte Signale unter Verwendung des Schaltverfahrens;

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips, und

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild, in dem ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Demodulationseinrichtung für stereozusammengesetzte Signale dargestellt ist.

ίο F i g. 1 zeigt das Schaltbild eines, üblichen Demodulators für zusammengesetzte Signale unter Verwendung des Matrixverfahrens. Wie gezeigt, werden stereozusammengesetzte Signale gleichzeitig an einen Verzögerungskreis 2, einen Bandpaßfilterkreis 3 und einen Generator 4 eines Synchronhilfsträgers als Eingangssignale gegeben. Der Ausgang des Verzögerungskreises 2 wird auf einen Matrixkreis 6 über ein variables Dämpfungsglied 5 gegeben, während das durch den Filter erzeugte Stereoteilkanalsignal und

ao der Hilfsträger, der durch den Generator 4 erzeugt wurde, bei der Einspeisung mit einem Amplitudendetcktor 9 gekoppelt werden, der aus einem Paar paralleler Dioden 7 und 8 von entgegengesetzter Polarität besteht, wodurch das Hilfsträgersignal demoduliert wird und zwei Teilkanal-Audio-Frequenzsignale mit entgegengesetzter Polarität (L R) und (L - R) erzeugt werden, die an den Matrixkreis 6 gegeben werden und hierin zur Hauptkanalsignalkomponcntc des zusammengesetzten Signals addiert werden, das durch diesen Verzögerungskreis 2 erzeugt wurde, wodurch die getrennten linken (L) und rechten (R) Audio-Frequenzsignale an den Ausgangsklemmen jeweils entstehen, die an den Matrixkreis 6 über Widerstände 10 angeschlossen sind. Wie beschrieben, erfordert die Demodulationseinrichtung für das zusammengesetzte Signal unter Verwendung des Matrixverfahrens einen Bandpaßfilter, eine Anzahl von Reaktanzelementen ist erforderlich. Weiterhin ist es schwierig, einen Filter mit einer flachen Charaktcristik über die Bandbreite des Stcrcoteilkanals herzustellen, wobei noch ein ausreichender Dämpfungsgrad gewährleistet ist. Da aber weiterhin das Tc.ilkanal-Audio-Frequenzsignal, das durch den Baridpaßfilter demoduliert wurde, verschlechterte Frequenzeigenschaften sowie Verzögerungseigenschaften aufweist, ist es notwendig, einen Verzögererkrei« mit ähnlichen Frequenzeigenschaften und i. mlichei Verzögerungseigenschaft auch für da?. Hauptkanal· signal einzubauen, das in den Matrixkireis eingefü'tm wurde, um gute Trenneigenschaften zu erhalten. I>ei Entwurf und die Herstellung eines solchen besonderen Verzögerungskreises sind jedoch kompliziert so daß die Gewährleistung ausgezeichneter Eigen schäften schwierig wird.

Eine Demodulationseinrichtung für ein stereo zusammengesetztes Signal erfordert einen Filter ;cu Beseitigung des Hilfsträger für einen SCA-Kanal ein Bandpaßfilier und ein Vcn-ögerungskreis sind je doch nicht notwendig, und der demodulierte Aus gang von den abgeglichenen Punkten einer Brücken schaltung in bezug auf die eingeführte Hilfsträger spannung kann abgenommen werden. Nach diese Vorrichtung ist im Ausgangssignal also keine Hilfs trägerkomponente vorgesehen, hierdurch werden dl Nachteile des Matrixverfahrens beseitigt. Beim De modulieren nach dem Schaltverfahren werden di zusammengesetzten Signale getrennt und an zwc Karäle unter Wirkung einer Schalteinrichtung gclcgl

die durch die Hilfsirägerspannung betrieben wird, wodurch also linke und rechte Audio-Frequenzsignale entstehen.

