DE1278561B - Empfaenger fuer frequenzmodulierte Signale - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

JÜLA

DEUTSCHES WTWfsSl· PATENTAMT Int. α.:

H03d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4-24/01

Nummer: 1278 561

Aktenzeichen: P 12 78 561.4-35 (St 25316)

Anmeldetag: 30. April 1966

Auslegetag: 26. September 1968

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist ein Empfänger für frequenzmodulierte Signale, die einen vorbestimmten maximalen Frequenzhub (ζ. Β. it 75 kHz) haben und bei dem das zu empfangende frequenzmodulierte Signal mittels eines Mischers und eines Mischoszillators in eine Zwischenfrequenz verwandelt wird, die in einem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt und begrenzt und anschließend demoduliert wird, und bei dem die Mittenfrequenz des modulierten Zwischenfrequenzsignals, dessen Spiegelwellenanteil durch Begrenzung im lediglich i?CVFilter zur Nachbarkanalselektion enthaltenden ZF-Verstärker unterdrückt wird, kleiner als der fünffache Wert des maximalen Frequenzhubes (z. B. 5 · 75 kHz = 375 kHz) ist.

. Es gibt bereits Demodulatoren für frequenzmodulierte Signale, die ohne Schwingkreise arbeiten und bei denn entweder nur die Vorderflanke oder nur die Rückflanke einer frequenzmodulierten Spannung als Demodulationskriterium verwendet wird. Es ist ebenfalls bekannt, vor einen solchen Demodulator einen begrenzenden Verstärker zu schalten.

• Bekanntlich tritt jedoch im allgemeinen bei der Begrenzung sinusförmiger Spannungen eine Unsymmetrie auf. Durch diese Unsymmetrie entsteht eine unerwünschte Phasenmodulation der Vorderbzw, der Rückflanke, wenn das Signal zusätzlich t, B. mit einer Störung amplitudenmoduliert ist. Zur näheren Erläuterung wird dieser Vorgang in F i g. 1 gezeigt, Darin ist α das Hochfrequenzsignal, welches normalerweise mit dem Nutzsignal frequenzmoduliert ist und in dieser Figur mit einer rechteckförmigen Störung b amplitudenmoduliert ist. In dieser Figur wird der Zustand bei fehlender Frequenzmodulation gezeigt. Durch die Unsymmetrie der Begrenzung entsteht eine Phasenmodulation der Vorder- und der Rückflanke derart, daß die durch die Begrenzung entstehenden Impulse durch die Stör-Amplitudenmodulation in ihrer Breite moduliert sind. Der Impuls d ist z. B. viel breiter als der Impuls c. Die Stör-Phasenmodulation der Vorderflanke ist also ■gegenphasig zur Stör-Phasenmodulation der Rückfflanke. Bei Demodulatoren der bekannten Art, bei denen nur eine der beiden Flanken als Demodulaiionskriterium dient, wird diese unerwünschte Phasenmodulation der Vorder- oder der Rückflanke deinoduliert, so daß der Störabstand durch keine weitere Begrenzung verbessert werden kann. Um diesen Nachteil der bekannten Demodulatoren bei ihrer Verwendung in Empfängern für frequenzmodulierte Signale nach der Hauptpatentanmeldung zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, sowohl die Vor Empfänger für frequenzmodulierte Signale

Zusatz zur Anmeldung: St 24827IX d/21 a4 ·
Auslegeschrift 1 263 113

ίο Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
7000 Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Gerhard-Günter Gaßmann, 7301 Berkheim

derflanke als auch die Rückflarike der infolge der Begrenzung rechteckförmigen Spannung des modu-

■ lierten ZF-Signals als Demodulationskriterium zu

a5 verwenden. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß durch die Vorder- und die Rückflanke abwechselnd je ein Ladungsstoß gleicher Polarität auf einen Kondensator gegeben wird und die derart zugeführte Ladung über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt wird. Das wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die beiden.Gegentaktspannungen eines ZF-Verstärkers mit Gegentaktausgang über Koppelkondensatoren den Emittern zweier Transistoren zugeführt werden und parallel zur Emitter-Basis-Strecke dieser Transistoren je eine Diode liegt, deren Polarität umgekehrt zu der Basis-Emitter-Strecke dieser Transistoren ist und deren Kollektoren mit einer Belegung eines Kondensators verbunden sind und die andere Belegung an einem beliebigen jedoch für die rechteckförmige Spannung festen Potential liegt und die von den Transistoren dem Kondensator zugeführten Ladungen über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt werden. Man kann einen der beiden Kondensatoren einsparen, wenn man die von dem Gegentaktausgang des ZF-Verstärkers abgegebenen beiden Gegentaktspannungen einer Diodenbrückenschaltung zuführt und die Brückenspannungen dem Emitter eines in Basisschaltung arbeitenden Transistors zuführt, dessen

Kollektor mit der einen Belegung eines Kondensators

- verbunden ist und dessen andere Belegung an einem ^beliebigen, jedoch festen Potential liegt und die von

.-.:. -J Γ : .. 809 618/207

diesem Transistor dem Kondensator zugeführte Ladung über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt wird.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß die Stör-Phasenmodulation der Vorderflanke und die gegenläufige Stör-Phasenmodulation der Rückflanke sich gegenseitig aufheben.