Wird z. B. angenommen, daü das zusammengesetzte Signal an einen Kanal/Il während der positiven Halbperioden der Hilfsträgerspannung gelegt uiii, an einen Kanal B während der negativen HaIbperiodcn. so können die Audio-Frequenzkomponenten der Signale in den Kanälen A und B wie folgt dargestellt werden: >o

Ausgang des Kanals A

Ausgang des Kanals B

L.

(2)

(3)

» -sin ^θ\ R. (4)

Ist H die Betriebszeit des Schalters oder der Winkel der Schaltführung (switching conduction), dann ist der

Ausgang des Kanals A

ι ι β . e\. ι ι

= i- sin IL-

Tt \ 2 2,r- .τ»

Ausgang des Kanals B

1/(9 . θ\· , I (θ . θ\ :

=- -,· sin )R I sin L. (M

π V 2 2 / -τ U 2 '

In den Gleichungen (2) b;s (5) einschließlich bedeutet der zweite Ausdruck die Üben.prechkomponente. Da der demodulierte Ausgang nach den Schaltverfahren unweigerlich die (jbersprechkomponente enthält, müssen andere Einrichtungen zur ausreichenden Trennung der Komponenten vorgesehen sein.

F i g., 2 zeigt ein bekanntes Schaltdiagramm. das benutzt wurde, um den Winkel der Schaitfühmng weitestgehcnd herabzusetzen, um so den geforderten hohen Trenngrad zu erreichen. Die an der Eingangsklemme 13 auftretenden stereozusammengesetzten Signale werden gleichzeitig an ein Filter 14 zur Entfcrnung des SCA-Hilfstragers gegeben und an einen Generator 15 mit Synchronisier trägerwelle zur Eingabe. Das durch das Filter 14 erzeugte Stereoteükanalsignal wird an den Mitteiabgriff an der Sekundärwicklung 17 eines Transformator 16 gelegt. dessen l'rimiirwicklung mit der Ausgangsseite des Generators 15 verbunden ist. Andererseits erzeugt der Cienerntnt 15 ein Hilfsträgersignal. in dem die Regelung (kitth einen Pilotton im zusammengesetzten Signal «(anfindet. Die in der Sekundärwicklung

17 de* 'tfämitttmnUns i6 induzierte Hiilfsträgerspannufifc f/itd /*.ift\ Retreiben unabhängiger Schaltkreise 21 \mi\ tt verwandt, die parallel an der Sekundärwicklung ti (h% Transformators 16 liegen, wobei jeder der &^:h#ltfc reite einen Fühirungswiinkelregelkreis

18 »mi eiti Pmt binden 19 und 20 mit entgegengesetzter VnUtiWM sfifhitll. Selbstverständlich geschieht der %t-bif\!dctjvruuUiUonwoTping bei der Frequenz de* iU\hlt'äfü5f*i< Hei der die Komponente des zusammenge^f/ten .Higii?(U an die Ausgangsklemmen 25 und 2ft wahlweise vjsieyi werden, die jeweils mit der Verbindung /wi**W5n tlcn Dioden 19 und 20 durch einen f'iiu-f kten mit einem Widerstand 23 und einem Kondensator 24 \erbunden sind. Eine Verminderung des Führungswinkels kann bei einer großen Fläche der Demodulationsleistung realisiert werden, es ist jedoch sehr schwierig, den Fühningswjnkel variabel zu regeln. Außerdem ist dieses Verfahren nachteilig, da keine Möglichkeit zur Kompensation des Trenngrades, bezogen auf die Phasenverschiebung des eingeführten Hilfsträger, besteht.

Ziel der Erfindung ist daher vj- allem eine neue Art der Demodulationseinrichtung für stereozusammengesetzte Signale, ohne daß die verschiedenen obengenannten Nachteile eintreten. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Demodulationseinrichtung mit guter Trennregelfähigkeit über einen weiten Bereich.

Noch weiter richtet sich die Erfindung auf eine neuartige stereozusammengesetzte Signaldemodulierung der Einrichtung, die mit weniger Teilen als bei früheren Geräven gebaut werden kann und die bei hohem Wirkungsgrad arbeitet.

Weitere Ziele der Erfindung, die im einzelnen beansprucht werden, ergeben sich aus der folgenden genauen Erläuterung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der erfindungsgemäße Ausführungsformeii gezeigt sind.

In F i g. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert, bei der gegenüberliegende Klemmen einer Hilfsträgerquelle G₀ zur Eingabe mit der Primärwindung 28 eines Transformators27 verbunden sind, wobei die dazugehörige Sekundärwindung 29 mit den Eineangsklemmen c und d eine? Schaltkreises 34 mit in Brücke geschalteten Dioden 30. 31. 32 und 33. die in der gleichen Richtung geschaltet sind, verbunden sind, und der Mittetabgrifl der Sekundärwindung ist über eine Quelle zusammengesetzter Signale G₁ an Masse gelegt, über die Ausgangsklemmen A und B. die mit den verbleibender Punkten α und b des Schaltkreises 34 jewel's verbunden sind, ist eine Reihenschaltung aus den Widerstanden 35 und 36 geschaltet, die Verbindung zwischen diesen ist über die andere Quelle für zusammengesetzte Signale G, an Masse geieat.

Der Betrieb der in Fig. 3 gezeigicü Vorrichtung ist der folgende: Es soll aneenommen werden, dal die Dioden des Schaltkreises so gepolt sind, daß si« einen Kurzschluß fur Vorwärtsstrom hervorrufen, je doch den Zustand eines offenen Kreises für Rück warts- oder Umkehrstrom. Die Hilfsträgerquelle zu Eingabe von G_n induziert eine Hilfsuägerspannuns e„ = E₀ cos inst über die Sekundärwicklung 29 de Transformators 27. die Quelle des Zusammengesetz ten Signais G, erzeugt eine^zusammengesetzte Signal spannung e, = (L-R)- (/_ — R) cos «>st und die an dere Queiie zusammengesetzter Signale G„ ein ge trenntes zusammengesetztes SisnaJ e, = —m{(L-rR -(L--Rjcosi-isi).

Voraussetzung ist. daß die Spannungen des zu sammengesetzten Signals e, = 0. t'_s = 0 sind und dal nur die Hiltsträgerspannunc zur Eingabe e_B wirklic existiert. Während der Ha'bperioden der positive Spannung des Hilfsträger e_n — E₀ cos «>si. die übe der Sekundärwicklung 29 des Transformators 27 ei scheint, werden die Dioden 30 und 31 in Vorwärts richtung vorgespannt (biassed), so daß der Kun schlußzustand entsteht, wogegen die Dioden32 un 33 in (Jmkehrrichtung vorgespannt werden, wodurc der Offenkrozu<tand sich ergibt. Während der Haifc Perioden der negativen Spannung der Hilfsträgei

ίο

spannunge_n werden die Zustände umgekehrt, d.h.. die Dioden 30, 31 nehmen den OtTenkreiszustand an. die Dioden 32, 33 dagegen den Kurzschlußzustand. Daher wird der Schaltkreis 34 mit in Viererbrücke geschalteten Dioden durch die Hilfsträgerspannung zur Eingabe betrieben, wodurch der gewünschte Schaltvorgang gegeben ist. Die Ausgangsklemmen a und h des Schaltkreises 34 stellen selbstverständlich die abgeglichenen Punkte, bezogen auf die Hilfs-Irägerspannung, dar, und die Potentiale dieser Klemmen sind konstant oder Null, bezogen auf Masse, so daß keine Hilfsträgerwellensparinung über den Ausgangsklemmen A und B erscheint.