In Fig. 2 wird ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung dargestellt. Darin ist 1 die Spannungsquelle der Hochfrequenzspannung, die demoduliert werden soll mit den beiden Gegentaktausgängen 2 und 3. Bei einem positiven Spannungssprung der den Ausgang 3 verlassenden Spannung wird der Kondensator 5 über die Diodenstrecke 7 aufgeladen. Bei einem negativen Spannungssprung derselben Spannung wird der Kondensator 5 über den Emittereingang des Transistors 9 wieder entladen. Bei konstanter Amplitude der begrenzten Hochfrequenzspannung werden jeweils gleich große Ladungsmengen bei jedem Spannungs- ao sprang über den Transistor 9 auf den Kondensator 11 übertragen. Für die Gegentaktspannung 2 gilt sinngemäß dasselbe. Durch die Anordnung wird erreicht, daß über die Elementes, 7 und 9 auf den Kondensator 11 ein Ladungsstoß von der Vorderflanke und über die Elemente 4, 6, 8 auf den Kondensator 11 ein Ladungsstoß von der Rückflanke der von der Spannungsquelle 1 gelieferten rechteckförmigen Spannung abgeben. Zur Erzielung einer restlosen Unterdrückung der Wirkung der störenden Amplitudenmodulation wird darüber hinaus vorgeschlagen, das Verhältnis der am Ausgang 2 stehenden Spannung zu der am Ausgang 3 stehenden Spannung z.B. mit einem Potentiometer so zu variieren, daß am Kondensator 11 ein Minimum bezüglich der Störung erreicht wird. Zur allmählichen Entladung des Kondensators 11 dient der Widerstand 10, der in der Spannungszuführung liegt. Vom Kondensator 11 kann die demodulierte Spannung abgenommen werden. Fig. 3 zeigt ein anderes Schaltungsbeispiel, bei dem nur ein Transistor aber vier Dioden zur Anwendung kommen. Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist ähnlich der in F i g. 2 gezeigten Schaltung. Bei einem positiven Spannungssprung der am Ausgang 3 liegenden Spannung wird der Kondensator 5 über die Diode 7 entladen, während bei einem negativen Spannungssprung derselben Spannung der Kondensator 5 über die Diode 13 und den Emittereingang des Transistors 8 a entladen wird. Die Vorderflanke der von der Spannungsquelle 1 abgegebenen Spannung liefert über die Elementes, 7 und 13 einen Ladungsstoß auf den Kondensator 11. Der gleiche Vorgang erfolgt für die Rückflanke 4, 6 und 12. Auch bei dieser Schaltung ist es vorteilhaft, das Verhältnis der beiden Gegentaktspannungen variabel zu gestalten um an dem Kondensator 11 eine minimale Störung einstellen zu können.

Die erfindungsgemäßen Schaltungen haben darüber hinaus den Vorteil, daß eine Frequenzverdopplung zur Anwendung kommt. Diese Frequenzverdopplung ist besonders vorteilhaft, wenn Stereosignale empfangen werden sollen. Liegt z. B. die Mittenfrequenz der zu demolierenden Hochfrequenzspannung bei 12OkHz und beträgt der maximale Frequenzhub + 75 kHz, so schwankt der Augenblickswert der Frequenz zwischen 45 kHz und 195 kHz. Der Stereohilfsträger liegt bekanntlich bei 38 kHz. Bei einer so niedrigen Zwischenfrequenz ist die Demodulation des 38-kHz-Signals jedoch nach dem Abtasttheorem nicht möglich. Durch die Frequenzverdopplung wird erreicht, daß die Abtastfrequenz zwischen 90 und 39OkHz schwankt, so daß eine Demodulation des Steuersignals möglich wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Empfänger für frequenzmodulierte Signale, die einen vorbestimmten maximalen Frequenzhub (z.B. +75kHz) haben und bei dem das zu empfangende frequenzmodulierte Signal mittels eines Mischers und eines Mischoszillators in eine Zwischenfrequenz verwandelt wird, die in einem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt und begrenzt und anschließend demoduliert wird, und bei dem nach Patentanmeldung St 24827 IXd/21a4 (deutsche Auslegeschrift 1263113) die Mittenfrequenz des modulierten Zwischenfrequenzsignals, dessen Spiegelwellenanteil durch Begrenzung im lediglich .RC-Filter zur Nachbarkanalselektion enthaltenden ZF-Verstärker unterdrückt wird, kleiner als der fünffache Wert des maximalen Frequenzhubes (z. B. 5-75 kHz = 375kHz) ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Vorder- als auch die Rückflanke der infolge der Begrenzung rechteckförmigen Spannung des modulierten ZF-Signals als Demodulationskriterium dient.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorder- und die Rückflanke dieser rechteckförmigen Spannung abwechselnd je ein Ladungsstoß gleicher Polarität auf einen Kondensator gegeben wird und die derart zugeführte Ladung über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt wird.

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Gegentaktausgang abgegebenen beiden Gegentaktspannungen über Koppelkondensatoren den Emittern zweier Transistoren zugeführt wird, parallel zu deren Emitter-Basis-Strecke, je eine Diode liegt, deren Polarität umgekehrt zu der der Basis-Emitter-Strecken dieser Transistoren ist, deren Kollektoren mit einer Belegung eines Kondensators verbunden sind, und die andere Belegung an einem beliebigen jedoch für die rechteckförmige Spannung festen Potential liegt und die von den Transistoren dem Kondensator zugeführten Ladungen über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt werden.

4. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Gegentaktausgang abgegbenen beiden Gegentaktspannungen einer Diodenbrückenschaltung zugeführt werden und die Brückenspannung dem Emitter eines in Basisschaltung arbeitenden Transistors zugeführt wird, dessen Kollektor mit der einen Belegung eines Kondensators verbunden ist, und die andere Belegung des Kondensators an einem beliebigen jedoch festen Potential liegt und die von diesem Transistor dem Kondensator zugeführte Ladung über einen Widerstand kontinuierlich abgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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