Tritt die Spannung e, des zusammengesetzten Signals zu der Zeit auf, wenn die Dioden den Schaltvorgang unter der Regelung der Hilfsträgerspannung lur Eingabe, wie eben beschrieben, durchführen, so wirkt die Spannung e_x des zusammengesetzten Signals »uf die Dioden 30 und 31, während der positiven Halbpcriodcn der Hilfsträgerspannung für die Eingabe e_n — E_n cos tost, wodurch ein Potential an der Klemme« des Schaltkreises34 entsteht, so daß ein Strom durch den Widerstand 35 fließt und die Spannung e_x des zusammengesetzten Signals an der Ausgangsklemme/l entsteht. Dagegen wirkt während der negativen Halbperioden die Spannung e, des zusammengesetzten Signals auf die Dioden 32 und 33, wodurch ein Potential an der anderen Klemme b des Schaltkreises erzeugt wird, so daß ein Strom durch den Widerstand 36 fließt, wodurch die Spannung e, des zusammengesetzten Signals für die andere Ausgangsklemme B entsteht.

Daher können die Audio-Frequenzsignalspannungen V_Af , und V,_le , an den Ausgangsklemmen A und B durch die Spannung <·, des zusammengesetzten Signals wie folgt ausgedrückt werden:

Aus obiger Beschreibung ergibt sich, daß bei gleichzeitigem Vorhandensein der zusammengesetzten Signale c, und e., die Audio-Frequenzspannungen V _A und Vi₁, die an den Ausgangsklemmen A und B auftreten, wie folgt ausgedrückt werden:

K₁ - J¹ (1 m) r ' (I f m)\ L

! 2 zi I

¹ (1 /M)- ' (1 I- m)\ R, (10)

2 .7

V₁₁ =1 (1 m) f (1 ι- m)\ R

a° +{ (I /H)- (Ir /H) L. (M)

I 2 zt I

In den Gleichungen (K)) und (11) wurde angenommen, daß das Amplitudenverhältnis m zwischen »5 zusammengesetzten Signalspannungen e, und e., ausgedrückt werden kann durch:

dann wird

2+ .7

und

ν η =

R.

V_Arl = ' (L + R) ι ^l (L - R).
2

lie I

(L 4- R)

(L- Λ).

Ist die Spannung des zusammengesetzten Signals e._v wenn die Dioden in Betrieb sind, dann wäre eine der Ausgangsklemmen α des Schaltkreises durch die Dioden 30 und 31 und die Sekundärwicklung 29 des Transformators 27 während der positiven Halbperiodc der einzuführenden Hilfträgerspannunp :_n = Ecos <η5ί *n Masse gelegt, wogegen die andere Ausgangsklemme hinsichtlich der Masse im offenen Kreis läge. Dagegen wird während der negativen Halbperioden die Ausgangsklemme ο im offenen Kreis und die andere Ausgangsklemme b an Masse gelegt sein. Obwohl hierbei der Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators an Masse gelegt ist, heben die durch die Signalspannungen, die durch die Sekundärwicklungen fließen, sich einander auf. wodurch keine Induktanz entgegen dem Strom des zusammengesetzten Signals auftritt. Die Audio-Frequenzsignalspannungen V_Af<, und K_f!r.„ die an den Ausgangsklemmen A und B jeweils durch das Wirken der Widerstände 35.36 und durch die Schaltwirkung der Dioden erzeugt werden, können also durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:

_Afi = -m j-*-(L + R) - 1 (L

(L

So erhält man also vollkommen getrennte Links und Rechtssignale an den Ausgangsklemmen A und B.

In Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Demodulations einrichtung für stereozusammengesetzte Signale nacl der Erfindung dargestellt, in der eine Ausgangs klemme 37 mit der Basiselektrode 40 des Transistor:

39 über einen Kopplungskondensator 38 gekoppel ist, und diese Elektrode 40 ist über einen Widerstanc 41 an Masse gelegt. Die Emitterelektrode 42 de: Transistors 39 ist mit der Masse über einen Wider stand 43 verbunden, während die Kollektorelektrodi 44 des Transistors 39 mit einer Klemme eines Re sonanzkreises verbunden ist, der aus einem Konden sator und der Primärwicklung 45 des ersten Trans formators gebildet wird und der auf die Pilottonfre quenz abgestimmt ist. wobei die andere Klemmi dieses Resonanzkreises über einen Widerstand 46 mi der Basiselektrode 40 des Transistors 39 verbundei ist. Die andere Klemme dieses Resonanzkreises (nich beziffert) ist gleichfalls mit dem negativen Pol eine Gleichstromquelle E verbunden, deren positiver Po an Erde liegt. Die Sekundärwicklung 37 des erstei Transformators 45 ist mit der Eingangsseite eines Hilf s trägergencrators 48 verbunden, um einen synchroni sierenden Unterträger zu erzeugen, der zur Einfü gung mit seinem Ausgang an die Primärwicklung 5i eines zweiten Transformators 49 geschaivet ist. Di Sekundärwicklung 51 dieses Transformators 49 is über die Eingangsklemmen e und / eines Schaltkreise 52 mit einem Brückenkreis verbunden, der durc

Verbinden der Dioden/),, /).,. l>_t und /), in gleicher Richtung gebildet wird. Über die Ausgangsklemmen ν und /i des Schaltkreises 52 sind gleiche Widerstände 53 und 54 in Reihe geschaltet. Die Ausgangsklemmen 56 und 57. die von den Klemmen ι; und h über Widerstünde 55 und 58 geführt sind, werden über Kondensatoren 57 und 60 an Masse gelegt. Weiterhin ist die Hmiltcreleklrode 42 des Transistors 39 mit einem Filter 62 zur Beseitigung des SCA-Trägers über einen AnpaBwiderstand 61 verbunden, wobei der Ausgang des Filters mit der Basiselektrode 65 eines Transistors 64 über einen Koppelkondensator Ü3 gekoppelt ist. Die Basiselektrode 65 ist einerseits mit dem negativen Pol tier Gleichspannungsi|uelle/·.' über einen Vorwiderstand 66 geschalt'I und andererseits über einen Vorwidersland 67 an Masse gelegt. Die Emitterelektrode 68 des Transistors 64 ist an die Masse über einen Vorwiderstand 6') gelegt. Die Emitterelektrode 68 ist ebenfalls über einen anderen Kreis mit einem Koppelungskondensalor 70 und einem variablen Dampfer71 mit einem AbgrilT an der Verbindung zwischen ilen beiden Widerständen 53 und 54 an Masse gelegt. Die Kollektorelektrode 72 des Transistors 64 ist mit dem nepalivcn Pol der Cileichspannungsiiuelle /·.' über einen Belastungswiderstand 73 \erblinden. Ein Kondensator 74 ist über die Gleiehsp:innungsi|iielle /. angeschaltet. Die Kollektorclektrodc 72 des Transistors 64 ist auch mit dem MittelabgrilT 0er Sekundärwicklung 51 des zweiten I ransformators 40 über einen Koppelungskondcnsator 75 verbunden.

Das stereozusammeiigesetzte Signal wird \on der Eingangsklcmme 37 an die Basiselektrode 40 gelegt und dann an die Kollekloi elektrode 44 des Transistors 39 im ersten Verstarker durch den Koppelungskondensator 38. wobei selbstverständlich der Transistor im besten Arbeitsbereich durch Wirkung von Vorwiderständen 41. 43 und 46 gehalten wird. In dieser Art wird die Pilottonspannimg an der Sekundärwicklung 47 des ersten Traiislormators erzeugt, der an die Pilottonlrcqiienz angepaßt ist. und die Milfsträgerspannung wird an den Hilfsträger-Gencrator48 gelegt, um den synchronisierenden Hillsträger zur Einfügung aN Svnchronisierungssignal zu erzeugen. Die durch Jen Generator 48 erzeugte Hilfsträgerspanmmg arbeitet so. daß der Schaltkreis 52 durch den zweiten 'Transformator49 betrieben wird.

Andererseits wird die stereoz.iisammengesetztc Signalspannung, die an der Emitterelektrode 42 des Transistors39 erzeugt wurde, von ihrer Hilfsträgerkomponcritc für den SCA-Teilkanal durch Wirkung des Filters 62 zur Beseitigung der SCA-Hilfsträgerwelle befreit und wird durch den Koppelungskondensator63 an die Basiselektrode 65 des Transistors 64 im zweiten Verstärker geliefert, der im besten Betriebspunkt durch die Vorwiderstände 66. 67 und 69 gehalten wird.

Die Kollcktorelektrode 72 und die Emitterelektrode 68 des Transistors 64 erzeugen zusammengesetzte Signalspannungen mit entgegengesetzter Polarität, wobei die an der Kollektorelektrode 72 er zeugt«? zusammengesetzte Signalspanming mit dem Mittclabgriff der Sekundärwicklung des zweiten Transformators über den Koppehvngskondensator75 gekoppelt ist, während die an der Emitterelektrode 6H erzeugte mit der Verbindung zwischen den Widerstanden 53 und 54 durch den Koppelungskondensator 70 und durch einen Teil des variablen DämpiYis 71 zur Regelung der Trennung gekoppelt ist. vvodurch die Demodulation entsprechend dem oben beschriebenen Prinzip erfolgt. Das Amplitudenverhältnis /wischen zwei zusammengesetzten Signalspannungen mit entgegengesetzter Polarität, t'fs dem Schaltkreis eingegeben wird, kann genau mittels des \ in iablcn Trenndämpfimgsgliedes verändert werden, während das höhere Band des Ausgangs vom Schaltkreis 52 durch die Wirkung eines Integrierkreises gedämpft wird, der einen Widerstand und einen Kondensator liniiaßi. wodurch an den beiden Ausgangs-

t5 klemmen 56 und 59 vollkommen getrennte Linksund Kechts-Audio-Freiiuenzsignale erzeugt werden. Beträgt der Widerstand 73 z. B. 8,2 k«, der Widerstand 6^l/ IkU. der Widerstand 71 5 ktJ und die Widerslände 53. 54 je 3.°- k<> und die Koppclungs-

ao kondensatoren 70 und 75 je 5OmF, so entsteht eine Trennleistimg von über 30 db über einen Siignalirei|uenzbereich von 100 bis SO(M)Hz und eine Trenrileistung von über 20 db über einen Signalfrequen?.-bereich \on 50 bis 15 0(M)TIz. Um den Bereich der Trennregelimg zu erläutern, kann der 'Teilkanal bis zu 10 db. bezogen auf die normale Höhe, regeln. Da der Trennbereich durch den Bereich, in dem das Aniplitudenverhältnis zwischen zwei zusammengesetzten Signalen mit entgegengesetzter Polarität.

die .111 den Schaltkreis ^liefert werden, festgelegt ist. wiul es möglich, irgendeinen gewünschten Bereich der Trennregelung durch richtige Wahl des Wertes für den Helastungswiderstand 73 und den Gittervorwiderstand 69 zu erzeugen, die mit der Emitterelektrode 68 und der Kollektorelektrode 72 des Transistors 64 verbunden sind.

Das gleiche Ergebnis wie oben kann erwartet werden, selbst, wenn das variable Trenndämpfungsglied 71 zur Trennungsregelung auf der Kollektorseite angeschlossen ist. Die Versiärkerclcmenle beschränken sich notwendigerweise nicht iril' Transistoren. Bei der Verwendung von Vakuumröhren kann ein Widerstand mit festem Wert in Reihe mit jeder Diode geschaltet weiden, um ein Absinken des Abgleichgrades zu verhindern, der durch die Differenz in den Diodencharakterisliken hervorgerufen wird, und um weiterhin den Schaltvorgang der Dioe genauer zu machen, wodurch die gleiche Funktion der bevor /ugten erlindunsisgemäBen Ausführungsfotm erreicht wird.

Die Erfindung hat daher eine neuartige Demodulationseinrichtung für stereozusammengesetzte Signale zum Gegenstand, die die Signale über einen weiten Bereich ohne entsprechende Schwierigkeiten trennen kann, wie sie in bekannten Voirichtungen auftraten, in denen die Demodulation durch Schaltverfahren, insbesondere in dem an den Schaltkreis mit Dioden eine Hilfsträgerspannung zusammen mit einem stereozusammengesetzten Signal, wie oben beschrieben, angelegt wird.

Die Erfindung wurde an Hand einer beispielsvveisen Ausführiingsform erläutert, sie ist hierauf abci nicht beschränkt, viele Änderungen und Abänderungen im Rahmen der beanspruchten Erfindung sine möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !. Demodulationsemrichtung für stereozusamtnengesetzte Signale, bestehend aus einem ersten Verstärker zur Verstärkung einer Pilottonspannung, aus einem Abstimmkreis, der aus einem Kondensator und einer Primärwicklung eines ersten Transformators gebildet ist und mit der Ausgangsseite des ersten Verstärkers so verbun den ist, daß er auf die Frequenz der Pilotton- to spannung abgestimmt ist, aus einem Hilfsträgergenerator der mit der Sekundärwicklung des ersten Transformators verbunden ist, aus einem zweiten Transformator, dessen Primärwicklung mit der Ausgangsseite des Generators verbunden ij »Ι, aus einem Schaltkreis, der eine Brücke enthält, die durch vier Dioden gebildet ist, die in derselben Richtung miteinander verbunden sind, und deren Eingangsklemmen mit der Sekundärwicklung des zweiten Transformators verbunden sind, aus der Reihenschaltung zweier Widerstände, die parallel zu den Ausgangsklemmen des Schaltkreises liegen, aus einem Integrierkreis, der über die Ausgangsklemmen des Schaltkreises mit diesem verbunden ist, gegebenenfalls aus einem FiI- as ter, dessen Eingang mit dem ersten Verstärker verbunden ist, um einen eventuellen SCA-Unterträger zu entfernen, aus einem zweiten Verstärker, der mit dem ersten Verstärker oder gegebenenfalls mit dem Ausgang des Filters verbunden ist, aus einem veränderbaren Trenndämpfungsglied, das zwischen dem Ausgang des zweiten Verstärkers und dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände geschaltet ist, u. 1 das Amplitudenverhältnis zweier zusammengesetzter Signale von entgegengesetzter Polarität zu steuern, die auf der Ausgangsseite des zweiten Verstärkers zur Erzielung der gewünschten Trennung erzeugt werden, insbesondere zur Verwendung als Demodulator für Stereoempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzten Signale mit gegen Masse entgegengesetzter Polarität, die auf der Ausgangsseite (den Ausgängen) des zweiten Verstärkers auftreten, den Eingangsklemmen des Schaltkreises und/bzw. den Ausgangsklemmen des Schaltkreises über das Dämpfungsglied und den Verbindungspunkt der beiden zwischen dem fntegrierkreis und den Ausgangsklemmen des Schaltkreises liegenden Widerständen zugeführt werden.
2. 2. Demodulationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schaltkreis vier Silicium-Halbleiterdioden enthält, die in einer elektrischen Brücke geschaltet sind.
3. 3. Demodulationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ausgangsseite dieses zweiten Verstärkers erzeugten zusammengesetzten Signale auf den Mittelabgriff der Sekundärwicklung dieses zweiten Transformators gegeben werden.

   Bei bekannten Stereo-Demodulationseinrichtungen werden Signale am Ausgang eines Frequenzdiskrimjnators in einem FM-Empfänger erzeugt, wodurch das Signal in Unke und rechte Audio-Frequenzsignale getrennt wird. Dazu wurden bisher das sogenannte Matrix-Verfahren und das Schaltverfahren verwandt.

   Allgemein läßt sich ein vollständiges Stereo-Signal S(t) durch die folgende bekannte Gleichung darstellen: